Simulink_仿真的高级技术教学课件PPT.ppt

第六章 simulink 仿真的高级技术,本章重点,使用matlab 语言建立系统及仿真； s函数的编写及应用,6.1 simulink 模型的语句修改,6.1.1 simulink 模型与文件的处理 （1）new_system(sys,model) creates a new empty system. （2）open_system open a simulink system window or a block dialog box. （3）save_system save a simulink system. （4）close_system close a simulink system window or a block dialog box. （5）load_system invisibly load a simulink model.,【例6-1】建立并打开一个空白窗口，并保存为mdl文件。,matlab编程如下： new_system(newmodel); open_system(newmodel); save_system(newmodel);,运行： 生成newmodel 窗口,6.1.3 用语句绘制方框图,gcs get the full path name of the current simulink system. add_block add a block to a simulink system. add_line(sys,oport,iport) adds a straight line to a system from the specified block output port oport to the specified block input port iport. set_param set simulink system and block parameters.,【例6-3】建立一个模型，其中一个正弦信号输出连接到饱和非线性环节上，饱和非线性环节的输出连接到示波器上。,%new_system(newmodel); open_system(newmodel); set_param(newmodel,location,100 100 500 400); add_block(built-in/sine wave,newmodel/input signal); add_block(built-in/saturation,newmodel/nonlinear element); add_block(built-in/scope,newmodel/my scope); set_param(newmodel/input signal,position,40 80 80 120); set_param(newmodel/nonlinear element,position,140 70 230 130); set_param(newmodel/my scope,position,290 80 310 120); add_line(newmodel,input signal/1,nonlinear element/1); add_line(newmodel,nonlinear element/1,my scope/1); save_system(newmodel);,运行后生成的模型,示波器输出,【例6-4】试用编程的方法实现如下的系统。,matlab 编程,l=7;modname=s1;%new_system(modname); open_system(modname); for i=1:l;i1=int2str(i);i0=int2str(i-1); pos1=100+(i-1)*85 50 125+(i-1)*85 70; pos2=pos1+10 50 10 50;pos3=pos1+-35 100 -30 110; pos4=pos1+15 105 10 100; add_block(built-in/gain,modname /gain i1,position,pos1,gain,i1); add_block(built-in/integrator,modname /int i1,position,pos2,orientation,down); add_block(built-in/transfer fcn,modname /tf i1,position,pos3,numerator,int2str(5*i),denominator,1 i1 ); add_block(built-in/sum,modname /sum i1,position,pos4,iconshape,round,inputs,+|); add_line(modname,gain i1 /1,int i1 /1); add_line(modname,int i1 /1,sum i1 /1); add_line(modname,tf i1 /1,sum i1 /2); if i1 add_line(modname,gain i0 /1,gain i1 /1); add_line(modname,sum i0 /1,tf i1 /1); end end add_block(built-in/inport,modname /in,position,25 50 45 70); pos5=pos4+50 0 45 0; add_block(built-in/outport,modname /out,position,pos5); add_line(modname,in/1,gain1/1);add_line(modname,in/1,tf1/1); add_line(modname,sum int2str(l) /1,out/1);save_system(modname),运行，得到如下系统模型,6.2 系统仿真与线性化,6.2.1 仿真过程的命令化 （1）gcs 命令 get the full path name of the current simulink system. （2）sim命令 simulate a simulink model （3）simget命令 get sim options structure.,【例6-6】考虑例4-2中的模型，设mu=1000,使用命令的方式启动运行模型。,mu=1000;x01=1;x02=2; f=simget(example4_2scopeall); f.solver=ode15s; t,x,y=sim(example4_2scopeall,0 3000,f); plot(t,y(:,1); figure; plot(t,y(:,2);,运行，得到结果如下：,6.3 s-函数的编写及应用,s-函数可以用matlab 或c语言等编写，构成s-函数模块。模块可以像标准simulink模块那样直接调用。,6.3.1 用matlab 语句编写s-函数,s-函数的引导语句 functionsys,x0,str,ts=f(t,u,flag,p1,p2,) (1)参数初始设定：sizes=simsize (2) 状态的动态更新：连续模块由 mdlderivatives 设置； 离散模块由 mdlupdate 函数设置。 (3)输出信号的计算：调用 mdloutputs 函数。 （matlab 提供了sfuntmpl.m模板作为参考文件。）,执行s-文件过程：仿真开始时将 flag设置为0，启动初始化过程，然后将flag 设置成3，计算模块的输出信号；再分别设置flag 值为1、2，更新连续和离散状态，完成一步仿真。在下一个仿真步长内，任然将flag 的值依次设置成 3-1-2,直到仿真结束。,【例6-15】,生成多阶梯信号发生器： 时刻生成幅度为 的阶跃信号。,function sys,x0,str,ts=multi_step(t,x,u,flag,ttime,ystep) switch flag, case 0 size=simsizes; sizes.numcontstates=0; sizes.numdiscstates=0; sizes.numoutputs=1; sizes.numinputs=0; sizes.dirfeedthrough=0; sizes.numsampletimes=1; sys=simsizes(sizes);x0=;str=;ts=0 0; case 3 i=find(ttime=t); sys=ystep(i(end); case1,2,4,9 sys=; otherwise error(unhandled flag=,num2str(flag); end,模块的应用, ttime=0 1 2 3； ystep=0 1 2 3；,6.3.3 二级s-函数,二级s函数采用的是面向对象的编程思想，不再使用根据flag 取值的 switch . case结构的流程图。 可以支持多输入、多输出端口的设置。 参考：msfuntmpl.m文件。,6.3.4 用c语言编写s-函数,用matlab提供的模板（s-function build