这段代码定义了一个函数 defExpand
,用于扩展 DynamicModel
对象中某个 DynamicElement
的 def
字段,使其不再包含辅助状态(auxiliary states)。以下是代码的详细解释:
1. 函数功能
defExpand
函数的主要功能是:
-
递归地查找
DynamicElement
的def
字段中的辅助状态(以a.
开头的变量)。 -
将辅助状态的名称替换为其定义(
def
字段的内容)。 -
重复此过程,直到
def
字段中不再包含辅助状态。
2. 输入参数
-
dm
:DynamicModel
对象,表示动态模型。 -
de
:DynamicElement
对象,表示需要扩展定义的动态元素。
3. 函数逻辑
3.1 将 def
字段转换为字符串
de.def = func2str(de.def);
-
将
de.def
(函数句柄)转换为字符串,以便进行字符串操作。
3.2 查找辅助状态
ind = strfind(de.def, 'a.');
-
使用
strfind
查找de.def
中所有以a.
开头的辅助状态的位置。
3.3 循环替换辅助状态
while ~isempty(ind) % 收集所有辅助状态的名称 for k=1:length(ind) kEnd = ind(k)+find(~isstrprop(de.def(ind(k)+2:end),'alphanum'),1); if isempty(kEnd) % 辅助状态名称在定义末尾 kEnd = length(de.def); end auxNames{k} = de.def(ind(k):kEnd); end auxNames = unique(auxNames); % 去重 % 收集辅助状态名称的长度 nameLengths = zeros(size(auxNames)); for k=1:length(auxNames) nameLengths(k) = length(auxNames{k}); end % 从最长的辅助状态名称开始替换 while sum(nameLengths) > 0 biggestNameInd = find(nameLengths==max(nameLengths),1); aux = auxNames{biggestNameInd}; % 辅助状态名称 auxNoA = aux(3:end); % 去掉 'a.' 前缀 de.def = strrep(de.def, aux, getDefStr(dm.a.(auxNoA))); nameLengths(biggestNameInd) = 0; end auxNames = []; ind = strfind(de.def, 'a.'); end
-
收集辅助状态名称:
-
遍历所有以
a.
开头的辅助状态,提取其完整名称。 -
使用
unique
去重。
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替换辅助状态:
-
从最长的辅助状态名称开始替换,避免短名称被错误替换(例如
a.foo
和a.foobar
)。 -
使用
strrep
将辅助状态名称替换为其定义(通过getDefStr
获取)。
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-
更新辅助状态列表:
-
清空
auxNames
和ind
,重新查找de.def
中的辅助状态。
-
3.4 将 def
字段转换回函数句柄
de.def = str2func(de.def);
-
将扩展后的
def
字符串转换回函数句柄。
4. 示例
假设 dm
是一个 DynamicModel
对象,其中包含以下辅助状态:
-
a.aux1
:定义a.aux1 = x.state1 + 1
。 -
a.aux2
:定义a.aux2 = a.aux1 * 2
。
de
是一个 DynamicElement
,其定义为:
de.def = @(x,a,u,d,p) a.aux2 + u.ctrl1;
调用 defExpand
函数后:
-
首先替换
a.aux2
:de.def = @(x,a,u,d,p) (a.aux1 * 2) + u.ctrl1;
-
然后替换
a.aux1
:de.def = @(x,a,u,d,p) ((x.state1 + 1) * 2) + u.ctrl1;
-
最终
de.def
中不再包含辅助状态。
5. 总结
defExpand
函数的作用是递归地扩展 DynamicElement
的 def
字段,将其中的辅助状态替换为它们的定义。该函数适用于需要将动态模型中的辅助状态展开为基本状态的场景,例如简化模型定义或进行符号计算。