上帝：冯工，在你的培训视频里讲了几种模型编译后调参、观测变量的方法，哪几种嘞？
冯工：视频里我讲了Simulink Real Time explorer、Simulink External Mode、M脚本三种方法。
上帝：可我觉得还不够。如果我想让实时仿真模型控制上位机仿真的离线模型，该怎么做？
冯工：恰好有个方法可以一试。
背景
Speedgoat实时系统作为Matlab环境的实时硬件平台，软件上完全依托Matlab/Simulink环境，与该硬件对应的是Simulink Real Time组件。一般而言，Simulink离线仿真时的操作方法，均可以迁移到Speedgoat操作中。比如仿真时修改参数、观测数据的方式，M指令操作模型的方式，DashBoard模块使用等。但实时仿真和离线仿真的差异，使Speedgoat在具体操作上与Simulink离线仿真有些不同。在控制仿真、数据观测、调参功能上，SimulinkReal Time组件提供了多种接口方式，以满足用户不同应用场景的需求。具体如下表（需注意不同版本Matlab，方法略不相同，本文以Matlab2018b为例）：
接口方式
环境属性配置
仿真控制
数据观测
调参
是否可脱离Matlab环境
Simulink Real-Time Explorer
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Matlab命令行接口
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Simulink外部模式（External Mode）接口
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Simulink Real Time模块
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目标机命令行接口
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Explorer导出Matlab运行
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Matlab应用
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基于Microsoft .NET Framework API的自定义UI
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基于C API的自定义UI
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上述几种接口方式，这里做简要说明：
Simulink Real-Time Explorer：Speedgoat使用的最基本上位机图形环境，在该环境中，可完成实时机环境配置、实时应用控制、调参、观测数据等功能。
Matlab命令行接口：Simulink Real Time组件提供了很多function函数，可以以m语言的方式，对实时机控制，具体可参见Simulink Real Time帮助文档。
Simulink外部模式（External Mode）接口：该模式下，将simulink模型的仿真模式改为external，即用户可以将simulink模型作为上位机界面，在该界面下观测、调整Speedgoat实时机上运行的应用。
Simulink Real Time模块：Simulink Real Time提供了一些实时模块，可用于构建host/target/file scope观测记录数据；同时也提供了Simulink接口模块，用于构建自定义的图形界面或与上位机其它Simulink模型交互。
目标机命令行接口：Speedgoat实时目标机支持一些指令，用户可以直接连接键盘，以指令方式控制实时应用运行，详情参见Simulink Real Time帮助文档。
Explorer导出Matlab运行：Simulink Real-Time Explorer搭建的图形化界面，是可以导出为独立的exe，脱离matlab环境控制Speedgoat实时应用运行。
Matlab应用：在Matlab中可以用Appdesigner工具创建独立的APP，实现对Speedgoat实时应用的控制观测。
Microsoft .NET Framework API：用户可以基于该API，搭建自己的图形化界面，控制Speedgoat系统
C API: 用户可以基于该API，搭建自己的图形化界面，控制Speedgoat系统。比如在labview下调用该API，实现Labview观测Speedgoat实时应用。
Simulink Real Time模块
在Speedgoat提供的接口库或者SimulinkReal Time库àDisplay and Logging中，提供了以下模块：
Scope模块：用于获取观测模型中的数据，可配置为Target/Host/FileScope，培训视频中有详细说明，这里不再赘述。
Video Display：在Speedgoat连接的显示器上，将实时应用处理的摄像头图像显示出来，这里不赘述。
Enable Profiler：利用Profiler获取实时内核任务调度情况，这里不赘述。
To/From Target：在上位机另外的模型中，通过这两个模块，获取Speedgoat实时应用中的数据、调参。本文重点说明其使用。
Simulink用户接口模型
用户接口模型是指一个包含To/From Target接口模块，以及其它组件模块的模型。基于该模型，用户可以连接实时仿真数据与自定义图形界面；如基于Simulink 3D Animation??或 Altia??products的图像界面。To/From Target模块充当了Speedgoat实时运行应用与上位机运行的其他模型间的通讯桥梁。
To Target模块
该模块类似于一个信号接收模块。它接收上位机控制模块发出的信号，并将其传输给Speedgoat运行的实时应用中被标记的特定参数。
该模块基于Matlab S函数实现，会在控制模块发出的信号发生变化时，才将新数值传输给Speedgoat实时应用参数。
From Target
该模块类似于信号源，它将Speedgoat实时应用上传的数据，传输给上位机模型中的显示模块。
该模块在上传数据时，每个信号在每个步长仅上传1个数值。
From/To Target模块底层均是基于Matlab命令函数，因此无法脱离Matlab环境使用。
基本步骤
在下载到Speedgoat上运行的实时模型中决定哪些信号或参数，需要与上位机模型交互
标记需要由上位机模型控制的，实时模型中的参数，具体见后续章节“标记模型参数”
标记需要由上位机模型显示的，实时模型中的信号，具体见后续章节“标记模型信号”
实时模型编译下载，在上位机Matlab中运行SimulinkRealTime.utils.createInstrumentationModel指令，该指令会解析实时应用被标记的内容，自动生成包含所有标记参数、信号对应的To/From Target模块的模板模型，To/From Target模块会以标记的名称显示
在模板模型中添加其他模块，比如Simulink 3D Animation或Altia Design的模块，并与To/From Target模块连接
开始运行Speedgoat实时应用和上位机模型，两者即可实现交互。
标记模型参数
以Matlab自带demo为例：
打开xpctank示例模型，并将其保存到工作路径下：
>> xpctank
在Description窗口，输入xPCTag=label（语法结构为xPCTag(1, . . .index_n)=label_1 . . . label_n; index表征该模块第几个参数，单维参数可以不输入，label之间以空格间隔）；比如xPCTag(1)=WaterLevel。
重复依次标记需要的参数并保存。
标记模块信号
在模型中需要标记的信号线上右键，选择Properties.
在Documentation栏中Description窗口，输入XPCTag=label（语法结构为xPCTag(1, . . .index_n)=label_1. . .label_n; index表征该信号线第几个信号，单维信号可以不输入，label之间以空格间隔）；比如xPCTag=FromTankLevel;
重复依次标记所需的信号并保存。
操作实例
首先我们基于Simulink 3D Animation自带的“Plane Take-Off with Trajectory Tracing”模型，该模型配合VRTracer模块，可将飞机模拟起飞的动作场景化：
在模型默认的配置针对simulink离线仿真，并不适合实时仿真，因此需要调整。主要是将其分割为2个模型，一部分在speedgoat实时机上实时仿真，另一部分在上位机上离线仿真；中线连接的信号需要标记。如下：
实时仿真部分模型编译下载，运行SimulinkRealTime.utils.createInstrumentationModel(‘模型名称’)，自动生成标记的信号接口模块：
将上述接口模块与上位机模型部分连接在一起（可调整下模块的采样率等设置），如下：
最终，同时开始上位机模型和speedgoat实时仿真，演示视频如下：
总结
Simulink Real Time模块，提供了Speedgoat实时仿真模型与上位机Simulink仿真模型的交互接口，用户可以基于该功能，实现与MATLAB/Simulink环境的其它组件离线仿真交互，如演示的和Simulink 3D Animation组件的交互。
Speedgoat实时系统与Matlab/Simulink的交互不止该方法，后期会逐步介绍。
