这段MATLAB代码定义了一个名为 cutEnergyPlusData 的函数，用于从 EnergyPlus 数据中提取指定时间段的数据。EnergyPlus 数据通常是一整年的数据（1月1日至12月31日），而该函数可以根据用户指定的起始日期和时长，提取出所需的时间段数据。以下是代码的详细解读：

函数功能

• 目的：从 EnergyPlus 数据中提取指定时间段的数据。
• 特点：
  • 支持跨年提取（例如从11月到次年3月）。
  • 支持提取超过一年的数据（但天气数据会重复）。
• 适用场景：用于温室气候模拟、能源分析等领域。

代码解析

1. 函数定义：
   matlab

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   function season = cutEnergyPlusData(firstDay, seasonLength, path)

   这行代码定义了一个名为 cutEnergyPlusData 的函数，接受三个输入参数：

   • firstDay：起始日期，表示从年初开始的天数（例如1表示1月1日）。
   • seasonLength：提取的时间段长度，单位为天（可以是小数）。
   • path：EnergyPlus 数据的文件路径（MAT 文件）。
     返回一个输出参数 season，表示提取的时间段数据。
2. 注释说明：
   matlab

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   % CUTENERGYPLUSDATA Cut data from EnergyPlus to the required season segment 
   %
   % The EnergyPlus data is a full year (Jan 1 - Dec 31). This function cuts
   % out a segment of the data according to the desired season. 
   % Allows passing over the end of the year, e.g., a segment of November-March.
   % Also allows a season of more than a year if needed (but the years will
   % have identical weather).
   %
   % Usage:
   %   season = loadEnergyPlusData(firstDay, seasonLength, path)
   %
   % Inputs: 
   %   firstDay       Where to start looking at the data (days since start of 
   %                  the year). Example: 1 (Jan 1)
   %   seasonLength   Length of the input in days (fractions accepted). 
   %                  Example: 1
   %   path           Path of a MAT file in the energyPlus format, created using saveWeatherMat
   %                  and has a variable named hiresWeather in the format as
   %                  below. Example: 'beiCSWD.mat'
   %
   %       Column               Description                        Unit             
   %       hiresWeather(:,1)    timestamps of the input            [datenum]
   %       hiresWeather(:,2)    outdoor global irradiation         [W m^{-2}]   
   %       hiresWeather(:,3)    outdoor air temperature            [癈]        
   %       hiresWeather(:,4)    outdoor vapor density              [kg m^{-3}] 
   %       hiresWeather(:,5)    outdoor CO2 density                [kg{CO2} m^{-3}{air}] 
   %       hiresWeather(:,6)    outdoor wind speed                 [m s^{-1}] 
   %       hiresWeather(:,7)    sky temperature                    [癈]
   %       hiresWeather(:,8)    temperature of external soil layer [癈]
   %       hiresWeather(:,9)    daily radiation sum                [MJ m^{-2} day^{-1}]
   %       hiresWeather(:,10)   elevation                          [m]
   %
   %
   % Output:
   %   season          A matrix with the same format of hiresWeather above,
   %                   cut so that it start and ends in the requested time
   %
   % Used to generate the data in: 
   %   Katzin, D., Marcelis, L. F. M., & van Mourik, S. (2021). 
   %   Energy savings in greenhouses by transition from high-pressure sodium 
   %   to LED lighting. Applied Energy, 281, 116019. 
   %   https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2020.116019

   这些注释提供了函数的功能描述、使用方法、输入输出参数的说明，以及相关论文的引用。

3. 作者信息：
   matlab

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   % David Katzin, Wageningen University
   % david.katzin@wur.nl
   % david.katzin1@gmail.com

   这部分注释提供了作者的姓名、单位和联系方式。

4. 定义常量：
   matlab

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   SECONDS_IN_DAY = 24*60*60;

   • SECONDS_IN_DAY：一天的总秒数（24小时 × 60分钟 × 60秒）。
5. 加载数据：
   matlab

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   load(path, 'hiresWeather');
   input = hiresWeather;

   • 从指定路径的 MAT 文件中加载 hiresWeather 数据，并将其存储在变量 input 中。
6. 计算时间间隔：
   matlab

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   interval = (input(2,1)-input(1,1))*SECONDS_IN_DAY;

   • 计算数据的时间间隔（单位为秒），假设数据是等间隔的。
7. 处理起始日期：
   matlab

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   yearShift = floor(firstDay/365); % if firstDay is bigger than 365
   firstDay = mod(firstDay,365); % in case value is bigger than 365

   • 如果 firstDay 超过365天，则计算跨年的年数 yearShift，并将 firstDay 调整为一年内的天数。
8. 计算起始点和结束点：
   matlab

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   startPoint = 1+round((firstDay-1)*SECONDS_IN_DAY/interval);
   endPoint = startPoint-1+round(seasonLength*SECONDS_IN_DAY/interval);

   • startPoint：数据中起始日期对应的索引。
   • endPoint：数据中结束日期对应的索引。
9. 处理跨年数据：
   matlab

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   dataLength = length(input(:,1));
   newYears = (endPoint-mod(endPoint,dataLength))/dataLength;

   • 计算数据跨越新年的次数 newYears。
10. 提取数据：
    matlab

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    if endPoint <= dataLength 
        season = input(startPoint:endPoint,:); 
    else % required season passes over end of year
        season = input(startPoint:end,:);
        resetDate = input(:,1)-input(1,1)+interval/SECONDS_IN_DAY; % dates from input but start at 0+interval
        for n=1:newYears-1
            dateShift = resetDate+season(end,1);
            inputDateShift = [dateShift input(:,2:end)];
            season = [season; inputDateShift];
        end
        endPoint = mod(endPoint,dataLength);
        dateShift = resetDate+season(end,1);
        inputDateShift = [dateShift input(:,2:end)];
        season = [season; inputDateShift(1:endPoint,:)];
    end

    • 如果时间段不跨年，则直接提取数据。
    • 如果时间段跨年，则循环添加新年数据，直到覆盖整个时间段。

示例

假设：

• firstDay = 300（10月27日）。
• seasonLength = 100（100天）。
• path = 'beiCSWD.mat'（EnergyPlus 数据文件）。

1. 计算起始点和结束点：
   • startPoint 对应10月27日的索引。
   • endPoint 对应2月4日的索引（跨年）。
2. 提取数据：
   • 从10月27日到12月31日的数据。
   • 添加1月1日到2月4日的数据。

总结

这段代码实现了一个从 EnergyPlus 数据中提取指定时间段的功能，支持跨年提取和超过一年的数据提取。适用于温室气候模拟、能源分析等领域。