setSolution函数 – WordPress

这段代码定义了一个函数 setSolution，用于将 ODE 求解器的解（时间 t 和状态变量 x）设置到 DynamicModel 对象中，并计算控制变量和辅助变量的值。以下是代码的详细解释：

1. 函数功能

setSolution 函数的主要功能是：

将 ODE 求解器的解（时间 t 和状态变量 x）设置到 DynamicModel 对象中。
根据求解结果计算控制变量和辅助变量的值。

2. 输入参数

obj：DynamicModel 对象，表示动态模型。
t：时间向量，表示 ODE 求解器返回的时间点。
x：状态变量矩阵，表示 ODE 求解器返回的状态变量值。

3. 函数逻辑

3.1 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。

3.2 设置参数

for n=1:length(paramNames)
    p.(paramNames{n}) = obj.p.(paramNames{n}).val;
end

将参数的值存储到结构体 p 中。

3.3 设置状态变量的解

for n=1:length(stateNames)
    obj.x.(stateNames{n}).val = [t x(:,n)];
    xStruct.(stateNames{n}) = x(:,n);
end
x = xStruct;

将 ODE 求解器的解（时间 t 和状态变量 x）设置到 obj.x 中。
将状态变量的值存储到结构体 xStruct 中，并将其赋值给 x。

3.4 设置输入变量的解

for n=1:length(inputNames)
    d.(inputNames{n}) = interp1(obj.d.(inputNames{n}).val(:,1),...
        obj.d.(inputNames{n}).val(:,2),t);    
    obj.d.(inputNames{n}).val = [t d.(inputNames{n})];
end

使用插值方法计算输入变量在时间 t 处的值，并将其设置到 obj.d 中。

3.5 设置控制变量的解

for n=1:length(ctrlNames)
    if isscalar(obj.u.(ctrlNames{n}).val) || isempty(obj.u.(ctrlNames{n}).val)
        % control was not predefined, need to calculate
        try
            % remove auxStates ('a.<...>') from definition and function handles of u.(ctrlNames{n})
            defExpand(obj,obj.u.(ctrlNames{n}));
            if ~exist('a','var')
                a = [];
            end
            if ~exist('u','var')
                u = [];
            end
            u.(ctrlNames{n}) =  obj.u.(ctrlNames{n}).def(x,a,u,d,p);
            if isscalar(u.(ctrlNames{n})) % the definition does not depend on t, it's constant
                u.(ctrlNames{n}) = u.(ctrlNames{n})*ones(size(t));
            end
            obj.u.(ctrlNames{n}).val = [t u.(ctrlNames{n})];
        catch err
            msg = sprintf('%s \n\nFailed to evaluate the definition of DynamicElement u.%s (k=%d): \n\t''%s''',...
                err.message, ctrlNames{n}, n, getDefStr(obj.u.(ctrlNames{n})));
            id = 'MATLAB:DynamicModel:eval';
            error(id,msg);
        end
    else % interpolate u in timepoints t
        u.(ctrlNames{n}) = interp1(obj.u.(ctrlNames{n}).val(:,1),...
            obj.u.(ctrlNames{n}).val(:,2),t); 
    end
end

如果控制变量未预定义（即值为标量或空），则根据其定义计算控制变量的值。
如果控制变量已预定义，则使用插值方法计算其在时间 t 处的值。

3.6 设置辅助变量的解

for n=1:length(auxNames)
    try
        if ~exist('a','var')
            a = [];
        end
        if ~exist('u','var')
            u = [];
        end
        a.(auxNames{n}) = obj.a.(auxNames{n}).def(x,a,u,d,p);
        if isscalar(a.(auxNames{n})) % the definition does not depend on t, it's constant
            a.(auxNames{n}) = a.(auxNames{n})*ones(size(t));
        end
        obj.a.(auxNames{n}).val = [t a.(auxNames{n})];
    catch err
        msg = sprintf('%s \n\nFailed to evaluate the definition of DynamicElement a.%s (n=%d): \n\t''%s''',...
            err.message, auxNames{n}, n, obj.a.(auxNames{n}).label);
        id = 'MATLAB:DynamicModel:eval';
        error(id,msg);
    end
end

根据辅助变量的定义计算其值，并将其设置到 obj.a 中。

4. 示例

假设 obj 是一个 DynamicModel 对象，t 和 x 是 ODE 求解器的解。调用 setSolution 函数：

setSolution(obj, t, x);

将 t 和 x 设置到 obj 中，并计算控制变量和辅助变量的值。

5. 总结

setSolution 函数的作用是将 ODE 求解器的解设置到 DynamicModel 对象中，并计算控制变量和辅助变量的值。该函数适用于需要将求解结果与动态模型集成的场景，例如仿真结果的后处理或模型验证。