如何将matlab的程序代码导入simulink

如何将matlab的程序代码导入simulink,第1张

1、首先启动Matlab软件,在软件左下角有类似电脑系统的“开始”菜单,单击打开。

2、塌山启动开始菜单后,找到“simulink”选项,单击“Library Browser”选项即可启动。

3、在“Library Browser”界面单击“File”菜单,选择“New”,在选择“Model”,即可启动建模界面。

4、通过团颂中将图形拖入模型界面即可完成添加,将图形用线连接,完成建模,这就是simulink建模。

5、还可以单击matlab软件上方“simulink”按钮即可启动,把鼠标放在按钮上樱掘都会有提示。

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,直液好至结束。

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表示是连续系轿埋判统,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/闭改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。


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原文地址: http://outofmemory.cn/yw/12429489.html

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