通过在改变故障参数的同时模拟机器的Simulink®模型，生成代表在故障条件下运行的机器的模拟集成数据存储。万博1manbetx

加载Simulin万博1manbetxk模型。此模型是中描述的齿轮箱模型的简化版本利用Simu万博1manbetxlink生成故障数据．对于本例，只建模了一种故障模式，即齿轮故障。

mdl =“TransmissionCasingSimplified”；open_system (mdl)

齿轮故障被建模为一个扰动齿轮齿形故障子系统。扰动的大小由模型变量控制ToothFaultGain,在那里牙faultgain = 0对应于无齿轮故障(健康运行)。要生成故障数据的集合，可以使用generateSimulationEnsemble的不同值对模型进行模拟ToothFaultGain，取值范围为-2 ~ 0。的数组万博1manbetx仿真软件。SimulationInput对象为集成中的每个成员配置Simulink模型。万博1manbetx每个模拟在它自己的数据文件中生成一个单独的集成成员。创建这样的数组，并使用setVariable为每次运行分配一个牙齿故障增益值。

牙faultvalues = -2:0.5:0;% 5牙faultgain值为simin(ct) = Simulink.SimulationInput(mdl);万博1manbetx= setVariable(simin(ct)，“ToothFaultGain”toothFaultValues (ct));结束

对于本例，模型已经配置为记录某些信号值，振动而且转速计(见使用信号记录导出信号数据(万博1manbetx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，将数据保存到一个名为数据在当前文件夹中。的指标状态是1(真)如果所有的模拟完成无误。

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

[23:25:46]运行模拟…[28-Feb-2020 23:26:12] 5次模拟中完成1次[28-Feb-2020 23:26:23] 5次模拟中完成3次[28-Feb-2020 23:26:33] 5次模拟中完成4次[28-Feb-2020 23:26:41] 5次模拟中完成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。对象列出集合中的数据变量，默认情况下选择所有变量进行读取。检查DataVariables而且SelectedVariables集合的属性来确认这些命名。

集合= simulationEnsembleDatastore(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" Vibration"

合奏。选择edVariables

ans =4 x1字符串"SimulationInput" SimulationMetadata" Tacho" Vibration"

你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更多信息。

一般来说，你使用读命令提取数据simulationEnsembleDatastore对象进入MATLAB®工作区。通常，您的集成包含的变量比您用于特定分析所需的变量要多。使用SelectedVariables的属性simulationEnsembleDatastore对象来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对象使用先前通过运行Simulink®模型在不同故障值处生成的数据(参见万博1manbetxgenerateSimulationEnsemble)。集合包括模型参数的五个不同值的模拟数据，ToothFaultGain．由于数据量大，因此解压缩手术需要几分钟。

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" "Vibration"

合奏。选择edVariables

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

假设对于您想做的分析，您只需要振动数据和万博1manbetx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。选择edVariables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。选择edVariables = [“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。万博1manbetxSimulationInput}

数据。振动单元格数组是否包含一个单元格时间表存储仿真次数和相应的振动信号。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。

振动{1};情节(vibdata1.Time vibdata1.Data)标题(“振动-乐团第一个成员”）

下次你打电话的时候读在这个组合中，最后一个读的成员指定前进到组合的下一个成员(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。万博1manbetxSimulationInput}

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，此值都存储在变量的字段SimulationInput变量。

data1.SimulationInput {1} .Variables

ans =具有属性的变量:名称:“牙牙断层增益”值:-2工作区:“全局工作区”说明:""

data2.SimulationInput {1} .Variables

ans =具有属性的变量:名称:“牙牙faultgain”值:-1.5000工作空间:“global-workspace”说明:""

这个结果证实了data1是来自乐团的成员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。然后你把这个标签添加到整个组合中。

对于本例，使用以下代码创建一个simulationEnsembleDatastore对象使用先前通过运行Simulink®模型在不同故障值处生成的数据。万博1manbetx(见generateSimulationEnsemble)。集合包括模型参数的五个不同值的模拟数据，ToothFaultGain．该模型被配置为将模拟数据记录到一个名为logsout为本例存储在simEnsData.zip．由于数据量大，因此解压缩手术可能需要一两分钟。

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来反映对应文件的名称。

数据=读取(集成)

data =表1×5PMSignalLogName SimulationInput SimulationMetadata转速器振动  _______________ ______________________________ _________________________________ ___________________ ___________________ {' logsout} {1 x1仿真软件。万博1manbetxSimulink. SimulationIn万博1manbetxput} {1x1SimulationMetadata} {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，返回的表行包含所有集成变量，包括一个变量SimulationInput，其中包含万博1manbetx仿真软件。SimulationInput对象，该对象为此集成成员配置了模拟。该对象包括ToothFaultGain的数据结构中用于集成成员的值变量财产。检查该值。(有关如何存储模拟配置的更多信息，请参见万博1manbetx仿真软件。SimulationInput)。

数据。SimulationInput {1}

ModelName: 'TransmissionCasingSimplified' InitialState: [0x0 Simulink.op. properties]万博1manbetxModelOperatingPoint] ExternalInput: [] ModelParameters: [0x0 万博1manbetxSimulink.Simulation.]ModelParameter] BlockParameters: [0x0 万博1manbetxSimulink.Simulation.]BlockParameter]变量:[1x1 Simulink.万博1manbetxSimulation.]变量]PreSimFcn: [] PostSimFcn: [] UserString: "

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

ans = 'ToothFaultGain'

Inputvars。价值

Ans = -2

假设你想要转换ToothFaultGain将每个集成成员的值转换为是否存在牙齿故障的二进制指示器。再进一步假设，从您使用该系统的经验中知道，小于0.1量级的牙齿故障增益值足以被认为是健康的操作。将这个集合的增益值转换为一个指示器，当-0.1 <增益< 0.1时为0(无故障)，否则为1(有故障)。

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，以包含该指示器的变量。

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"

这个操作在概念上等同于向集合数据表中添加一列。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，以便下一个读操作从第一个集成成员开始。然后，循环所有的集合成员，计算ToothFault为每个成员添加。的重置操作不变合奏。数据变量,所以“ToothFault”仍然存在于列表中。

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。您可以使用此指定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。条件变量= {“ToothFault”};合奏。ConditionVariables

ans = "牙病"

可以将新变量添加到合奏。选择edVariables当你想读出来做进一步分析的时候。示例展示了操作和分析存储在simulationEnsembleDatastore对象,看到利用Simu万博1manbetxlink生成故障数据．

对象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。此示例使用simulationEnsembleDatastore，但你可以用同样的技巧fileEnsembleDatastore．

使用以下代码创建一个simulationEnsembleDatastore对象使用以前通过运行Simulink模型在各种故障值(参见万博1manbetxgenerateSimulationEnsemble)．集合包括模型参数的五个不同值的模拟数据，ToothFaultGain．(由于数据量大，数据量大解压缩手术可能需要一两分钟。)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。选择edVariables = [“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第一个集合成员的变量。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。万博1manbetxSimulink. SimulationInput} {20215x1时间表}{1x万博1manbetx1Simulink. SimulationInput} {20204x1时间表}{1x万博1manbetx1SimulationInput}

读返回一个三行表，其中每一行包含来自第一、第二和第三个集成成员之一的数据。读也会更新LastReadMember属性设置为包含三个对应文件的路径的字符串数组。避免设置ReadSize到一个大到在加载数据时有耗尽内存的风险的值。

如果合奏团包含三个或更多的成员，下一个读操作返回来自第4、5和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，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。万博1manbetxSimulink. SimulationInput} {20224x1时间表}{1x万博1manbetx1SimulationInput}