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。这个模型是一个简化版本的齿轮箱模型描述使用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)

将齿轮轮齿故障建模为系统中的扰动齿的错子系统。扰动的大小由模型变量控制ToothFaultGain,在那里ToothFaultGain = 0对应无齿轮齿故障(正常运行)。要生成故障数据集合，您可以使用generateSimulationEnsemble来模拟模型在不同的值ToothFaultGain，范围从-2到零。此函数使用金宝app仿真软件。SimulationInput对象来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一个独立成员。创建这样一个数组，并使用setVariable为每次运行指定一个齿错增益值。

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

对于本例，模型已经配置为记录某些信号值，振动和转速计(见使用信号记录导出信号数据(金宝app模型)）.generateSimulationEnsemble进一步配置模型为:

指定生成数据的位置。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(真正的)如果所有的模拟完成无误。

mkdir数据位置= fullfile (pwd,“数据”）;(地位、E) = generateSimulationEnsemble(思敏、位置);

[23-Feb-2021 13:04:06]运行模拟…[23-Feb-2021 13:05:28] 5次仿真运行中完成1次[23-Feb-2021 13:04:49] 5次仿真运行中完成2次[23-Feb-2021 13:05:11] 5次仿真运行中完成3次[23-Feb-2021 13:05:28] 5次仿真运行中完成4次[23-Feb-2021 13:05:57] 5次仿真运行中完成5次

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

现在您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。对象列出了集合中的数据变量，默认情况下，所有变量都被选择用于读取。检查DataVariables和SelectedVariables集合的属性来确认这些名称。

集成=模拟集成数据存储（位置）

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。选择edVariables

ans =4 x1字符串“SimulationInput”“SimulationMetadata”“Tacho”“振动”

您现在可以使用系综读取并分析集成数据存储中生成的数据。看到simulationEnsembleDatastore为更多的信息。

一般来说，你会使用读从a中提取数据simulationEnsembleDatastore对象进入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财产的simulationEnsembleDatastore对象以选择要读取的变量子集。

对于本例，使用下面的代码来创建simulationEnsembleDatastore对象使用以前在不同的故障值运行Simulink®模型生成的数据(参见金宝appgenerateSimulationEnsemble.）.该集合包括模型参数的五个不同值的仿真数据，ToothFaultGain．因为数据量太大解压手术需要几分钟。

解压simEnsData.zip解压压缩文件合奏= 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，其结果集合包含变量，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选定变量，如DataVariables和SelectedVariables属性。

合奏。数据变量

ans =5 x1字符串"PMSignalLogName" "SimulationInput" "SimulationMetadata" "Tacho" "Vibration"

合奏。选择edVariables

ans =5 x1字符串"PMSignalLogName" "SimulationInput" "SimulationMetadata" "Tacho" "Vibration"

假设对于您要进行的分析，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所依据的条件。集合奏。选择edVariables来指定要读取的变量。的读命令然后从当前集合成员中提取这些变量。

合奏。选择edVariables = [“振动”；“SimulationInput”]; 数据1=读取（集成）

数据1=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仿真次数和相应的振动信号。您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图。

vibdata1 = data1.Vibration {1};情节(vibdata1.Time vibdata1.Data)标题(“振动-首个合奏成员”）

下次你再打电话来读在这个集合中，最后读取的成员命名将推进到集合中的下一个成员(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读取选定的变量。

数据2=读取（集成）

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

确认data1和data2包含来自不同集合成员的数据，检查不同模型参数的值，ToothFaultGain．对于每个集成，此值存储在变量场的SimulationInput变量。

data1.SimulationInput {1} .Variables

ans =带有属性的变量:名称:'ToothFaultGain'值:-2 Workspace: 'global-workspace' Description: ""

data2.SimulationInput {1} .Variables

ans=具有以下属性的变量：名称：“ToothFaultGain”值：-1.5000工作区：“全局工作区”说明：“

这一结果证实了data1是合奏组的成员吗ToothFaultGain= 2,data2是来自会员的吗ToothFaultGain= -1.5．

您可以处理集合数据存储中的数据，并向集合成员添加派生变量。对于本例，处理一个变量值以计算一个标签，该标签指示集合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，使用下面的代码来创建simulationEnsembleDatastore对象使用以前在各种故障值下运行Simulink®模型生成的数据。金宝app(见generateSimulationEnsemble.）该集合包括模型参数的五个不同值的仿真数据，ToothFaultGain这个model was configured to log the simulation data to a variable named罗格苏特为本示例存储的mat文件simEnsData.zip．因为数据量太大解压手术可能需要一到两分钟。

解压simEnsData.zip解压压缩文件合奏= 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]

从集合中的第一个成员读取数据。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。

data =阅读(整体)

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

默认情况下，存储在集成数据中的所有变量都指定为SelectedVariables这个refore, the returned table row includes all ensemble variables, including a variableSimulationInput，其中包含金宝app仿真软件。SimulationInput对象，该对象为该集成成员配置了模拟。该对象包括ToothFaultGain用于集成成员的值，存储在其中的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更多信息，请参见金宝app仿真软件。SimulationInput(金宝app模型).）

数据。SimulationInput {1}

ans = SimulationInput，带有属性:ModelName: 'TransmissionCasingSimplified'金宝app[] ModelParameters: [0x0 Simulink.Simulation.]金宝app[0x0 Simulink.Simulation.]金宝app变量:[1x1 Simulink.Simulation.]金宝app变量PreSimFcn: [] PostSimFcn: [] UserString: "

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

ans = ' ToothFaultGain '

Inputvars。价值

ans=-2

假设你想转换ToothFaultGain将每个集合成员的值转换为一个二进制指示器，指示是否存在齿故障。进一步假设，根据您使用该系统的经验，您知道大小小于0.1的牙齿故障增益值足够小，可以认为是正常操作。将该集合的增益值转换为-0.1<增益<0.1时为0（无故障）的指示器，否则为1（故障）。

sT = abs(Inputvars.Value) < 0.1;

要将新的齿故障指示器附加到相应的集合数据中，请首先展开集合中的数据变量列表，以包括指示器的变量。

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" "Vibration" "ToothFault"

这个操作在概念上相当于向集成数据表中添加一列。现在,DataVariables包含新的变量名，将派生值赋给使用writeToLastMemberRead．

writeToLastMemberRead(合奏,“ToothFault”、圣);

实际上，您希望将牙齿故障指示器附加到集合中的每个成员。为此，请将集合数据存储重置为其未读状态，以便下一次读取操作从第一个集合成员开始。然后，循环所有集合成员，计算ToothFault，并将其附加。的重置操作不变合奏。数据变量,所以“ToothFault”仍然在列表中

重置（合奏）；sT=假；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。您可以使用这个名称来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。ConditionVariables = {“ToothFault”};合奏。ConditionVariables

ans = " ToothFault "

可以将新变量添加到合奏。选择edVariables当你想要读出来做进一步分析的时候。下面的示例展示了操作和分析存储在simulationEnsembleDatastore对象,看到使用Simu金宝applink生成故障数据．

的调用中从多个集成成员读取数据读命令,可以使用ReadSize集合数据存储的属性。这个示例使用simulationEnsembleDatastore，但你可以使用相同的技术fileEnsembleDatastore．

使用下面的代码创建simulationEnsembleDatastore对象使用以前在各种错误值下运行Simulink模型生成的数据(参见金宝appgenerateSimulationEnsemble）.该集合包括模型参数的五个不同值的仿真数据，ToothFaultGain．由于数据量大，解压手术可能需要一到两分钟。)指定一些要读取的数据变量。

解压simEnsData.zip解压压缩文件合奏= simulationEnsembleDatastore (pwd,“logsout”）;合奏。选择edVariables = [“振动”；“SimulationInput”];

默认情况下,调用读在此集成数据存储上返回一个单行表，其中包含振动和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)

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

读返回一个三行表，其中每行包含来自第一个、第二个和第三个集成成员之一的数据。读也更新了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设置为一个很大的值，以便在加载数据时有内存不足的风险。

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第4、5和6个成员的数据。因为这个示例的集合总共只包含5个成员，所以下一个读操作只返回两行。

数据2=读取（集成）

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