通过在改变故障参数的同时模拟机器的Simulink®模型，生成表示在故障条件下运行的机器的模拟集成数据存储。金宝app

加载Simulin金宝appk模型。该模型是齿轮箱模型的简化版本利用Simu金宝applink生成故障数据．对于本例，只建模了一种故障模式，即齿轮-齿故障。

mdl =“TransmissionCasingSimplified”；open_system (mdl)

将齿轮-齿故障建模为系统中的扰动齿轮故障子系统。扰动的大小由模型变量控制ToothFaultGain,在那里ToothFaultGain = 0对应于无齿轮齿故障(正常运行)。要生成故障数据的集合，您可以使用generateSimulationEnsemble对不同值下的模型进行模拟ToothFaultGain，范围从-2到0。的数组金宝app仿真软件。SimulationInput对象为集成中的每个成员配置Simulink模型。金宝app每个模拟在其自己的数据文件中生成集成的独立成员。创建这样一个数组，并使用setVariable为每次运行分配齿故障增益值。

toothFaultValues = -2:0.5:0;% 5牙faultgain值为simin(ct) = Simulink.SimulationInput(mdl);金宝appsimin(ct) = setVariable(simin(ct)，“ToothFaultGain”toothFaultValues (ct));结束

对于这个例子，模型已经配置为记录某些信号值，振动而且转速计(见使用信号日志导出信号数据(金宝app模型))．generateSimulationEnsemble进一步配置模型为:

为生成的数据指定一个位置。对于本例，将数据保存到名为数据在当前文件夹中。的指标状态是1(真)如果所有的模拟都没有错误。

mkdir数据位置= fullfile(pwd，“数据”）;[status,E] = generateSimulationEnsemble(simin,location);

[31- 8 -2022 04:51:02]运行模拟…[31-Aug-2022 04:51:15]完成5次模拟运行中的2次[31-Aug-2022 04:51:18]完成5次模拟运行中的4次[31-Aug-2022 04:51:22]完成5次模拟运行中的5次

在数据文件夹，检查其中一个文件。每个文件都是一个mat文件，包含以下MATLAB®变量:

现在可以使用生成的数据创建模拟集成数据存储。由此产生的simulationEnsembleDatastore对象指向生成的数据。对象列出集成中的数据变量，默认情况下选择所有变量进行读取。检查DataVariables而且SelectedVariables属性来确认这些指定。

ensemble = simulationEnsembleDatastore(location)

ensemble = simulationEnsembleDatastore with properties: DataVariables: [4x1 string] IndependentVariables: [0x0 string] ConditionVariables: [0x0 string] SelectedVariables: [4x1 string] ReadSize: 1 NumMembers: 5 LastMemberRead: [0x0 string] Files: [5x1 string]

合奏。数据变量

ans =4 x1字符串SimulationInput SimulationMetadata Tacho振动

合奏。SelectedVariables

ans =4 x1字符串SimulationInput SimulationMetadata Tacho振动

您现在可以使用系综读取和分析集成数据存储中生成的数据。看到simulationEnsembleDatastore获取更多信息。

一般来说，使用读命令提取数据simulationEnsembleDatastore对象导入MATLAB®工作空间。通常，集成包含的变量比特定分析所需的变量要多。使用SelectedVariables的属性simulationEnsembleDatastore对象选择要读取的变量子集。

对于本例，使用以下代码创建一个simulationEnsembleDatastore对象使用之前在不同故障值处运行Simulink®模型生成的数据(参见金宝appgenerateSimulationEnsemble)。集成包括一个模型参数的五个不同值的仿真数据，ToothFaultGain．由于数据量大，所以解压缩操作需要几分钟。

解压缩simEnsData.zip%提取压缩文件集合= simulationEnsembleDatastore(pwd，“logsout”）

ensemble = simulationEnsembleDatastore with properties: DataVariables: [5x1 string] IndependentVariables: [0x0 string] ConditionVariables: [0x0 string] SelectedVariables: [5x1 string] ReadSize: 1 NumMembers: 5 LastMemberRead: [0x0 string] Files: [5x1 string]

生成数据的模型，TransmissionCasingSimplified，被配置为这样的结果集成包含变量，包括加速度计数据，振动，转速表数据，转速计．默认情况下，simulationEnsembleDatastore对象将所有这些变量指定为数据变量和所选变量，如DataVariables而且SelectedVariables属性。

合奏。数据变量

ans =5 x1字符串“PMSignalLogName”“SimulationInput”“SimulationMetadata”“Tacho”“振动”

合奏。SelectedVariables

ans =5 x1字符串“PMSignalLogName”“SimulationInput”“SimulationMetadata”“Tacho”“振动”

假设对于您想做的分析，您只需要振动数据和金宝app仿真软件。SimulationInput对象，该对象描述模拟此成员数据的条件。集合奏。SelectedVariables来指定要读取的变量。的读命令然后从当前集成成员中提取这些变量。

合奏。SelectedVariables = [“振动”；“SimulationInput”];Data1 = read(集合)

data1 =1×2表振动SimulationInput  ___________________ ______________________________ { 20202 x1时间表}{1 x1仿真软件。金宝appSimulationInput}

数据。振动单元格数组是否包含一个时间表存储模拟时间和相应的振动信号。现在可以根据需要处理这些数据。例如，从表中提取振动数据并绘制它。

vibdata1 = data1.振动{1};情节(vibdata1.Time vibdata1.Data)标题(“振动-乐团第一成员”）

下次你打电话的时候读在这个集合上，最后读的成员指定向前推进到集合的下一个成员(参见用于状态监测和预测性维护的数据集成)．从集合的下一个成员中读取所选变量。

Data2 = read(集合)

data2 =1×2表振动SimulationInput  ___________________ ______________________________ { 20215 x1时间表}{1 x1仿真软件。金宝appSimulationInput}

为了证实这一点data1而且data2包含来自不同集成成员的数据，检查不同模型参数的值，ToothFaultGain．对于每个集成，此值存储在变量字段SimulationInput变量。

data1.SimulationInput {1} .Variables

ans =带属性的变量:名称:'ToothFaultGain'值:-2工作空间:'global-workspace'上下文:"描述:""

data2.SimulationInput {1} .Variables

ans =带属性的变量:名称:'ToothFaultGain'值:-1.5000工作空间:'global-workspace'上下文:"描述:""

这个结果证实了data1是来自乐团成员的跟ToothFaultGain= -2，和data2是从会员那里来的ToothFaultGain= -1.5．

您可以处理集成数据存储中的数据，并向集成成员添加派生变量。对于本例，处理一个变量值来计算一个标签，该标签指示集成成员是否包含存在故障时获得的数据。然后将该标签添加到集合中。

对于本例，使用以下代码创建一个simulationEnsembleDatastore对象使用之前在不同故障值处运行Simulink®模型生成的数据。金宝app(见generateSimulationEnsemble)。集成包括一个模型参数的五个不同值的仿真数据，ToothFaultGain．该模型被配置为将模拟数据记录到一个名为logsout在mat文件中，这些文件为本例存储在simEnsData.zip．由于数据量大，所以解压缩手术可能需要一到两分钟。

解压缩simEnsData.zip%提取压缩文件集合= simulationEnsembleDatastore(pwd，“logsout”）

ensemble = simulationEnsembleDatastore with properties: DataVariables: [5x1 string] IndependentVariables: [0x0 string] ConditionVariables: [0x0 string] SelectedVariables: [5x1 string] ReadSize: 1 NumMembers: 5 LastMemberRead: [0x0 string] Files: [5x1 string]

从集成的第一个成员中读取数据。软件确定哪个集成是第一个成员，并更新属性合奏。LastMemberRead以反映相应文件的名称。

数据=读取(集合)

data =表1×5PMSignalLogName SimulationInput SimulationMetadata转速器振动  _______________ ______________________________ _________________________________ ___________________ ___________________ {' logsout} {1 x1仿真软件。金宝appSimulationInput} {1x1 金宝appSimulink。SimulationMetadata} {20202x1 timetable} {20202x1 timetable}

默认情况下，存储在集成数据中的所有变量都被指定为SelectedVariables．因此，返回的表行包括所有集成变量，包括一个变量SimulationInput，其中包含金宝app仿真软件。SimulationInput为该集成成员配置模拟的对象。该对象包括ToothFaultGain用于集成成员的值，该值存储在其数据结构中变量财产。检查这个值。(有关如何存储模拟配置的详细信息，请参见金宝app仿真软件。SimulationInput(金宝app模型))。

数据。SimulationInput {1}

ans = SimulationInput属性:ModelName: 'TransmissionCasingSimplified' InitialState: [0x0 Simulink.op. pr金宝appoperties]ModelOperatingPoint] ExternalInput: [] ModelParameters: [0x0 金宝appSimulink.Simulation.]ModelParameter] BlockParameters: [0x0 金宝appSimulink.Simulation.]BlockParameter]变量:[1x1 Simulink.金宝appSimulation.]变量]PreSimFcn: [] PostSimFcn: [] UserString: "

Inputvars = data.SimulationInput{1}.Variables;Inputvars。的名字

ans = '牙齿缺陷增加'

Inputvars。价值

Ans = -2

假设你想转换ToothFaultGain将每个集成成员的值转换为一个二进制指示器，以指示是否存在齿故障。进一步假设，根据您对系统的经验，您知道小于0.1量级的齿故障增益值足够小，可以认为是健康的运行。将该集成的增益值转换为一个指标，当-0.1 <增益< 0.1时为0(无故障)，否则为1(故障)。

sT = abs(Inputvars.Value) < 0.1;

要将新的牙齿故障指示器附加到相应的集成数据中，首先展开集成中的数据变量列表，以包含指示器的变量。

合奏。数据变量= [ensemble.DataVariables;“ToothFault”];合奏。数据变量

ans =6 x1字符串“PMSignalLogName”“SimulationInput”“SimulationMetadata”“Tacho”“振动”“牙齿故障”

这个操作在概念上等同于向集成数据表中添加一列。现在,DataVariables包含新变量名，将派生值赋给使用的成员的该列writeToLastMemberRead．

writeToLastMemberRead(合奏,“ToothFault”、圣);

在实践中，您希望将牙齿故障指示器附加到集合中的每个成员。为此，将集成数据存储重置为未读状态，以便下一个读取操作从第一个集成成员开始。然后，循环遍历所有集成成员，计算ToothFault为每个成员并附加它。的重置操作不变合奏。数据变量,所以“ToothFault”仍然存在于那个列表中。

重置(套装);sT = false;而Hasdata (ensemble) data = read(ensemble);InputVars = data.SimulationInput{1}.Variables;TFGain = InputVars.Value;sT = abs(TFGain) < 0.1;writeToLastMemberRead(合奏,“ToothFault”、圣);结束

最后，将新的牙齿故障指示器指定为集成数据存储中的条件变量。您可以使用此名称跟踪和引用集成数据中的变量，这些变量表示生成成员数据的条件。

合奏。条件变量= {“ToothFault”};合奏。ConditionVariables

ans = "牙齿缺陷"

您可以将新变量添加到合奏。SelectedVariables当你想读出来做进一步分析的时候。类中存储的数据的更多操作和分析方法的示例simulationEnsembleDatastore对象,看到利用Simu金宝applink生成故障数据．

方法的一次调用中从多个集成成员读取数据读命令，使用ReadSize集合数据存储的属性。这个例子使用了simulationEnsembleDatastore，但您可以使用相同的技术fileEnsembleDatastore．

使用下面的代码创建一个simulationEnsembleDatastore对象使用之前在不同故障值处运行Simulink模型生成的数据(参见金宝appgenerateSimulationEnsemble)．集成包括一个模型参数的五个不同值的仿真数据，ToothFaultGain．(由于数据量大，数据量大解压缩操作可能需要一两分钟。)指定要读取的一些数据变量。

解压缩simEnsData.zip%提取压缩文件集合= simulationEnsembleDatastore(pwd，“logsout”）;合奏。SelectedVariables = [“振动”；“SimulationInput”];

默认情况下，调用读类的值返回一个单行表振动而且SimulationInput第一个集成成员的变量。改变ReadSize属性一次读取三个成员。

合奏。ReadSize= 3; data1 = read(ensemble)

data1 =3×2表振动SimulationInput  ___________________ ______________________________ { 20202 x1时间表}{1 x1仿真软件。金宝appSimulationInput} {20215x1时间表}{1x1 Simulink金宝app。SimulationInput} {20204x1时间表}{1x1 Simulink金宝app。SimulationInput}

读返回一个三行表，其中每行包含来自第一、第二和第三个集成成员之一的数据。读还更新LastReadMember属性设置为包含三个相应文件路径的字符串数组。避免设置ReadSize到一个大到在加载数据时可能耗尽内存的值。

如果集合包含三个或更多的额外成员，则下一个读操作返回来自第4、第5和第6个成员的数据。因为这个例子的集合总共只包含五个成员，所以下一个读操作只返回两行。

Data2 = read(集合)

data2 =2×2表振动SimulationInput  ___________________ ______________________________ { 20213 x1时间表}{1 x1仿真软件。金宝appSimulationInput} {20224x1时间表}{1x1 Simulink金宝app。SimulationInput}