matlab实时输入_性能测试篇：Simulink RealTime 实时性能效果测试

首先设置好一台Simulink RealTime 的目标机。(小编采用的是Matlab 2016B版本，具体如何安装一台Simulink RealTime的仿真机操作后续文章详细介绍)。可以看到界面上有显示目标机的IP，硬件处理器配置等简单的信息。

然后我们通过网线连接。在matlab命令框中输入slrtexplr来启动Simulink RealTime Explorer。配置好Target的信息后，右键选择“Connect” 按钮，连接上目标机。

操作体验测试

    我们新建一个simulink程序，单击工具栏上的创建，在弹出的下拉菜单中选择Simulink Model，打开模型的编辑界面，在MATLAB工具栏上单击Simulink库，弹出Simulink Library Browser，在左侧树型面板中依次单击Simulink - Source，在右侧界面中选择Sine Wave并将其拖到模型编辑界面中，依照这个方法再添加一个Scope，路径是SimulinkReal Time - Displays and Logging - Scope，在模型编辑界面中将这两个元件用线相连，最后的效果如下图所示：

单击Simulation - Model Configuration Parameters，弹出Configuaration Parameters界面，采用如下设置参数：

单击菜单栏的Simulink - Mode - External，此时，模型编辑器的工具栏发生了变化，如下图所示：

然后单击菜单栏 Code - C/C++ Code - Build Model，开始编译模型，如果编译过程中有错误，Simulink会弹出错误提示信息，如果没有错误则目标主机(Target)会出现如下界面：

单击菜单栏的Simulink - Connect To Target，开始连接目标主机，如果连接成功，则工具栏上的Run按钮将变为可用状态，点击RUN按钮则模型下载到目标机运行：

整个波形实时显示在目标机的屏幕上。同时可以看到由于整个模型比较简单，运行的时间大概是2.5e-7 的步长。我们可以双击 sine wave 模块对频率和幅值进行修改，可以看到波形也会实时的发生改变。

同时，Simulink RealTime 里面集成多家的硬件IO板卡，只需插入相关的板卡，就可以驱动相关的板卡进行信号采集与输出，来进行硬件在环测试了，整体操作体验还是非常友好的。

性能体验测试

目前行业内比较通用的测试采用的是F14 飞机demo的测试方式。所以我们也考虑采用同样的模型进行测试对比。

由于F14模型相对比较简单，我们通过复制多个来增加计算量，来测试目标机的实时性能。为了减少其他不必要的干扰消耗，我们不在目标机上做任何的显示(scope在实时系统下面是比较消耗资源的)，只是运行实时程序模型。

我们将F14模型复制50遍，形成一个subsystem，然后再复制一次，形成一个F14*100的模型。

用上面的方法下载到Simulink RealTime 目标机里面进行测试实时性，目标机的性能采用的是双核 i3 2GHz 的处理器。步长我们设置在1e-4，也就是100us。

我们可以看到界面上，整个模型跑起来，平均下来的耗时大概在2.87e-5，也就是28us左右，从实时运行效率来看性能还是相当不错的。我们也可以在Matlab中输入“XPC”来观看实时运行的信息情况。如下图所示。

可以看到整体的信息情况，可以看到虽然平均耗时是29us，但最小花费时间大概是25us，最大的花费时间就是55us。相当于抖动会在30us之间。这个抖动针对实时仿真系统还是比较大的。如果步长设置在5e-5，也就是50us的时候，那这个就会存在overrun，导致实时性无法严格保证，对于严格要求的实时系统来说，还是会有较大的挑战。我们测试一下将步长从100us调整到50us，测试结果：

程序会因为检测到超时而停止。

不过产品官网其实也给出了建议的闭环速率是在1-20kHZ范围内，考虑到各家产品的官方指标一般会过于理想以及宣传的成分，所以笔者建议可能10k以下的建议是可以满足的，10k以上的应用还是需要慎重，毕竟抖动情况不容乐观。

测试结论

【优势】只需要matlab一个工具链就可以完成实时仿真，操作起来确实比较方便。同时Simulink RealTime库里面支持各厂家的板卡，兼容性方面也还不错，模型实时运行效率比较好。

【不足】实时运行时间的抖动较大，可能和模型的复杂程度也会有关系，这个在实时性要求不高的系统里面可能可以忽略，但在实时性要求比较高的系统，例如电力，电力电子行业的实时仿真，还存在一定的问题与挑战

由于笔者能力水平有限，以上观点仅代表个人观点，如有错误，还请批评指正。

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