authoring-simulink-inputs

作者输入信号

使用 createInputDataset 创建框架，然后填充有意义的波形，同时保留所有信号元数据，为 Simulink 模型创建已填充的输入信号数据集。

适用场景

• 用户要求为模型的输入端口生成或创建合成波形（阶跃、斜坡、正弦、啁啾、脉冲、噪声、常量）
• 用户想要为 createInputDataset 创建的 Dataset 填充有意义的信号数据
• 用户需要用于 Signal Editor 场景的信号
• 用户用自然语言描述所需的输入信号行为（例如，“从 0 斜坡上升到 10”“5 Hz 正弦波”）
• 用户想要用于输入端口的基于 timetable 的输入信号
• 用户需要设置函数调用时序，或配置触发/使能输入端口信号
• 用户想要将填充零值的框架替换为逼真的波形

不适用场景

• 用户想要仿真模型、运行模型或绘制输出图——改用 simulating-simulink-models。此技能只创建输入数据；它不会运行 sim() 或生成图表。
• 用户想要从现有文件（CSV、MAT、电子表格、.mat 工作区）加载、导入或读取数据——即使目标是模型输入端口也是如此。此技能会从头生成新的合成波形；它不会读取或转换现有的记录/测量数据。

输出

此技能会生成：

1. MATLAB 代码——用于生成并返回 Dataset 的局部函数（可复现、可编辑，并保持工作区整洁）
2. Dataset 变量（ds）——基本工作区中已填充的 Simulink.SimulationData.Dataset，可直接用于仿真
3. 摘要——简要描述每个元素：名称、数据类型、波形形状和值范围

要使用 Dataset 进行仿真，请遵循 simulating-simulink-models 技能的工作流（SimulationInput → setExternalInput → sim）。

必须遵循的规则

1. 从 createInputDataset 开始——恰好调用一次——切勿从头构建 Dataset。每个模型调用一次 createInputDataset（它会触发更新图）。对于多个数据集，应在循环中克隆返回的框架，而不是再次调用 createInputDataset
2. 保留框架中的元数据——每个新 timeseries 都必须复制 origEl.DataInfo.Interpolation 和 origEl.DataInfo.Units。对于 timetable，复制 origEl.Properties.VariableContinuity。遗漏这些内容属于错误
3. 原位替换元素——对于 timeseries：ds{k} = ts。对于 timetable：ds = ds.setElement(k, tt, origEl.Properties.Description)——切勿使用 addElement
4. 遵循数据类型——使用 cast(data, 'like', origEl.Data) 来匹配任何框架类型（double、single、integer、定点类型）。对于布尔输入端口，直接使用 true(size(t))
5. 正确设置插值方式——连续信号（正弦、斜坡、啁啾）使用线性插值；离散信号（阶跃、脉冲、布尔、整数、噪声）使用零阶保持。框架中的插值方式反映了输入端口的 Interpolate 属性——除非信号性质另有要求，否则应予以保留
6. 将所有生成逻辑封装在函数中——基本工作区中只应留下 Dataset（以及仿真时的 simIn/simOut）。所有中间变量（t、dt、origEl、ts、signalData、k）都必须留在函数作用域内
7. 绝不销毁用户数据——切勿调用 clear、clearvars、clear all 或 bdclose all。用户可能已打开现有变量、模型或图窗。只向工作区添加内容，不要移除任何内容

工作流

确定起点。 不要总是从第 1 步开始。先评估用户已有的内容：

用户当前状态	从哪一步开始
没有现成的 Dataset 或脚本 — 从头开始	第 1 步
有 Dataset 变量，但它是空的或脚手架（全为零或占位数据）	第 2 步
有包含部分信号的 Dataset，但需要修复（形状、数据类型或插值错误）	第 2 步 — 检查出错的元素，并就地修复
有可运行的脚本，但想添加更多场景或信号	第 2 步或“创建多个 Dataset”
有完整的 Dataset，但仿真失败	先诊断错误 — 通常是元数据不匹配（插值、数据类型、单位），可在第 2 步修复

脚手架是 createInputDataset 返回的 Dataset。它为每个输入端口包含一个元素，并预先填入正确的元数据（数据类型、插值方法、单位、信号维度），但只有占位时间样本（通常为 2 行零值）。工作流会在保留元数据的同时，将这些占位数据替换为有意义的波形。

1. 创建脚手架（在函数内）

所有生成代码都放在局部函数中。调用方调用该函数并接收填充后的 Dataset：

ds = buildInputs('modelName');

function ds = buildInputs(mdl)
    ds = createInputDataset(mdl);
    % — or timetable format —
    % ds = createInputDataset(mdl, 'DatasetSignalFormat', 'timetable');

    stopTime = str2double(get_param(mdl, 'StopTime'));
    dt = 0.01;
    t = (0:dt:stopTime)';

    % ... populate elements (Step 2) ...
end

如果 createInputDataset 失败（模型无法编译），请使用 model_read 检查模型的输入端口块，并向用户询问无法从模型结构中确定的类型或维度信息。

2. 填充每个元素（在同一个函数内）

将脚手架中的占位数据替换为有意义的信号波形，同时保留元数据。对于每个元素：

1. 提取原始元素（origEl = ds{k}）
2. 生成波形，并通过 cast(data, 'like', origEl.Data) 转换类型 — 适用于所有类型，包括定点类型
3. 创建新的 timeseries 或 timetable
4. 从 origEl 复制 DataInfo.Interpolation 和 DataInfo.Units（timeseries），或复制 VariableContinuity（timetable）
5. 就地替换：ds{k} = ts（timeseries），或 ds = ds.setElement(k, tt, origEl.Properties.Description)（timetable）

完整代码模式请参阅 references/signal-patterns.md 中的“Dataset Assembly”部分。

创建多个 Dataset

调用一次 createInputDataset，然后在函数内的循环中克隆脚手架。完整模式请参阅 references/dataset-patterns.md 中的“Creating Multiple Datasets”部分。

总线信号输入端口

如果模型包含总线信号输入端口，请参阅 references/dataset-patterns.md 中的“Bus Signal Inports”部分。

函数调用输入端口

如果模型包含函数调用输入端口，请参阅 references/dataset-patterns.md 中的“Function-Call Inports”部分。

信号类型

波形生成代码（正弦、阶跃、斜坡、啁啾、脉冲、噪声、常量、枚举）请参阅 references/signal-patterns.md。

插值和连续性（显式设置 — 仅在覆盖脚手架时使用）

信号特性	timeseries	timetable
连续（正弦、斜坡、啁啾）	tsdata.interpolation('linear')	"continuous"
离散（阶跃、脉冲、布尔）	tsdata.interpolation('zoh')	"step"

注意事项

错误	错误原因	正确做法
使用 ones(size(t)) 启用布尔信号	会创建 double 类型数据；仿真因类型不匹配而失败	使用 true(size(t))
忽略总线脚手架中的结构体字段	缺少总线元素或其类型不正确会导致仿真错误	填充结构体中的每个字段，并保留每个字段的元数据
将脚手架数据行数当作信号宽度	脚手架 [2 1] 数据表示 2 个标量时间采样点，而非一个 2 元素向量	使用 size(origEl.Data, 2) 获取信号宽度——行是占位时间采样点
枚举数据报错“turn off interpolation”	Simulink 要求接收枚举数据的输入端口块设置 Interpolate='off'——即使 timeseries 已设置为 zoh 也一样	这是模型修复，而非数据修复。仿真前使用 simIn.setBlockParameter(portPath, 'Interpolate', 'off')

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