matlab中s-function的参数设置,初始化设置,中文介绍,例子详细

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时间:2019-05-27

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1、s函数一下是s函数的介绍函数是systemFunction的简称,用它来写自己的simulink模块。(够简单吧,^_^,详细的概念介绍大伙看帮助吧)可以用matlab、C、C++、Fortran、Ada等语言来写,这儿我只介绍怎样用matlab语言来写吧(主要是它比较简单)先讲讲为什么要用s函数,我觉得用s函数可以利用matlab的丰富资源,而不仅仅局限于simulink提供的模块,而用c或c++等语言写的s函数还可以实现对硬件端口的操作,还可以操作windowsAPI等的先介绍一下simulink的仿真过程(以便理解s函数),simulink的仿真有两个阶段:一个为初始

2、化,这个阶段主要是设置一些参数,像系统的输入输出个数、状态初值、采样时间等;第二个阶段就是运行阶段,这个阶段里要进行计算输出、更新离散状态、计算连续状态等等,这个阶段需要反复运行,直至结束。在matlab的workspace里打editsfuntmpl(这是matlab自己提供的s函数模板),我们看它来具体分析s函数的结构。它的第一行是这样的:function[sys,x0,str,ts]=sfuntmpl(t,x,u,flag)先讲输入与输出变量的含义:t是采样时间,x是状态变量,u是输入(是做成simulink模块的输入),flag是仿真过程中的状态标志(以它来判断当前

3、是初始化还是运行等);sys输出根据flag的不同而不同(下面将结合flag来讲sys的含义),x0是状态变量的初始值,str是保留参数(mathworks公司还没想好该怎么用它,嘻嘻,一般在初始化中将它置空就可以了,str=[]),ts是一个1×2的向量,ts(1)是采样周期,ts(2)是偏移量。下面结合sfuntmpl.m中的代码来讲具体的结构:switchflag,%判断flag,看当前处于哪个状态case0,[sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes;flag=0表示处于初始化状态,此时用函数mdlInitializeSizes进行初始化,

4、此函数在sfuntmpl.m的149行我们找到他,在初始化状态下,sys是一个结构体,用它来设置模块的一些参数,各个参数详细说明如下size=simsizes;%用于设置模块参数的结构体用simsizes来生成sizes.NumContStates=0;%模块连续状态变量的个数sizes.NumDiscStates=0;%模块离散状态变量的个数sizes.NumOutputs=0;%模块输出变量的个数sizes.NumInputs=0;%模块输入变量的个数sizes.DirFeedthrough=1;%模块是否存在直接贯通(直接贯通我的理解是输入能%直接控制输出)sizes

5、.NumSampleTimes=1;%模块的采样时间个数,至少是一个sys=simsizes(sizes);%设置完后赋给sys输出举个例子,考虑如下模型:dx/dt=fc(t,x,u)也可以用连续状态方程描述:dx/dt=A*x+B*ux(k+1)=fd(t,x,u)也可以用离散状态方程描述:x(k+1)=H*x(k)+G*u(k)y=fo(t,x,u)也可以用输出状态方程描述:y=C*x+D*u设上述模型连续状态变量、离散状态变量、输入变量、输出变量均为1个,我们就只需改上面那一段代码为:(一般连续状态与离散状态不会一块用,我这儿是为了方便说明)sizes.NumCon

6、tStates=1;sizes.NumDiscStates=1;sizes.NumOutputs=1;sizes.NumInputs=1;其他的可以不变。继续在mdlInitializeSizes函数中往下看:x0=[];%状态变量设置为空,表示没有状态变量,以我们上面的假设,可改%为x0=[0,0](离散和连续的状态变量我们都设它初值为0)str=[];%这个就不用说了,保留参数嘛,置[]就可以了,反正没什么用,可%能7.0会给它一些意义ts=[00];%采样周期设为0表示是连续系统,如果是离散系统在下面的mdlGet%TimeOfNextVarHit函数中具体介绍嘻嘻,

7、总算讲完了初始化,后面的应该快了在sfuntmpl的106行继续往下看:case1,sys=mdlDerivatives(t,x,u);flag=1表示此时要计算连续状态的微分,即上面提到的dx/dt=fc(t,x,u)中的dx/dt,找到mdlDerivatives函数(在193行)如果设置连续状态变量个数为0,此处只需sys=[];就可以了(如sfuntmpl中一样),按我们上述讨论的那个模型,此处改成sys=fc(t,x(1),u)或sys=A*x(1)+B*u%我们这儿x(1)是连续状态变量,而x(2)是离

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