matlab中s函数编写心得(转)(最新整理)

合集下载

matlab实训心得体会

matlab实训心得体会

matlab实训心得体会《MATLAB实训心得体会》一、引言随着科学技术的飞速发展,数值计算和仿真技术在各个领域的应用越来越广泛。

MATLAB作为一款强大的数学计算软件,在工程、物理、经济等多个领域都发挥着重要的作用。

为了更深入地掌握MATLAB的应用,我参加了为期一个月的MATLAB实训项目。

通过这次实训,我对MATLAB有了更全面的认识,也收获了许多宝贵的经验和技能。

二、实训过程在实训过程中,我们主要进行了以下几个方面的工作:1.基础知识学习:首先,我们系统地学习了MATLAB的基础知识,包括语法、数据类型、函数、程序流程控制等。

这些基础知识是后续学习的基础,对于我们理解和应用MATLAB至关重要。

2.编程实践:在掌握了基础知识后,我们开始进行编程实践。

通过编写各种类型的程序,如矩阵运算、数据处理、图形绘制等,来提高我们的编程能力和解决问题的能力。

3.项目实战:最后,我们参与了几个实际项目。

在这些项目中,我们不仅将所学的知识应用到实际问题中,还学会了如何与团队成员协作、如何解决突发问题等。

三、实训收获经过一个月的实训,我取得了显著的进步,具体表现在以下几个方面:1.提高了编程能力:通过大量的编程实践,我的MATLAB编程能力得到了很大的提高。

现在,我已经能够熟练地运用MATLAB解决各种复杂的问题。

2.加深了对MATLAB的理解:实训让我更深入地了解了MATLAB的工作原理和应用场景。

我意识到,MATLAB不仅仅是一款编程软件,更是一个强大的数学计算和仿真平台。

3.培养了团队协作能力:在项目实战中,我学会了如何与团队成员进行有效的沟通和协作。

我们共同解决问题、分享经验,最终完成了项目目标。

4.增强了自信心:通过实训,我成功地解决了许多实际问题,这让我对自己的能力和潜力充满了信心。

我相信,在未来的学习和工作中,我会更加自信地面对各种挑战。

四、展望未来虽然我在实训中取得了一定的成绩,但我深知自己还有很多不足之处需要改进。

matlab实训心得体会2篇

matlab实训心得体会2篇

matlab实训心得体会matlab实训心得体会精选2篇(一)在进行MATLAB实训过程中,我获得了很多宝贵的经验和体会。

首先,MATLAB是一个非常强大且灵活的工具,可以用于各种数学和科学计算,编程和数据可视化任务。

通过实践,我熟悉了MATLAB的基本语法和功能,能够编写简单的脚本和函数来解决问题。

其次,实训过程中对于问题的分析和解决能力得到了锻炼。

在遇到具体问题时,我学会了用MATLAB的库函数和工具箱来解决问题,如图像处理工具箱,信号处理工具箱等。

同时,也学会了通过查阅MATLAB的文档和在线资源来获取帮助和解决困难。

第三,实训中的案例分析对我总结和应用知识起到了很大的帮助。

通过分析实际问题并编写相关的MATLAB代码,我更深入地了解了MATLAB的使用方法,并且能够将其应用到实际生活和工作中。

最后,通过与同学的合作和讨论,我了解到MATLAB的应用范围非常广泛,可以应用于各个领域,如工程、科学、金融等等。

同时,也学到了他们的一些解决问题的方法和技巧,这对我提高MATLAB的应用水平非常有帮助。

总的来说,通过这次MATLAB实训,我不仅学会了使用MATLAB这个强大的工具,还提高了问题的分析和解决能力,并且通过实际应用案例,对MATLAB的应用有了更深入的认识。

这对我今后的学习和工作都非常有帮助。

matlab实训心得体会精选2篇(二)在参加Maya实训的过程中,我收获了很多经验和技能,也体会到了一些心得。

首先,Maya实训让我更加熟悉了Maya这个三维建模和动画软件。

通过实践操作,我学会了如何使用Maya的各种工具和功能,包括建模、贴图、动画等等。

这让我对于Maya的理解更加深入,也提升了我的技能水平。

其次,Maya实训让我明白了建模和动画的重要性。

在实训过程中,我需要根据需求进行建模和动画的设计,这要求我有创意和细致的操作能力。

通过不断地练习和尝试,我逐渐掌握了如何通过建模和动画来表达自己的想法和创作。

matlab实训心得体会(通用23篇)

matlab实训心得体会(通用23篇)

matlab实训心得体会(通用23篇)matlab实训篇1自己刚刚接触matlab有半个学期的时间,说实话我现在对MATLAB还是摸不着头脑,一方面是自己接触的时间太短,另一方面,就是自己在上机方面投入的时间有限,实践比较少。

现在,我对MATLAB的印象仅仅在解决习题和绘制图形上,但是我很喜欢MATLAB的简单的语法,易于绘制图形,编程也非常容易, 并且具有功能强大的开放式的toolbox。

因此,尽管我一直没有这方面的应用,但是我还是对它非常感兴趣,自己正打算暑假好好研究研究MATLAB。

下面是我学习MATLAB在理论和实践方面的一点心得与体会,可能有些地方自己理解的不是很正确,但是随着学习的深入,我想我可以发现自己的错误所在。

首先我想说的是,在理论方面,在学习MATLAB过程中,我感觉到它和c语言有许多相似之处,他有c语言的特征,但是比c语言编程计算更加简单,适合于复杂的数学运算。

但是MATLAB跟其他语言也有着很大的不同。

现在用的比较多的编程语言,除了MATLAB就应该是c、c++、VHDL,VB和Delphi也接触过,如果自己抱着“把其他语言的思想运用在MATLAB里面”的话,那么我想,即使程序运行不出错,也很难把握MATLAB的精髓,也就很难发挥MATLAB的作用了。

众所周知MATLAB是一个基于矩阵运算的软件,但是,真正在运用的时候,特别是在编程的时候,许多人往往没有注意到这个问题。

在使用MATLAB时,受到了其他编程习惯的影响,特别是经常使用的C语言。

因此,在MATLAB编程时,for循环(包括while循环)到处都是。

.这不仅是没有发挥MATLAB所长,还浪费了宝贵的时间。

我这里想说的一点是,往往在初始化矩阵的时候注意到这个问题,懂得了使用矩阵而不是循环来赋值,但是,在其他环节上,就很容易疏忽,或者说,仍然没有摆脱C++、C的思想。

MATLAB博大精深,涉及的内容很多,所以,我认为不要试图掌握MATLAB的每一个功能,熟悉和你专业最相关的部分就可以了,这也是老师在课堂上经常说的。

matlab心得及学习方法(不断更新)

matlab心得及学习方法(不断更新)

竭诚为您提供优质文档/双击可除matlab心得及学习方法(不断更新)篇一:matlab心得及学习方法matlab心得及学习方法(不断更新)发现现在很多人(找工作的或者读博的)都想要学习或者正在学习matlab,问我要怎么学习。

其实我虽然写matlab 代码的经验还算丰富,但是还不能说是一个很好的matlab 编程人员,这里有一些心得,分享给大家希望对大家有所帮助。

关于如何学习matlab我的学习方法很简单:matlab是练出来的,而不是看出来的。

很多人问我有没有比较好的matlab教材,我说随便找一本吧,都可以。

只要书里面有最基本的语法和命令,对于一个有编程基础的人,matlab可以在一个下午的时间内学会。

当然,仅仅是学会。

如果想要对matlab比较得心应手,那么最好的办法就是练习。

练习的素材很多,比如对于学经济学的,可以做一些simulation之类的,也可以试着把计量或者宏观教材里面的一些算法写写出来。

一开始可能很慢,但是当你完成了一个比较大的project的时候,你的matlab 的功力将会有巨大的提升。

当然,在你写程序之前,多读一些别人写的好的code是非常有帮助的。

一些matlab的经验1、适当了解一些数值计算、数值分析以及最优化的理论用matlab的无非是做数值计算或者最优化,这也是matlab的强项,matlab有足够多的工具箱解决这些问题。

但是在使用这些工具箱之前,应该首先了解一些数值计算以及最优化的理论。

这一点在程序碰到问题或者计算结果不理想的时候尤为重要。

很多时候结果不理想并不是自己的理论出了问题,而是盲目或者错误使用matlab的工具箱而导致的。

比如我曾经做过一个单纯形法的优化程序,但是结果总是不理想,这个时候就要返回到单纯形法具体是一种什么样的算法来考虑这个问题,最后发现是由于目标函数的某一部分十分平缓导致的。

当然更重要的是如果你不理解理论,很多问题根本不知道如何处理。

有个学化学同学就曾问我一个程序怎么写,说matlab肯定可以完成的。

MatLab实习心得体会2篇

MatLab实习心得体会2篇

MatLab实习心得体会 (3)MatLab实习心得体会 (3)精选2篇(一)在进行MatLab实习的过程中,我学到了很多关于MatLab的知识和技巧,也锻炼了自己的解决问题的能力。

以下是我在实习过程中的一些心得体会:1. 熟练掌握基本语法:MatLab有很多基本的函数和语法,熟练掌握这些基本知识对于编写代码至关重要。

在实习过程中,我花了很多时间学习和练习MatLab的基本语法,以确保我能够正确地使用各种函数和语句。

2. 学会使用文档和资源:MatLab有非常丰富的文档和资源库,可以帮助我们快速解决问题。

在实习过程中,我学会了如何使用MatLab的文档和资源库,并从中获取并应用相关知识。

3. 编写模块化的代码:编写模块化的代码可以使代码更加清晰和可读,也方便后续的调试和维护。

在实习过程中,我尽量将代码分解为不同的功能模块,并使用函数和脚本文件将它们组织起来。

4. 遇到问题要善于查找解决方案:在实习过程中,我遇到了很多问题,有些问题在课堂上并没有涉及到。

在解决这些问题的过程中,我学会了如何善用搜索引擎和MatLab 的社区论坛,通过查找解决方案,我能够更快地解决问题。

5. 多做实践练习:实践是学习MatLab最有效的方法之一。

在实习过程中,我尽量多做一些实践练习,通过实际操作来加深对MatLab的理解和掌握。

总的来说,MatLab实习不仅让我学到了很多关于MatLab的知识和技巧,也使我对编程和问题解决能力有了更深入的认识和提高。

通过实习,我能够更加独立地解决问题,并且对MatLab的应用范围也有了更清晰的认识。

MatLab实习心得体会 (3)精选2篇(二)在MatLab实习期间,我学到了很多关于编程和数据分析方面的知识和技能。

通过实践操作和与同事的合作,我更深入地理解了MatLab的各种功能和用法。

首先,我学会了如何使用MatLab进行数据处理和分析。

我学习了如何导入、清洗和处理数据,以及如何应用不同的统计分析方法来解读数据。

matlab中的sfunction的用法(C语言)—转

matlab中的sfunction的用法(C语言)—转

matlab中的sfunction的用法(C语言)—转matlab中的sfunction的用法(C语言)matlab中的sfunction的用法(C语言)创建一个有1输入(2维),2输出(1维),3个参数,还有全局变量的s-function。

1.新建sfunction的C语言文件打开simulink,点击User-Defined?Functions里面的S-Function?Examples。

这个里面有多个语言版本的模板,有C,C++,Ada,Fortran和M语言的版本,其实都大同小异,只要了解几个函数就很容易使用了。

?选择C语言的版本:从S-function模块中选择C-file?S-functions里面的Basic?C-MEX?template。

打开后,另存为自己的模块名字,如test.c。

?下面我们来分析代码:#define?S_FUNCTION_NAME?test//这里把文件名sfuntmpl_basic修改为test?#define?S_FUNCTION_LEVEL?2#include?"simstruc.h"//程序里面要用到的头文件在这里引用,如“math.h”等。

float?global_var;?//定义全局变量static?void?mdlInitializeSizes(SimStruct?S){//这个函数用来设置输入、输出和参数的。

ssSetNumSFcnParams(S,?3);?/设置参数个数,这里为3?/if?(ssGetNumSFcnParams(S)?!=?ssGetSFcnParamsCount(S))?{return;}ssSetNumContStates(S,?0);//设置连续状态的个数,缺省为0;?ssSetNumDiscStates(S,?0);//设置离散状态的个数,缺省为0;if?(!ssSetNumInputPorts(S,?1))?return;//设置输入变量的个数,这里为1ssSetInputPortWidth(S,?0,?2);?//设置输入变量0的维数为2 ssSetInputPortRequiredContiguous(S,?0,?true);?//设置input0的访问方式,true就是临近访问,这样指针的增量后就可以直接访问下个input端口了。

matlab中如何编写s函数

matlab中如何编写s函数

函数是system Function的简称,用它来写自己的simulink模块。

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windows API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*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.NumContStates=1;sizes.NumDiscStates=1;sizes.NumOutputs=1;sizes.NumInputs=1;其他的可以不变。

(完整版)matlab中s函数编写心得(转)

(完整版)matlab中s函数编写心得(转)

matlab中s函数编写心得(转)Part I:所谓s函数是system Function的简称, 用它来写自己的simulink模块. s函数可以用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)< xmlnamespace prefix ="o" ns="urn:schemas-microsoft-com:office:office" />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windows API等先介绍一下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里输入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.1. 函数的函数头函数的第一行: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, 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2. 函数分析下面结合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;// 解释说明flag=0表示当前处于初始化状态,此时调用函数mdlInitializeSizes进行初始化,此函数在该文件的第149行定义. 其中的参数sys是一个结构体,它用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.Nu mOutputs=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 = []; %保留参数, 置[]就可以了, 没什么用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mdlGetTimeOfNextVarHit函数中具体介绍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193行的函数mdlDerivatives, 如果设置连续状态变量个数为0, 此处只需sys=[]就可以了, 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, 它这儿sys=[]表示没有离散状态, 我们这儿可以改成sys=fd(t,x(2),u)或sys=H*x(2)+G*u;%sys即为x(k+1)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218行的mdlOutputs函数. 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ycase 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,就在此函数中写完了.Part II此外, s函数还可以带用户参数, 下面给个例子, 它和simulink下的gain模块功能一样function [sys,x0,str,ts] = 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=[0,0];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. 或者在matlab的workspace下打sfundemos, 可以看到很多演示s函数的程序Part IIISIMULINK s-function的设计Simulink为用户提供了许多内置的基本库模块, 通过这些模块进行连接而构成系统的模型. 对于那些经常使用的模块进行组合并封装可以构建出重复使用的新模块, 但它依然是基于Simulink原来提供的内置模块.而Simulink s-function是一种强大的对模块库进行扩展的新工具.(一) s-function的概念s-function是一个动态系统的计算机语言描述, 在MATLAB里, 用户可以选择用m文件编写, 也可以用c或mex文件编写, 在这里只给大家介绍如何用m文件编写s-function.S-function提供了扩展Simulink模块库的有力工具, 它采用一种特定的调用语法, 使函数和Simulink解法器进行交互.S-function最广泛的用途是定制用户自己的Simulink模块. 它的形式十分通用, 能够支持连续系统、离散系统和混合系统.(二) 建立m文件s-function1. 使用模板文件:sfuntmp1.m, 其格式为[sys,x0]=function(t,x,u,flag). 该该模板文件位于MATLAB根目录下toolbox/simulink/blocks目录下模板文件里s-function的结构十分简单, 它只为不同的flag的值指定要相应调用的m文件子函数. 比如当flag=3时, 即模块处于计算输出这个仿真阶段时, 相应调用的子函数为sys=mdloutputs(t,x,u). 模板文件使用switch语句来完成这种指定, 当然这种结构并不唯一, 用户也可以使用if语句来完成同样的功能. 而且在实际运用时, 可以根据实际需要来去掉某些值, 因为并不是每个模块都需要经过所有的子函数调用.模板文件只是Simulink为方便用户而提供的一种参考格式, 并不是编写s-function的语法要求, 用户完全可以改变子函数的名称, 或者直接把代码写在主函数里, 但使用模板文件的好处是, 比较方便, 而且条理清晰.使用模板编写s-function, 用户只需把s-函数名换成期望的函数名称, 如果需要额外的输入参量, 还需在输入参数列表的后面增加这些参数, 因为前面的4个参数是simulink调用s-function时自动传入的.对于输出参数, 最好不做修改. 接下去的工作就是根据所编s-function要完成的任务, 用相应的代码去替代模板里各个子函数的代码即可.Simulink在每个仿真阶段都会对s-function进行调用. 在调用时, Simulink会根据所处的仿真阶段为flag传入不同的值, 而且还会为sys这个返回参数指定不同的角色. 也就是说尽管是相同的sys变量, 但在不同的仿真阶段其意义却不相同, 这种变化由simulink自动完成.m文件s-function可用的子函数说明如下:mdlInitializeSizes(flag=0) -- 定义s-function模块的基本特性, 包括采样时间、连续或者离散状态的初始条件和sizes数组mdlDerivatives(flag=1) -- 计算连续状态变量的微分方程mdlUpdate(flag=2) -- 更新离散状态、采样时间和主时间步的要求mdlOutputs(flag=3) -- 计算s-function的输出mdlGetTimeOfNextVarHit(flag=4) -- 计算下一个采样点的绝对时间, 这个方法仅仅是在用户在mdlInitializeSizes 里说明了一个可变的离散采样时间概括说来, 建立s-function可以分成两个分离的任务: 第一, 初始化模块特性包括输入输出信号的宽度, 离散连续状态的初始条件和采样时间. 第二, 将算法放到合适的s-function子函数中去。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

matlab中s函数编写心得(转)Part I:所谓s函数是system Function的简称, 用它来写自己的simulink模块. s函数可以用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)< xmlnamespace prefix ="o" ns ="urn:schemas-microsoft-com:office:office" />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里输入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.1. 函数的函数头函数的第一行: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, 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2. 函数分析下面结合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;// 解释说明flag=0表示当前处于初始化状态,此时调用函数mdlInitializeSizes进行初始化,此函数在该文件的第149行定义. 其中的参数sys是一个结构体,它用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.Nu mOutputs=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 = []; %保留参数, 置[]就可以了, 没什么用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mdlGetTimeOfNextVarHit函数中具体介绍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193行的函数mdlDerivatives, 如果设置连续状态变量个数为0, 此处只需sys=[]就可以了, 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, 它这儿sys=[]表示没有离散状态, 我们这儿可以改成sys=fd(t,x(2),u)或sys=H*x(2)+G*u;%sys即为x(k+1)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218行的mdlOutputs函数. 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ycase 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,就在此函数中写完了.Part II此外, s函数还可以带用户参数, 下面给个例子, 它和simulink下的gain模块功能一样function [sys,x0,str,ts] = 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=[0,0];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. 或者在matlab的workspace下打sfundemos, 可以看到很多演示s函数的程序Part IIISIMULINK s-function的设计Simulink为用户提供了许多内置的基本库模块, 通过这些模块进行连接而构成系统的模型. 对于那些经常使用的模块进行组合并封装可以构建出重复使用的新模块, 但它依然是基于Simulink原来提供的内置模块.而Simulink s-function是一种强大的对模块库进行扩展的新工具.(一) s-function的概念s-function是一个动态系统的计算机语言描述, 在MATLAB里, 用户可以选择用m文件编写, 也可以用c或mex文件编写, 在这里只给大家介绍如何用m文件编写s-function.S-function提供了扩展Simulink模块库的有力工具, 它采用一种特定的调用语法, 使函数和Simulink解法器进行交互.S-function最广泛的用途是定制用户自己的Simulink模块. 它的形式十分通用, 能够支持连续系统、离散系统和混合系统.(二) 建立m文件s-function1. 使用模板文件:sfuntmp1.m, 其格式为[sys,x0]=function(t,x,u,flag). 该该模板文件位于MATLAB根目录下toolbox/simulink/blocks目录下模板文件里s-function的结构十分简单, 它只为不同的flag的值指定要相应调用的m文件子函数. 比如当flag=3时, 即模块处于计算输出这个仿真阶段时, 相应调用的子函数为sys=mdloutputs(t,x,u). 模板文件使用switch语句来完成这种指定, 当然这种结构并不唯一, 用户也可以使用if语句来完成同样的功能. 而且在实际运用时, 可以根据实际需要来去掉某些值, 因为并不是每个模块都需要经过所有的子函数调用.模板文件只是Simulink为方便用户而提供的一种参考格式, 并不是编写s-function的语法要求, 用户完全可以改变子函数的名称, 或者直接把代码写在主函数里, 但使用模板文件的好处是, 比较方便, 而且条理清晰.使用模板编写s-function, 用户只需把s-函数名换成期望的函数名称, 如果需要额外的输入参量, 还需在输入参数列表的后面增加这些参数, 因为前面的4个参数是simulink调用s-function时自动传入的. 对于输出参数, 最好不做修改. 接下去的工作就是根据所编s-function要完成的任务, 用相应的代码去替代模板里各个子函数的代码即可.Simulink在每个仿真阶段都会对s-function进行调用. 在调用时, Simulink会根据所处的仿真阶段为flag传入不同的值, 而且还会为sys这个返回参数指定不同的角色. 也就是说尽管是相同的sys变量, 但在不同的仿真阶段其意义却不相同, 这种变化由simulink自动完成.m文件s-function可用的子函数说明如下:mdlInitializeSizes(flag=0) -- 定义s-function模块的基本特性,包括采样时间、连续或者离散状态的初始条件和sizes数组 mdlDerivatives(flag=1) -- 计算连续状态变量的微分方程mdlUpdate(flag=2) -- 更新离散状态、采样时间和主时间步的要求mdlOutputs(flag=3) -- 计算s-function的输出mdlGetTimeOfNextVarHit(flag=4) -- 计算下一个采样点的绝对时间, 这个方法仅仅是在用户在mdlInitializeSizes 里说明了一个可变的离散采样时间概括说来, 建立s-function可以分成两个分离的任务: 第一, 初始化模块特性包括输入输出信号的宽度, 离散连续状态的初始条件和采样时间. 第二, 将算法放到合适的s-function子函数中去。

相关文档
最新文档