Simulinkモデル ― AVL CRUISE™ Mとのダイレクト連成シミュレーション

Simulink上でのAVL CRUISE™ Mモデル活用

AVL CRUISE™ MからSimulinkへの連携として、現在も利用可能な最も古いインターフェイスは、MATLAB S-functionベースのエクスポート機能です。この方式では、CRUISE MモデルをFMUとしてエクスポートし、それをS-functionインターフェイスでラップすることで、Simulink上でCRUISE Mモデルを直接実行できるようにしています。

その後、Simulink自体がFMUの直接インポートに対応したことで、本来であればこのS-functionインターフェイスは役割を終えるはずでした。しかし実際には、FMUインポートブロックでは対応できない特定の用途を補完する形で、現在も活用されています。

その用途とは、FMI 2.0準拠のFMUにおける特定の（スカラーではない）パラメーター、例えば特性値（characteristics）やマップ（maps）への対応です。これらは FMI 2.0 標準に明確な定義がなく、カスタムアノテーションに依存しているため、標準的なFMUインポートだけでは十分に扱えません。

SimulinkモデルをAVL CRUISE™ Mで活用する

これまで、SimulinkモデルをFMUとしてエクスポートする方法以外に、CRUISE M内でSimulinkモデルを直接統合する手段はほとんどありませんでした。しかし、今回ついにその状況が変わります。

新しいコンポーネントの使い方

「Simulink Model」コンポーネントのユーザーインターフェイスは非常にシンプルです（Release 2026 R2では便利な拡張機能も追加予定で、その内容は後ほど紹介します）。

• ファイル参照エディタ：.slxファイルを選択するための機能
• 「Configure MATLAB」ショートカットボタン：Preferencesページに移動し、CRUISE MにMATLABのインストール場所を知らせる設定を行います（一度設定すれば保存され、今後再利用可能）
• チェックボックス：MATLABデスクトップやモデルを開かずに静的に連成するか、あるいはCRUISE Mのシミュレーション実行中にSimulinkモデルを素早く編集できるインタラクティブなモードにするかを選択可能

MATLABの設定が完了し、Simulinkモデルがロードされると、モデルファイルを読み込み外部インターフェイスを再構築します。SimulinkモデルのトップレベルのInportブロックとOutportブロックは、それぞれCRUISE M内の入力・出力データバスチャンネルにマッピングされます。

シミュレーションはCRUISE Mが制御し、ステップサイズに応じてソルバー設定に従って参照されたSimulinkモデルを実行します。

CRUISE Mは、MATLAB C APIインターフェイスを用いてMATLABセッションを起動します。

Simulinkモデルを実行する際には、Model name as Programmatic Interface 機能を利用します。これにより、Simulinkの標準的な実行制御に依存せず、入力の更新、各ステップの細かな制御、状態の記録、およびSimulinkモデルからの出力の取得が可能になります。

具体的な例として、インストールモデル C07023_Simulink_Model をご覧ください。Simulinkで作成したシンプルなファンモデルをCRUISE Mのデータバスネットワークで統合し、熱系・機械系のコンポーネントと連成しています。

短いワークフローのデモ動画もぜひご覧ください。

注意点

単位系：CRUISE MとSimulinkの単位系は、形式や範囲において完全には互換ではありません。現時点では、CRUISE MはSimulinkの単位参照を解釈せず、すべてのデータバスポートを単位なし（unitless）として扱います。

拡張機能

CRUISE M Release 2026 R2では、以下のようなカスタマイズオプションの提供を予定しています：
 

• ステップサイズの分離：Simulinkモデルの定義されたステップサイズでの実行、CRUISE Mのステップと同期させない設定
• MATLABセッションの作業ディレクトリ指定：CRUISE Mモデルで参照される各Simulinkモデルごとの専用作業ディレクトリ設定
• 起動・初期化スクリプトの指定：m-file参照によるセッション開始時スクリプト実行

新しい「Simulink Model」コンポーネントにより、SimulinkモデルをCRUISE Mに直接統合可能になりました。これにより、CRUISE Mがシミュレーションの実行を制御しつつ、Simulinkのインターフェイスをシームレスにマッピングできるほか、今後のリリースで予定されている拡張カスタマイズ機能にも対応可能な設計となっています。