这段代码定义了一个函数 solveEuler，用于使用**欧拉法（Euler Method）**对 DynamicModel 对象进行数值求解。以下是代码的详细解释：
1. 函数功能
solveEuler 函数的主要功能是：
-
使用欧拉法对
DynamicModel对象进行数值求解。 -
求解结果存储在
DynamicModel对象的状态变量、辅助变量和控制变量中。
2. 输入参数
-
obj：DynamicModel对象，表示动态模型。 -
stepSize：数值，表示欧拉法的时间步长。
3. 函数逻辑
3.1 初始化时间范围
tStart = obj.t.val(1); tEnd = obj.t.val(2);
-
获取模型的时间范围（
tStart和tEnd）。
3.2 获取字段名称
[stateNames, auxNames, ctrlNames, paramNames, inputNames] = getFieldNames(obj);
-
使用
getFieldNames函数获取DynamicModel对象中所有状态变量、辅助变量、控制变量、参数和输入变量的名称。
3.3 检查控制变量是否为规则控制
if defIsLabel(obj.u.(ctrlNames{1})) ruleBased = false; else ruleBased = true; end
-
如果第一个控制变量的定义是其标签，则控制变量被视为输入变量（
ruleBased = false）。 -
否则，控制变量被视为辅助变量（
ruleBased = true）。
3.4 创建空白轨迹
[xTraj, aTraj, uTraj] = createBlankTrajectories(obj, length(timePhase));
-
创建用于存储状态变量、辅助变量和控制变量轨迹的结构体，初始值为
NaN。
3.5 获取初始值
[x0, u0, a0, p, d0, ~] = getInitialValues(obj,timePhase, xTraj, aTraj, uTraj);
-
获取状态变量、控制变量、辅助变量、参数和输入变量的初始值。
3.6 插入初始值
xTraj = insertValue(xTraj,x0,1); aTraj = insertValue(aTraj,a0,1); uTraj = insertValue(uTraj,u0,1);
-
将初始值插入到轨迹结构体中。
3.7 使用欧拉法求解
for n = 2:length(timePhase) % 获取当前时间 t0 = timePhase(n); % 获取输入变量 d1 = d(t) for k=1:length(inputNames) if t0 < obj.d.(inputNames{k}).val(1,1) d1.(inputNames{k}) = obj.d.(inputNames{k}).val(1,2); elseif t0 > obj.d.(inputNames{k}).val(end,1) d1.(inputNames{k}) = obj.d.(inputNames{k}).val(end,2); else d1.(inputNames{k}) = interp1(obj.d.(inputNames{k}).val(:,1),... obj.d.(inputNames{k}).val(:,2),t0); end end % 获取控制变量 u1 = u(t) if ruleBased % 根据规则计算控制变量 u1 = getControls(obj, x0, a0, u0, d0, p); else % 从轨迹中插值获取控制变量 for k=1:length(ctrlNames) u1.(ctrlNames{k}) = interp1(obj.u.(ctrlNames{k}).val(:,1),... obj.u.(ctrlNames{k}).val(:,2),t0); end end % 计算状态变量和辅助变量的下一步值 [x1, a1] = getNextStep(obj, stepSize, x0, a0, u0, u1, d0, d1, p, t0, timePhase, xTraj, aTraj, uTraj, n); % 存储新值 xTraj = insertValue(xTraj,x1,n); aTraj = insertValue(aTraj,a1,n); uTraj = insertValue(uTraj,u1,n); % 准备下一轮计算 x0 = x1; u0 = u1; a0 = a1; d0 = d1; end
-
使用欧拉法逐步计算状态变量和辅助变量的值。
-
如果控制变量是规则控制的，则根据规则计算控制变量的值。
-
否则，从轨迹中插值获取控制变量的值。
3.8 复制结果到 DynamicModel 对象
copyValues(obj, xTraj, aTraj, uTraj, timePhase);
-
将求解结果复制到
DynamicModel对象中。
4. 辅助函数
4.1 copyValues
function copyValues(obj, x, a, u, timePhase)
-
将求解结果复制到
DynamicModel对象中。
4.2 createBlankTrajectories
function [x, a, u] = createBlankTrajectories(obj, trajSize)
-
创建用于存储状态变量、辅助变量和控制变量轨迹的结构体，初始值为
NaN。
4.3 insertValue
function z = insertValue(z,z0,n)
-
将值插入到轨迹结构体中。
4.4 getInitialValues
function [x, u, a, p, d, t] = getInitialValues(obj,timePhase, xTraj, aTraj, uTraj)
-
获取状态变量、控制变量、辅助变量、参数和输入变量的初始值。
4.5 getControls
function u1 = getControls(obj, x, a, u0, d, p)
-
根据规则计算控制变量的值。
4.6 getNextStep
function [x1, a1] = getNextStep(obj, stepSize, x0, a0, u0, u1, d0, d1, p, t0, timePhase, xTraj, aTraj, uTraj, trajInd)
-
计算状态变量和辅助变量的下一步值。
5. 总结
solveEuler 函数的作用是使用欧拉法对 DynamicModel 对象进行数值求解。该函数适用于需要快速求解动态模型的场景，例如仿真或优化问题。