[发明专利]一种Simulink模型仿真加速方法及装置

说明书

本发明提供了一种Simulink模型仿真加速方法及装置，方法包括预先生成可在计算机操作系统中运行的可执行程序文件，该可执行程序文件包含参数赋值代码、数据记录代码、程序调度代码和Simulink模型的代码；根据预先设定的Simulink模型任务与计算机多核CPU核心的对应关系，使Simulink模型的各个任务运行在计算机多核CPU的对应核心中。通过将一个规模较大的Simulink模型拆分为多个任务，并生成可在计算机操作系统中运行的可执行程序文件，在多核CPU中进行并行运算，相比于采用并行工具箱在Simulink环境下进行Simulink模型仿真加速的方式，可显著加快Simulink模型多次仿真速度。

技术领域

本发明涉及仿真技术领域，更具体地说，涉及一种Simulink模型仿真加速方法及装置。

背景技术

Simulink模型指的是利用Simulink建立的模型。Simulink是一种可视化仿真工具，用于多域仿真以及基于模型的设计。Simulink支持系统设计、仿真、自动代码生成以及嵌入式系统的连续测试和验证。Simulink提供图形编辑器、可自定义的模块库以及求解器，能够进行动态系统建模和仿真。

现有的Simulink模型仿真加速方法一般是采用并行计算工具箱，使用parsim函数将多个仿真分布到多核CPU以加快整体仿真速度。parsim可自动创建并行池、标识文件依赖性并管理构建工作，通过交互方式或批处理方式轻松地在多核CPU上同时运行多个Simulink仿真。

在蒙特卡罗分析、参数扫描、模型测试、实验设计和模型优化中，使用并行计算工具箱可以在同一时刻使用不同输入或参数设置同时运行同一Simulink模型加快仿真速度。但是，当Simulink模型本身规模极大时，模型本身的仿真机制会使得单个模型仿真就需要耗费大量的时间，这种情况下使用并行计算工具箱也难以获得满意的仿真速度。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种Simulink模型仿真加速方法及装置，欲通过将一个Simulink模型拆分为多个任务，进行并行运算来加快仿真速度。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

第一方面，提供一种Simulink模型仿真加速方法，包括：

获取预先生成的可在计算机操作系统中运行的可执行程序文件，所述可执行程序文件包含参数赋值代码、数据记录代码、程序调度代码和Simulink模型的代码；

根据预先设定的Simulink模型的任务与计算机的多核CPU的核心的对应关系，在运行所述可执行程序文件时，所述Simulink模型的各个任务运行在所述计算机的多核CPU的对应核心中；

当运行所述可执行程序文件时，对于每次仿真，程序调用所述参数赋值代码读取本次仿真所需的输入参数并传递给所述Simulink模型的代码，所述Simulink模型的代码运行完成得到运算结果，再调用所述数据记录代码将所述运算结果进行保存；

所述程序调度代码判断仿真次数达到预设的次数阈值后，控制所述可执行程序文件停止执行。

可选的，生成所述可执行程序文件的过程，包括：

将Simulink模型的求解器配置为定步长求解器，且配置所述求解器以支持所述Simulink模型在目标架构下进行任务的并发执行；

指定部署所述Simulink模型的多核CPU的核心数量；

将所述Simulink模型划分为N个任务，N为所述核心数量；

建立所述任务与所述多核CPU的核心的一一对应关系；

采用代码自动生成技术生成Simulink模型的代码文件；