Simulink中的自定义模块.doc

目录Fcn 模块1MATLAB Fcn 模块2S Function (System Function)21. 函数的函数头32. 函数分析33.带参数的S函数54.S函数格式及说明6simulink中子模块的封装11Fcn 模块Fcn模块对它的输入进行指定的表达式运算。使用的表达式可由下面的一个或多个部分组成。u - 模块的输入。 如果u是一个向量，u(i)表示此向量的第i个元素；u(1)或者u表示第一个元素数值常数 (例如表达式5.2*u)算术运算符(+ - * / 例如表达式 u2+5.2)关系运算符(= != = 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 4.S函数格式及说明function sys,x0,str,ts = sfuntmpl(t,x,u,flag)% SFUNTMPL 是M-文件 S函数模板% 通过剪裁，用户可以生成自己的S函数，不过一定要重新命名% 利用S函数可以生成连续、离散混合系统等，实现任何模块的功能% M-文件S函数的语法为：% SYS,X0,STR,TS = SFUNC(T,X,U,FLAG,P1,.,Pn)% 参数含义：% t是当前时间% x是S函数相应的状态向量% u是模块的输入% flag是所要执行的任务% FLAG 结果 功能% - - -% 0 SIZES,X0,STR,TS 模块初始化% 1 DX 计算模块导数% 2 DS 更新模块离散状态% 3 Y 计算模块输出% 4 TNEXT 计算下一个采样时间点% 9 结束仿真% 用户切勿改动输出参数的顺序、名称和数目% 输入参数的数目不能小于1，这四个参数的名称和排列顺序不能改动% 用户可以根据自己的要求添加额外的参数，位置依次为第5，6，7，8，9等。% S函数的flag参数是一个标记变量，具有6个不同值，分别为0，1，2，3，4，9% flag的6个值分别指向6个不同的子函数% flag所指向的子函数也成为回调方法(Callback Methods)switch flag,%初始化，调用“模块初始化”子程序% case 0, sys,x0,str,ts=mdlInitializeSizes;%连续状态变量计算，调用“计算模块导数”子函数% case 1, sys=mdlDerivatives(t,x,u);%更新，调用“更新模块离散状态”子函数% case 2, sys=mdlUpdate(t,x,u);%输出，调用“计算模块输出”子函数% case 3, sys=mdlOutputs(t,x,u);%计算下一时刻采样点，调用“计算下一个采样时刻点”子函数% case 4, sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u);%结束，调用“结束仿真”子函数% case 9, sys=mdlTerminate(t,x,u);%其他的flag% otherwise DAStudio.error(Simulink:blocks:unhandledFlag, num2str(flag);end% end sfuntmpl%=% “模块初始化”子函数% 返回大小、初始条件和样本function sys,x0,str,ts=mdlInitializeSizes% 调用simsizes函数，返回规范格式的sizes构架% 这条指令不要修改sizes = simsizes;% 模块的连续状态个数，0是默认值% 用户可以根据自己的要求进行修改sizes.NumContStates = 0;% 模块的离散状态个数，0是默认值% 用户可以根据自己的要求进行修改sizes.NumDiscStates = 0;% 模块的输出个数，0是默认值% 用户可以根据自己的要求进行修改sizes.NumOutputs = 0;% 模块的输入个数，0是默认值% 用户可以根据自己的要求进行修改sizes.NumInputs = 0;% 模块中包含的直通前向馈路个数，1是默认值% 用户可以根据自己的要求进行修改sizes.DirFeedthrough = 1;% 模块中采样时间的个数，1是默认值，至少需要一个样本时间% 用户可以根据自己的要求进行修改sizes.NumSampleTimes = 1;% 初始化后的构架sizes经simsizes函数处理后向sys赋值% 这条指令不要修改sys = simsizes(sizes);% 给模块初始值变量赋值，是默认值% 用户可以根据自己的要求进行修改x0 = ;% 系统保留变量% 切勿改动，保持为空str = ;% “二元对”描述采样时间及偏移量。0 0是默认值% 0 0适用于连续系统% -1 0则表示该模块采样时间继承其前的模块采样时间设置ts = 0 0;% end mdlInitializeSizes%=% 计算导数向量function sys=mdlDerivatives(t,x,u)% 此处填写计算导数向量的指令% 是模块的默认值% 用户必须把算得的离散状态的导数向量赋给syssys = ;% end mdlDerivatives%=% 计算离散状态向量function sys=mdlUpdate(t,x,u)% 此处填写计算离散状态向量的指令% 是模块的默认值% 用户必须把算得的离散状态向量赋给syssys = ;% end mdlUpdate%=% 计算模块输出向量function sys=mdlOutputs(t,x,u)% 此处填写计算模块输出向量的指令% 是模块的默认值% 用户必须把算得的模块输出向量赋给syssys = ;% end mdlOutputs%=% 计算下一采样时刻function sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u)% 该子函数仅在“采样时间”情况下使用% sampleTime = 1 是模块默认设置，表示在当前时间1秒后再调用本模块% 用户可以根据自己的要求修改sampleTime = 1;% 将计算得到的下一采样时刻赋给sys% 切勿改动sys = t + sampleTime;% end mdlGetTimeOfNextVarHit%=function sys=mdlTerminate(t,x,u)% 模板默认设置，一般情况不要改动sys = ;% end mdlTerminatesimulink中子模块的封装对于比较复杂的系统，模块化思想是很有必要的，使得思路较为清晰、错误容易排查。对复杂的系统进行仿真，如果将其中独立的功能进行封装，会显得特别清爽。这学期做了电机仿真和伺服系统仿真，特别感觉到子模块封装的必要性，有效的提高了系统的可读和可维护性。 在simulink中建立子模块的步骤如下： 1、建立系统框图。这步需要确定输入输出的个数，输入端为sources中的in，输出端为sinks中的out。将Simulink库下的Ports&Subsystems中的Subsystem拉至simulink框图中。 2、功能的搭建。点击建好的子模块，在其中进行功能模块的搭建。 3、子模块的封装。所谓封装（masking），即将其对应的子系统内部结构隐含以来，访问该模块的时候仅仅出现一个参数设置对话框。需要如下几步完成： 3.1、右击模块，选择Mask Subsystem选项，蹦出Mask Editor对话框。 3.2、Icon属性。如果要显示端口的名称，Transparency属性设置成Transparent。Drawing commands编辑框允许给该模块图标上绘制图像，可以选择的有plot()、disp()等等，比如disp(PID Controller)。在Drawing commands中输入语句，如何写函数的提示在封装编辑对话框的下方。 3.3、Parameters属性。这个东西是给模块中的变量赋值的，选择左方有朝左的小箭头的按钮是添加变量的，这时右方会有一横栏，Prompt是该变量的提示信息，Variable是相关联的变量名称，一定要与模块中的变量名称一样,Type是变量的类型，edit(可编辑)、popup(下拉框)，选择后者的时候需要在左下方的popups中分行写上可以选择的数值。左方的叉按钮是删除变量的。 3.4、Initialization属性。对模块进行初始化操作。 3.5、Documentation属性。对模块进行说明。封装后双击模块就可以看见Mask Description中的内容。 关于模块封装的一些操作还有：