从 Python 逐步执行 Simulink 模型

Question

我需要从一个用 Python 编写的外部应用程序控制 Simulink 控制方案。我需要做的是逐步完成模拟，并在每一步检索输出并让 Python 应用程序确定新的输入集。这是一个固定的时间段。 有没有办法做到这一点？我承认我很难尝试使用 matlab 脚本来实现这一点，更不用说 Python。 这是可行的吗？如果没有，有没有办法将 Python 模块插入到 simulink 方案中？

谢谢

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编辑：这是我设法解决的方法

为了逐步运行模拟，我创建了这个带有时钟、关系运算符和断言块的块结构

其中 Tmp 是每次暂停的时间戳

Tmp=get_param(bdroot,'SimulationTime')

断言块包含以下指令：

set_param(bdroot,'SimulationCommand','pause')

这样，模拟在每一步之后都会暂停，即 (clockTime-Tmp)=timeStep。

现在，我创建了一个 Python 脚本来启动模拟（请参阅接受的答案）并像这样迭代：

#While the simulation is running
while eng.get_param('simpleTest','SimulationStatus')!=('stopped' or 'terminating'):
    if eng.get_param('simpleTest','SimulationStatus')=='paused':
        #do your evaluations and operations 
        eng.set_param('simpleTest','SimulationCommand','update',nargout=0) #if you have updated any simulation parameters
        eng.set_param('simpleTest','SimulationCommand','continue',nargout=0)

这对我来说似乎很好，但如果有更好的选择，请告诉我。

Answer 1

使用 matlab.engine bindings in Python 您可以启动 MATLAB 引擎实例并将单个命令作为字符串发送到 MATLAB（如果您还没有使用它）。这种技术可以让您像在 MATLAB 命令行中输入字符串一样输入字符串。例如：

 >>>import matlab.engine # load engine functionality
 >>>eng = matlab.engine.start_matlab() # init instance of engine
 >>>eng.sim("simulinkModelName") # start a simulink model by calling it through the engine instance

根据文档，这也可以让您pass data to MATLAB from Python。根据您的说法，这应该足以实现您的要求。

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但是，我想到了另一种方法，即使用 TCP/IP 连接在两个进程之间进行通信（Python GUI 到 Simulink）。这将使您可以将消息从一个程序发送到下一个程序，然后您可以相应地解析它们。 （Simulink、Matlab 和 Python 都有 TCP/IP 选项！）

在这个想法中，我会让 GUI 充当服务器并在后台异步线程中侦听/发送消息到客户端 (simulink)。例如，您可以发送命令开始模拟，然后在某个点停止并等待接收来自 Python 的数据。

这可能需要对线程过程有更复杂的了解，我建议您查看threading in Python 和using sockets in Python。

如果您确实想要迁移到另一种语言进行 GUI 开发，那么 TCP/IP 命令对于未来的实现也将是相同的。

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我希望这可以帮助您完成任务！