状态机仿真代码怎么写

仿真代码怎么写

1.MATLAB怎么通过已经写好的代码生成simulink仿真模块

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*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.NumOutputs=1;sizes.NumInpu ts=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 = []； %这个就不用说了，保留参数嘛，置[]就可以了，反正没什么用，可 %能7.0会给它一些意义 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mdlGet %TimeOfNextVarHit函数中具体介绍嘻嘻，总算讲完了初始化，后面的应该快了在sfuntmpl的106行继续往下看：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 mdlDerivatives函数（在193行）如果设置连续状态变量个数为0，此处只需sys=[]；就可以了（如sfuntmpl中一样），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就是微分继续，在sfuntmpl的112行：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mdlUpd ate函数（在206行）它这儿sys=[]；表示没有离散状态，我们这而可以改成 sys=fd(t,x(2),u）或sys=H*x(2)+G*u;%sys即为x(k+1) 看来后面几个一两句话就可了，呵呵，在sfuntmpl的118行 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mdlOutputs函数（在218行），如上，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y 好像快完了，嘻嘻，在sfuntmpl的124行 case 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mdlInit ializeSizes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这个例子最后一个，在sfuntmpl的130行 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，就在此函数中写关于sfuntmpl这个s函数的模板讲完了。

s函数还可以带用户参数，下面给个例子，和simulink下的gain模块功能一样，大伙自己看吧，我睡觉去了，累了 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 。