【正文】 ts：一個 m 2矩陣，它的兩列分別表示采樣時間間隔和偏移。 flag：執(zhí)行不同操作的標(biāo)記變量。 x：模塊的狀態(tài)向量，包括連續(xù)狀態(tài)向量和離散狀態(tài)向量。 （ 6） mdlTerminate：結(jié)束仿真任務(wù)。 （ 4） mdlOutputs：計算 SFunction的輸出。 （ 2） mdlDerivatives：計算連續(xù)狀態(tài)變量的微分方程。 function sys=mdlTerminate(t,x,u) sys = []。 function sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u) sampleTime = 1。 function sys=mdlUpdate(t,x,u) sys = []。 ts = [0 0]。 x0 = []。 = 1。 = 0。 = 0。 end function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes sizes = simsizes。Unhandled flag = 39。 case 9, sys=mdlTerminate(t,x,u)。 case 3, sys=mdlOutputs(t,x,u)。 case 1, sys=mdlDerivatives(t,x,u)。 ? 對于代碼部分的修改，可以使用 MATLAB語言按照 SFunctions的格式來編寫代碼。然后在 SFunctions模塊的對話框中的 SFunctions Name框中輸入 S函數(shù)的文件名 ，在 SFunctions Parameters框中輸入 S函數(shù)的 參數(shù)值 。 在編寫好 SFunctions之后就可以在 SFunctions模塊中添加相應(yīng)得函數(shù)名 ， 也可以通過封裝技術(shù)來訂制自己的交互界面 。 SFunctions功能非常全面 ， 適用于連續(xù) 、 離散以及混合系統(tǒng) 。 C， C++， Ada， and Fortan SFunctions需要編譯為 Mex文件 ， 就和其它 MEX文件一樣 ， Simulink可以隨時動態(tài)的調(diào)用這些文件 。上升時間為 ，調(diào)節(jié)時間為 ，超調(diào)量 %。加入積分環(huán)節(jié)，結(jié)果穩(wěn)態(tài)誤差基本為零，但超調(diào)量較大，需要調(diào)整這兩個參數(shù)以獲得更好效果。 2. 懸吊式起重機動力學(xué) Simulink仿真 ? 設(shè)置仿真時間為 200s， 啟動 Simulink仿真 ， 則由小車位移示波器和 吊 重 擺 角 示 波 器 ， 可 觀 察 到 系 統(tǒng) 在 初 始 狀 態(tài) x(0)=0, ,?(0)=, 作用下 x、 ? 的變化過程曲線： 0)0( ?x?0)0( ???懸吊式起重機小車位移 懸吊式起重機吊重擺角 四、 SIMULINK的仿真實例 雙環(huán)調(diào)速的電流環(huán)系統(tǒng)： 建立以上系統(tǒng)模型后，設(shè)置仿真時間為 1S，運行仿真后，觀察示波器的輸出 例： SIMULINK的仿真實例（二） 系統(tǒng)傳遞函數(shù)如圖：求系統(tǒng)單位負(fù)反饋閉環(huán)單位階躍響應(yīng)，要求通過調(diào)節(jié)器的作用使系統(tǒng)滿足超調(diào)量 20%，上升時間 3s，調(diào)節(jié)時間 10s的要求。 k1=1/(mt+mp)。 I=mp*l^2。 mp=270。 設(shè) mt =50kg，mp=270kg， l=4m， c=20N/m?s， 在 MATLAB指令窗輸入以下指令 l=4。 )30100s i n (10)( ?? ttx ?yxdt tdy 314)( ??? 1. 懸吊式起重機動力學(xué)仿真 1. 懸吊式起重機動力學(xué)方程 mt mp ? F x 圖 954 懸吊式起重機結(jié)構(gòu)簡圖 l ? ? )1(s i n22 ?lxdtdmxcFxm pt ???? ???式中， mt、 mp、 I、 c、 l、 F、 x、 ? 分別為起重機的小車質(zhì)量、吊重、吊重慣量、等價粘性摩擦系數(shù)、鋼絲繩長（不計繩重），小車驅(qū)動力、小車位移以及鋼絲繩的擺角。 )30100s i n (10)( ?? ttx ?yxdt tdy 314)( ???懸吊式起重機動力學(xué)仿真 2. 懸吊式起重機動力學(xué) Simulink仿真 ? 為便于建模 ， 將起重機動力學(xué)方程改寫為： ? ?2s i nc oslmIgxlmpp??? ??? ????? ?ptpmmlmxcFx????? ???? s i nc os 2?????由以上二式可建立如圖所示的起重機 Simulink模型 ： 圖中： lmp=mpl pt mm ?? 11k22k lmIlmpp?? ? V時，求解表達(dá)式 y(t)的波形： ，其中y(0)=1。 back ? ，初始條件 ??????????????????81024321.31.232221.1xxxxxxxxxxx 1 2 30x x x? ? ? ??????????????????81024321.31.232221.1xxxxxxxxxxx ? V時，求解表達(dá)式 y(t)的波形： ，其中y(0)=1。 觸發(fā)器設(shè)為下降沿觸發(fā) ， 正弦輸入經(jīng)觸發(fā)控制后 ， 成為階梯波 ， 如圖所示 。 雙擊觸發(fā)子系統(tǒng)中的觸發(fā)器模塊（ Trigger） ， 在彈出的對話框中可選擇觸發(fā)類型 。 所謂觸發(fā)事件也就是觸發(fā)子系統(tǒng)的控制信號 ， 一個觸發(fā)子系統(tǒng)只能有一個控制信號 ， 在 Simulink中稱之為觸發(fā)輸入 。 delta為一很小的正數(shù) ，當(dāng)偏差 e的絕對值小于 delta時 ， 控制器的積分項才投入使用 ， 從而實現(xiàn)了控制器中的積分項的分離控制 。 這種 PID控制器可以讓控制器中的積分項在系統(tǒng)響應(yīng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時投入運行 ， 以提高穩(wěn)態(tài)精度；而在系統(tǒng)響應(yīng)處于瞬態(tài)過程時 ， 將積分項斷開以改善系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)質(zhì)量 。 當(dāng)為標(biāo)量信號時 ， 只要該信號大于零 ，子系統(tǒng)就開始執(zhí)行；當(dāng)為向量信號時 ， 只要其中一個信號大于零 ， 也 “ 使能 ” 子系統(tǒng) 。 條件子系統(tǒng) 1. 使能子系統(tǒng) ? 該子系統(tǒng)當(dāng)使能端控制信號為正時 ， 系統(tǒng)處于 “ 允許 ” 狀態(tài) ， 否則為 “ 禁止 ” 狀態(tài) 。 打開 Matlab6p1\Toolbox\Simulink\Blocks\ 進(jìn)入其中的連續(xù)模塊中，把 PID控制模塊復(fù)制到該模塊中。 PID控制模塊的實現(xiàn) 4. 為了便于在其他仿真模型中應(yīng)用該模塊，可以把我們建立的 PID控制模塊填加到系統(tǒng)模型庫中。 PID控制模塊的實現(xiàn) 3. PID控制模塊的實際使用。 )11( dtdeTdeTieKpU ??? ?1. 利用 SIMULINK基本模塊構(gòu)造仿真模型實現(xiàn) PID控制。 1）圖表顯示界面控制參數(shù) icon frame： 設(shè)置圖表邊框為可見或不可見 icon transparency:設(shè)置圖表為透明或不透明 icon rotation:設(shè)置圖表為固定或可旋轉(zhuǎn)顯示 drawing coordinates:設(shè)置圖表繪制命令所使用的坐標(biāo)系單位 2）圖表繪制命令欄 封裝編輯器之參數(shù)設(shè)置對話框 參數(shù)設(shè)置控制 參數(shù)描述 參數(shù)對應(yīng)變量 參數(shù)設(shè)置列表 1）參數(shù)控制設(shè)置 2）參數(shù)描述：對模塊輸入的參數(shù)作簡單的說明 3）參數(shù)對應(yīng)變量：鍵入的參數(shù)值將傳遞給封裝后的子系統(tǒng)工作空間中相對應(yīng)的變量，因此要求此處的變量名應(yīng)和子系統(tǒng)中所使用的變量具有相同的名稱 4）參數(shù)設(shè)置描述 control type： edit： 需要用戶鍵入?yún)?shù)值 checkbox:復(fù)選框 popup： 參數(shù)選項（用 |隔開） assignment： 參數(shù)分配類型（ evaluate:求值字符串 literal： 普通文字） 封裝編輯器之初始化設(shè)置對話框 初始化命令 initialization mands（ 初始化命令欄） 一般為 matlab命令，在此可定義封裝后子系統(tǒng)工作空間中的各種變量，這些變量可以被封裝子系統(tǒng)模塊圖標(biāo)繪制命令、其它初始化命令或子系統(tǒng)中的模塊使用。 雙擊該子系統(tǒng)圖標(biāo) ， 即彈出如圖所示子系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置框圖 。 提示對話框 ? 該編輯器分為四頁 ( )： ① Icon(圖標(biāo) )頁 ② Parameters(參數(shù)頁 ) ③ Initialiation(初始化 )頁 ④ Documentation(文檔 )頁 其中對于子系統(tǒng)封裝最關(guān)鍵的是 Parameters項 ， 用于設(shè)置參數(shù)變量及其類型等 。 如果需要建立多輸入多輸出的子系統(tǒng) ， 則需要使用多個 Inport模塊與 Outport模塊 ， 而且最好使用合適的名稱對 Inport模塊與 Outport模塊進(jìn)行命名 。 Inport模塊作為子系統(tǒng)的輸入端口 ， Outport作為子系統(tǒng)的輸出端口 ， 它們被用來完成子系統(tǒng)和主系統(tǒng)之間的通訊 。 當(dāng)然子系統(tǒng)也有其特有的操作 ， 如子系統(tǒng)的顯示 （ 用鼠標(biāo)左鍵雙擊子系統(tǒng)模塊即可打開子系統(tǒng) ） 、 子系統(tǒng)的封裝等等 。 子系統(tǒng)操作 在 生成子系統(tǒng)之后 ， 用戶可以對子系統(tǒng)進(jìn)行各種與系統(tǒng)模塊相類似的操作 ， 這時子系統(tǒng)相當(dāng)于具有一定功能的系統(tǒng)模塊 。 ? 建立空的子系統(tǒng)： – Subsystems模塊庫中的模塊建立子系統(tǒng)。 一、子系統(tǒng)的概念 是系統(tǒng)構(gòu)成的一部分，表現(xiàn)形式為具有幾個輸入輸出端口的模塊，內(nèi)部結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)中不表現(xiàn)出來。 使用 F模塊與 MATLAB F模塊進(jìn)行 Simulink與MATLAB之間的數(shù)據(jù)交互 。 (2) 單輸入函數(shù)只需使用函數(shù)名 ， 多輸入函數(shù)輸入需要引用相應(yīng)的元素 ， 如 mean、 sqrt、 myfunc(u(1),u(2))。 (3) 輸出永遠(yuǎn)為一個標(biāo)量 。 (3) 輸出永遠(yuǎn)為一個標(biāo)量 。 F模塊一般用來實現(xiàn)簡單的函數(shù)關(guān)系 ， 在 F模塊中： (1) 輸入總是表示成 u， u可以是一個向量 。通過對模塊做適當(dāng)?shù)呐渲?， 可以使模塊能夠接受矩陣作為模塊參數(shù) 。 例如 ， 向量增益可以作用在一個標(biāo)量信號上 ， 產(chǎn)生一個向量輸出 。]。 input=[t39。 此變量的格式如下所示： t=0::10。 ? 使用工作空間變量作為系統(tǒng)輸入信號 Simulink與 MATLAB的數(shù)據(jù)交互是相互的 ， 除了可以將信號輸出到 MATLAB工作空間中之外 ， 用戶還可以使用 MATLAB工作空間中的變量作為系統(tǒng)模型的輸入信號 。 其中輸出類型有三種形式：數(shù)組 、 結(jié)構(gòu)以及帶有時間變量的結(jié)構(gòu) 。 使用 Sinks模塊庫中的 To Workspace 模塊 ，可以輕易地將信號輸出到 MATLAB工作空間中 。 –使用變量的表達(dá)式設(shè)置模塊參數(shù)