MATLAB中的simulink怎么用

1、先运行MATLAB，因为只有启动了MATLAB才能进行动态仿真。选择工具栏的“主页”，然后选择并点击“Simulink 库”。

2、打开了Simulink Library Browser。在菜单栏中选择“file”，然后选择“new”。

3、有两个选项，可以新建一个“Model”和“Library”。我们选择，新建一个Model。

4、在命令行窗口中输入“Simulink”，这个时候可以打开“Simulink Library Browser”。

5、MATLAB主界面选择“新建”，在下拉菜单中选择“Simulink Model”。

6、这种方法可以直接新建Simulink模型。然后点击图示所示的图标，可以打开“Simulink Library Browser”窗口，插入各种模块进行仿真。

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，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.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*u

x(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.NumContStates=1sizes.NumDiscStates=1sizes.NumOutputs=1sizes.NumInpu

ts=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，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)是离散的，这儿只用到连续的，此时的输出sys就是微分

继续，在sfuntmpl的112行：

case2,

sys=mdlUpdate(t,x,u)

flag=2表示此时要计算下一个离散状态，即上面提到的x(k+1)=fd(t,x,u)，找到mdlUpdate函数（在206行）它这儿sys=[]表示没有离散状态，我们这而可以改成sys=fd(t,x(2),u)或sys=H*x(2)+G*u%sys即为x(k+1)

看来后面几个一两句话就可了，呵呵，在sfuntmpl的118行

case3,

sys=mdlOutputs(t,x,u)

flag=3表示此时要计算输出，即y=fo(t,x,u),找到mdlOutputs函数（在218行），如上，如果sys=[]表示没有输出，我们改成sys=fo(t,x,u)或sys=C*x+D*u%sys此时为输出y

好像快完了，嘻嘻，在sfuntmpl的124行

case4,

sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u)

flag=4表示此时要计算下一次采样的时间，只在离散采样系统中有用(即上文的mdlInitializeSizes中提到的ts设置ts(1)不为0)

连续系统中只需在mdlGetTimeOfNextVarHit函数中写上sys=[]这个函数主要用于变步长的设置，具体实现大家可以用editvsfunc看vsfunc.m这个例子

最后一个，在sfuntmpl的130行

case9,

sys=mdlTerminate(t,x,u)

flag=9表示此时系统要结束，一般来说写上在mdlTerminate函数中写上sys=[]就可，如果你在结束时还要设置什么，就在此函数中写

关于sfuntmpl这个s函数的模板讲完了。

s函数还可以带用户参数，下面给个例子，和simulink下的gain模块功能一样，大伙自己看吧，我睡觉去了，累了

function[sys,x0,str,ts]=sfungain(t,x,u,flag,gain)

switchflag,

case0,

sizes=simsizes

sizes.NumContStates=0

sizes.NumDiscStates=0

sizes.NumOutputs=1

sizes.NumInputs=1

sizes.DirFeedthrough=1

sizes.NumSampleTimes=1

sys=simsizes(sizes)

x0=[]

str=[]

ts=[0,0]

case3,

sys=gain*u

case{1,2,4,9},

sys=[]

end

做好了s函数后，simulink--user-definedfunction下拖一个S-Function到你的模型，就可以用了在simulink----user-definedfunction还有个s-FunctionBuilder，他可以生成用c语言写的s函数在matlab的workspace下打sfundemos，可以看到很多演示s函数的程序。

matlab m文件中调用simulink模块步骤如下：

1、打开Simulink在Simulink库中选择”Simulink“库，在其下的子库”User-Defined Functions“中选择 ”MATLAB Function“并添加到Simulink仿真框图中。

2、打开m文件：如下图所示，双击MATLAB Function 即可打开编辑环境。

3、m语言编辑：在打开Function函数后即可进行语言编辑。

4、变量的定义：确定输入输出函数，在确定了输入输出变量之后进行函数头的编辑。

5、m文件正文部分编辑：m文件正文部分是重要的函数实现部分，可以实现需要的功能。

6、m文件模块外观：m文件编辑后即可进行封装并连接成整个函数系统，从而实现所需要的仿真功能。

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