MATLAB中S函数使用

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。
sizes.DirFeedthrough = 0; sizes.NumSampleTimes = 0; sys = simsizes(sizes); x0 = [0 6 1 0];%x(1)时间 0 开始;x(2)幅值;x(3)切换标志位;x(4)周期标志位; str = []; ts = []; function sys=mdlUpdate(t,x,u) T=0.000125;%周期设置 k=x(4); s=x(2); i=x(3); if mod(i,2)==1 p1=1.56*10^(-6); p2=-1.295*10^(-6); p3=-7.847*10^(-6);
sizes.NumContStates = 0;
sizes.NumDiscStates = 0;
sizes.NumOutputs = 1;
sizes.NumInputs = 1;
sizes.DirFeedthrough = 1;
sizes.NumSampleTimes = 1;
sys = simsizes(sizes);
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。
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
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
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.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
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)
matlab 中 S 函数的编程问题
程序如下： function sys=mdlOutputs(t,x,u,n) sys(1)=6; for m=1:100 n(m)=m*0.00001; end sys(1)=-6; 想用 for 循环做一个延时，生成一个脉冲序列，高电平为 6 低电平为-6，可输出波形总是输出-6，没 有变化。还有为什么两个全写成 sys 就提示前面的 sys 不被使用。请高手指教 问题补充： 高手,我首先感谢你的热心帮忙！并已生成了幅值是 6 的脉冲序列！可是我还要再问你一个问题，以 前没说清楚，这个脉冲是随时按照下面的式子改变占空比的。 a=p1*311sin(100*pi*(k+1))+p2*u(k)+p3*i(k)+p4. 得到的 a 是 6 保持的时间，p1=1.56*10^(-6),p2=-1.295*10^(-6),p3=-7.847*10^(-6),p4=61.5*10^(-6) 都是常数，u(k)，i(k)是 S 函数的两个输入，311sin(100*pi*(k+1))是下一采样时刻的正弦值。脉冲的 周期是 T=0.000125s.能不能再改改您的回答。谢谢了！我把剩余的分数 28 分全给你了。能再帮帮我 吗，我是个新手，您估计也早看出了，matlab 的基本东西都不会，可是这个任务真的太急了。谢谢 谢谢了！！！
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)
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
x0=[];
str=[];
ts=[0,0];
case 3,
sys=gain*u;
case {1,2,4,9},
sys = [];
end
做好了 s 函数后，simulink--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 函数在 matlab 的 workspace 下打 sfundemos，可以看到很多演示 s 函数的程序。
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;
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
p4=61.5*10^(-6); m=u(1); n=u(2); a=p1*311*sin(100*pi*(k+1))+p2*m+p3*n+p4; t3=T*k+a; end if mod(i,2)==0 t3=T*k; end t1=x(1); t2=t; if (t1<=t3) & (t2>t3)%寻找切换时间点 s=-s; i=i+1; if mod(i,2)==0 k=k+1; end end sys=[t2 s i k]; function sys=mdlOutputs(t,x,u) sys=[x(2)]; 因为时间关系，没有仔细斟酌，程序不是很简洁，但是可以用。
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。