【正文】 ? SFunction默認(rèn)的 4個(gè)返回參數(shù)為 sys、 x0、 str和 ts，他們的次序也不能改變，代表的意義為： sys：通用返回函數(shù)； x0：初始狀態(tài)值，當(dāng) flag的值為 0時(shí)才有效； str：沒(méi)有明確定義，是 Math Works為將來(lái)應(yīng)用所作的保留。 ? Sfunction默認(rèn)的 4個(gè)輸入?yún)?shù) t、 x、 u和 flag，他們的次序不能變動(dòng)，各自代表的意義是： t：表示當(dāng)前仿真時(shí)刻，是采用絕對(duì)計(jì)量的時(shí)間值，是從仿真開(kāi)始模型運(yùn)行時(shí)間的計(jì)量值。 （ 3） mdlUpdate：更新離散狀態(tài)、采樣時(shí)間和主時(shí)間同步的要求。 sys = t + sampleTime。 function sys=mdlDerivatives(t,x,u) sys = []。 sys = simsizes(sizes)。 = 0。,num2str(flag)])。 case 4, sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u)。 MATLAB提供了一個(gè)模板文件，方便 SFunction的編寫，該模板文件位于 MATLAB根目錄toolbox/Simulink/blocks下 模板函數(shù)的代碼如下： function [sys,x0,str,ts] = sfuntmpl(t,x,u,flag) switch flag, case 0, [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes。 S函數(shù)的調(diào)用 ? 在 Simulink使用 SFunctions的方法就是從Simulink中的 UserDefined Functions模塊庫(kù)中向Simulink模型文件窗口中拖放 SFunction模塊 。 ? S函數(shù)使用的是 一種比較特殊的調(diào)用格式 ， 可以和 Simulink求解器交互式操作 。 Ti=， P=，曲線如下圖。 k2=mp*l/(I+mp*l^2)。 mt=50。 ? ? )2(c os22 ?ldtdmgmP pp ??)3(s i nc os)s i n(22 ???? ??IPllxdtdlm p ???小車水平方向受力方程 吊繩垂直方向受力方程 小車的力矩平衡方程 ? ? )(c o ss i n2 ???? ??? xlmglmlmI ppp ????? ? )(s i n22 ????? ?lxdtdmxcFxm pt ???由 （ 2） 、 （ 3）式去掉 P， 則有 2. 懸吊式起重機(jī)動(dòng)力學(xué) Simulink仿真 ? 在運(yùn)行仿真模型前 ， 須先計(jì)算出 k k2和 lmp。要求交 mdl文件及仿真結(jié)果的截圖。 觸發(fā)子系統(tǒng)應(yīng)用的一個(gè)示例 。 條件子系統(tǒng) 2. 觸發(fā)子系統(tǒng) ? 觸發(fā)子系統(tǒng)只在觸發(fā)事件發(fā)生的時(shí)刻執(zhí)行 。 【 例 】 積分分離式 PID控制器 。注意：復(fù)制前先去掉模塊的鎖定狀態(tài)。 雙擊該模塊，直接設(shè)置三個(gè)參數(shù)值既可實(shí)現(xiàn)PID控制算法。 當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)，初始化命令被執(zhí)行： 模型文件被載入 框圖被更新或模塊被旋轉(zhuǎn) 繪制封裝子系統(tǒng)模塊圖標(biāo)時(shí) 封裝編輯器之文檔對(duì)話框 封裝類型 幫助 封裝描述 PID控制模塊的實(shí)現(xiàn) 目的： 建立一個(gè)通用 PID控制模塊，通過(guò)設(shè)置比例、積分、微分的參數(shù)直接實(shí)現(xiàn) PID控制。 子系統(tǒng)的封裝 Parameters頁(yè) Add Delete Up Down 提示符 變量名 直接輸入變量名 變量的類型為數(shù)值 變量的數(shù)值可在線調(diào)節(jié) ? 假定子系統(tǒng) （ Nonlinear system） 的參數(shù)變量名已由封裝編輯器全部輸入 。 Inport和 Outport用來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行傳遞 ， 不改變信號(hào)的任何屬性；另外 ， 信號(hào)標(biāo)簽可以越過(guò)它們進(jìn)行傳遞 。 例如 ， 子系統(tǒng)的命名 、 子系統(tǒng)視圖的修改 、 子系統(tǒng)的顯示顏色等等 。 二、子系統(tǒng)分類 無(wú)條件子系統(tǒng) 條件執(zhí)行子系統(tǒng) 使能子系統(tǒng) 觸發(fā)子系統(tǒng) 函數(shù)調(diào)用子系統(tǒng) ? 在已有的系統(tǒng)模型中建立子系統(tǒng)： –首先框選待封裝的區(qū)域，即在模型編輯器背景中單擊鼠標(biāo)左鍵并拖動(dòng)，選中需要放置到子系統(tǒng)中的模塊與信號(hào)（或在按下 Shift鍵的同時(shí)，用鼠標(biāo)左鍵單擊所需模塊）；然后選擇 Edit菜單下的 Create Subsystem，即可建立子系統(tǒng)。 (3) 在每個(gè)仿真步長(zhǎng)內(nèi)都需要調(diào)用 MATLAB解釋器 。 (2) 可以使用 C 語(yǔ)言表達(dá)式 ， 例如 sin(u[1])+cos(u[2])。 ? MATLAB Function與 Function模塊 除了使用上述的方式進(jìn)行 Simulink與 MATLAB之間的數(shù)據(jù)交互 ， 用戶還可以使用 Functions and Tables 模塊庫(kù)中的 Function模塊 （ 簡(jiǎn)稱為 F模塊 ） 或 Functions and Tables 模塊庫(kù)中的 MATLAB Function模塊 （ 簡(jiǎn)稱為 MATLAB F模塊 ） 進(jìn)行彼此間的數(shù)據(jù)交互 。 系統(tǒng)輸入信號(hào) input的作用相當(dāng)于 Sources模塊中的Sine Wave模塊 ? 向量與矩陣 – Simulink所使用的信號(hào)可以是標(biāo)量也能夠傳遞和使用向量信號(hào) 。 x=sin(t)。 仿真結(jié)束或暫停時(shí)信號(hào)被輸出到工作空間中 。 ? 例如 ， 如果 a是定義在 MATLAB中的變量 ， 則表達(dá)式 a、 a^2+ exp(–a)等均可以作為系統(tǒng)模塊的參數(shù) ? 將信號(hào)輸出到 MATLAB工作空間中 使用示波器模塊 Scope的輸出信號(hào) ， 可以使用戶對(duì)輸出的信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單的定性分析 。) 其中 mode為仿真模型名稱，而 cmd是控制仿真進(jìn)程的各個(gè)命令，包括 start、 stop、 pause、 tinue或 update。 (b) 控制仿真進(jìn)程 調(diào)用格式為 ： set_param(modname,39。 用戶只需輸入能夠唯一識(shí)別它的那個(gè)參數(shù)名稱的前幾個(gè)字符即可，對(duì)參數(shù)名稱中字母的大小寫不作區(qū)別。該函數(shù)有如下 3種用法： (a) struct=simget(modname)：返回指定模型 model的參數(shù)設(shè)置的 options結(jié)構(gòu)。 (d) simset：顯示所有的參數(shù)名和它們可能的值。 （ 2） simset函數(shù) simset 函數(shù)用來(lái)為 sim函數(shù) 建立或編輯仿真參數(shù)或規(guī)定算法，并把設(shè)置結(jié)果保存在一個(gè)結(jié)構(gòu)變量中。 Scope高級(jí)使用技術(shù) 打印輸出 參數(shù)設(shè)置 視圖整體縮放 Y 軸縮放 視圖自動(dòng)縮放 X 軸縮放 保存當(dāng)前坐標(biāo)軸設(shè)置 恢復(fù)坐標(biāo)軸設(shè)置 懸浮 Scope 開(kāi)關(guān) 懸浮時(shí)信號(hào)選擇 去除坐標(biāo)軸選擇 Scope模塊的 General選項(xiàng)卡 坐標(biāo)系標(biāo)簽 坐標(biāo)系數(shù)目 顯示時(shí)間范圍 懸浮 Scope 開(kāi)關(guān) Scope模塊的 Data history選項(xiàng)卡 信號(hào)顯示點(diǎn)數(shù)限制 保存信號(hào)至工作空 間變量 使用命令操作對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真 ? 支持命令窗口運(yùn)行仿真的函數(shù)有 4個(gè)，即sim、 simset、 simget和 set_param。 ? 5．固定步長(zhǎng)的參數(shù)設(shè)置 ? 對(duì)于固定步長(zhǎng)模式，用戶常用的設(shè)置有：（ 1） Multitasking模式；（ 2） Singletasking模式；（ 3） Auto模式 工作空間數(shù)據(jù)導(dǎo)入 /導(dǎo)出設(shè)置 工作空間數(shù)據(jù)導(dǎo)入 /導(dǎo)出（ Data Import/Export）設(shè)置主要在Simulink與 MATLAB工作空間交換數(shù)值時(shí)進(jìn)行有關(guān)選項(xiàng)設(shè)置，可以設(shè)置以下三個(gè)選擇項(xiàng)。 ? 3．解法器設(shè)置 ? 用戶在“ Solver”后面的下拉選項(xiàng)中可以選擇變步長(zhǎng)模式解法器或固定步長(zhǎng)模式解法器。 – 仿真結(jié)束后雙擊 Scope模塊以顯示系統(tǒng)仿真的輸出結(jié)果 圖 Simulink設(shè)置窗口 仿真解法 變步長(zhǎng)解法 定步長(zhǎng)解法 discrere:針對(duì)無(wú)連續(xù)狀態(tài)系統(tǒng)的特殊解法 ode45:基于 DormandPrince 45階的 RungeKutta公式 ode23:基于 BogachiShampine 23階的 RungeKutta公式 ode113:變階次 AdamsBashforthMoulton解法 ode15s :剛性系統(tǒng)的變階次多步解法 ode23s :剛性系統(tǒng)的固定階次單步解法 discrere:針對(duì)無(wú)連續(xù)狀態(tài)系統(tǒng)的特殊解法 ode5: ode45確定步長(zhǎng)的函數(shù)解法 ode4:使用固定步長(zhǎng)的經(jīng)典 4階的 RungeKutta公式的函數(shù)解法 ode3: ode25的確定步長(zhǎng)的函數(shù)解法 ode2 :使用固定步長(zhǎng)的經(jīng)典 2階的 RungeKutta公式的函數(shù)解法 ode1 :固定步長(zhǎng)的 Euler解法 仿真器參數(shù)設(shè)置 仿真器參數(shù)設(shè)置可用于選擇仿真開(kāi)始時(shí)間、仿真結(jié)束時(shí)間、解法器及輸出項(xiàng)等。0]. Initial conditions為 [1。 Integrator中 Initial condition(初始值 )為 0. XY Graph中 , x的范圍為 ?~, y的范圍為?~. ??? t dttxytx 0 )(,c os51 (3) (用狀態(tài)空間 StateSpace) StateSpace 中 , A=[0,?1。 來(lái)自 Signal Routing的 Bus Creator 簡(jiǎn)單建模： 支持向量顯示 Mux 支持標(biāo)量擴(kuò)展 插入模塊 49 例 1 動(dòng)態(tài)畫圓： (1) 。 ? 刪除多個(gè)模塊，可以同時(shí)按住 Shift鍵，再用鼠標(biāo)選中多個(gè)模塊，再按 Delete鍵； 4．模塊外形的調(diào)整 ? （ 1）改變大小 ? （ 2）轉(zhuǎn)向 ? （ 3）給模塊加陰影 5．模塊名的處理 ? （ 1）是否顯示模塊名 ? （ 2）修改模塊名 ? （ 3）改變模塊名的位置 6．模塊顏色設(shè)定 ? 【 Format】 菜單中的 【 Foreground Color】 可以改變模塊的前景顏色， 【 Background Color】 可以改變模塊的背景顏色，而模型窗口的顏色可以通過(guò) 【 Screen Color】 來(lái)改變。 相關(guān)操作： ? 模塊庫(kù) – Sine Wave來(lái)自 sources。 查看系統(tǒng)模塊的參數(shù)設(shè)置 。 (2) 使用鼠標(biāo)右鍵單擊系統(tǒng)模塊庫(kù) ， 可在單獨(dú)的窗口 打開(kāi)庫(kù) 。 Simulink模塊庫(kù)按功能分為以下 16類子模塊庫(kù)： ? （ 1） Commonly Used Blocks：仿真常用模塊庫(kù) ? （ 2） Continuous：連續(xù)系統(tǒng)模塊庫(kù) ? （ 3） Discontinuities：非線性系統(tǒng)模塊庫(kù) ? （ 4） Discrete：離散系統(tǒng)模塊庫(kù) ? （ 5） Logic and Bit Operations：邏輯運(yùn)算和位運(yùn)算模塊庫(kù) ?