加速吧！Simulink君！（一）

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如果名字太二請各位諒解，因為我是不會改的。

Simulink在模擬過程中，大家往往都會遇到模擬速度過慢的問題。由於此類問題發生的砸滑鼠，鍵盤，甚至顯示器的事件也是屢見不鮮。為了防止上述事件的持續發生，我們作為Modeler 有什麼可以做的嗎？當遇到Simulation很慢的時候往往需要具體模型具體分析，從而因地制宜。下面我們來介紹一些經驗，也歡迎大家一起討論。

首先，建議你換台電腦試試。

其次，我們來介紹一下連續系統（Continuous Model)在求解器上有哪些加速的方法。假設我們的用的是一個連續系統，那麼在Solver的選擇上面我們有兩個選擇:

1. Variable-step

2. Fixed-step

要加速也就要了解這兩個solver之間的區別, 本質上來說就是步長的區別，一個會變，一個不變。

先講講variable-step。

variable-step 在求解過程中會根據用戶的設定來動態的決定步長（主要是根據每一步的數值解是否滿足tolerance，tolerance的選擇屬於個人「喜好」）。variable-step 在求解過程中會分為major time step 和 minor time step，每一個major time step由多個minor time step組成，如圖。

（畫的不錯吧 )

那麼Major time step受到max step size的限制，而minor time step 的大小和數目是由min step size 控制。默認的最大步長是 (stop_time - start_time)/ 50, 默認最小步長是無限小，也就是說如果解不滿足tolerance的要求的話可以算無限步。

那麼如何在不丟失精準度的前提先設置最大步長來提高模擬的速度呢？我們可以在max step size上下文章。大家可以試試下面的這個trick：

然後取消對於輸出數組的大小限制：

輸出時間，然後再模擬後畫出時間的圖像來觀察步長：

semilogy(tout(1:end-1),diff(tout))； % aeroblk_HL20 for 5 sec simulationn

在圖中我們可以看到，大部分時間步長被限制在了0.01秒，那麼我可以嘗試將max step size提高到1 秒。

這樣我們可以看到step size也提高到了0.03。

這裡我們還可以進一步了解模型需要的最小步長：

min(diff(tout))n

根據最小步長來分析系統在什麼狀態下是需要小布長來進行計算，從而也可以調整系統的參數或者模塊的初始狀態來加快運算。

接下來說說fixed-step solve。

一句話：絕大多數情況下，variable-step要比fixed-step要快。（因為步長可長可短比較合理）

那麼除了調整time step，對於solver的選擇也是一個很讓人困擾的問題。

15b之後， Simulink 提供了 auto solver selection, 會跟據model 的屬性自動選擇solver，根據doc里寫的，heuristic是如下的table ：

這個圖是幾個意思呢，我來解釋一下，這圖就是說, continuous variable-step 沒有simScape 的model 先用ode45, 解不出來再用ode15s, 有simScape（simScape不使用local solver)時，使用ode23t。Fixed-step沒有simScape（simScape不使用local solver)的話用ode3,有的話用ode14x。

那麼我在向各位讀者提出幾個問題：

simScape的local solver在哪裡設置？設置local solver和選用global solver的區別是什麼？求選擇local solver後global solver的心理陰影面積。

但然除了對time step和model進行調整外，還有兩大法寶來加速模擬：

Run Simulation in Accelerator mode

Run Parallel Simulations

大家更想聽聽哪一個呢？