S函数问题再次请教
不知道s函数里的flag是怎么用的,如何对应到0 1 2 3 等情况啊,请高手谈谈S函数怎么学,我就是用不好 Flag==0:S函数的初始化;
Flag==1:输出值sys为状态值的微分;
Flag==2:输出值sys为状态值在下一时刻的更新值;
Flag==3:输出值sys为输入值与状态值的函数;
Flag==4:输出值sys为下一次被触发的时间;
Flag==9:仿真任务结束。
具体可以查Matlab Help or Baidu 我也感觉那里很困惑,只知道楼上写的那些。
但是比较纳闷的是,flag值没有被初始化,它是在哪被初始化的呢
不过应用模版时好像直接拿来用就可以了。 function =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,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,
=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.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=(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 = ; %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mdlGetTimeOfNextVarHit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
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
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。
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 = sfungain(t,x,u,flag,gain)
switch flag,
case 0,
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=;
case 3,
sys=gain*u;
case {1,2,4,9},
sys = [];
end
做好了s函数后,simulink--user-defined function下拖一个S-Function到你的模型,就可以用了
在simulink----user-defined function还有个s-Function Builder,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 不用模板时s函数在哪建立?user 怎么找不到? 好像s函数不能单独行使功能啊
如果不在simulink里建立s模块,单独运行s函数就会报错,关于flag方面的 多谢了啊,讲的非常清楚,教会俺许多东西! 要在SIMULINK里运行一下,否则老是提示FALG未定义
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