仿真代码怎么写

1.MATLAB怎么通过已经写好的代码生成simulink仿真模块先介绍一下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edit sfuntmpl(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: switch flag,%判断flag,看当前处于哪个状态 case 0,[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=1;sizes.NumDiscStates=1;sizes.NumOutputs=1;sizes.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 = [0 0]; %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:case 1,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:case 2,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mdlUpd ate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 case 3,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 case 4,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mdlInit ializeSizes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edit vsfunc看vsfunc.m这个例子 最后一个,在sfuntmpl的130行 case 9,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 。