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第七章 Simulink建模和仿真 习 题 7 建立下面各个框图给定的控制系统Simulink模型，并在适当的时间范围内，选着合适的算法对它们进行仿真分析，并绘制出不同阶跃输入幅值下的输出曲线。 第七章 Simulink建模和仿真 习 题 8 用Simulink建立下面的时变系统模型，并对数值进行仿真分析。 第七章 Simulink建模和仿真 7.6 回调 block = [sys,/InitialBlockName] ; % Replace InitialBlockName with the % name of the block when it is % created and initialized. This does % not need to be changed when the block % is copied, as the callbacks wont be % reinstalled. set_param(block,OpenFcn, clbktplt create_fig,... ModelCloseFcn,clbktplt close_fig, ... DeleteFcn, clbktplt close_fig, ... NameChangeFcn,clbktplt rename_block) ; 第七章 Simulink建模和仿真 7.7 S函数 S函数是扩展Simulink功能的强有力工具，它使用户可以利用MATLAB、C语言、C++语言等程序创建自己定义的Simulink模块。例如，对一个工程的几个不同的控制系统进行设计，而此时已经用M文件建立了一个动态模型，在这种情况下，可以将模型加入到S函数中，然后使用独立的Simulink模型来模拟这些控制系统。S函数还可以改善仿真的效率，尤其是在带有代数环的模型中。 S函数使用一种特殊的调用规则来使得用户可以与Simulink的内部解法器进行交互，这种交互通Simulink内部解法器与内置的模块之间的交互非常相似。而且可以适用于不同性质的系统，例如连续系统、离散系统以及混合系统。 第七章 Simulink建模和仿真 7.7 S函数 7.7.1 S函数模块 S函数模块在functions Tables模块库中，用此模块可以创建包含S函数的Simulink模型。图7.7.1显示了一个含有S函数的简单模型。S函数模块的对话框如图7.7.2所示，它有两个区：S函数文件名区和S函数的参数区。S函数文件名区要填写S函数的文件名。S函数参数区要填写S函数所需要的参数。参数并列给出，各参数间以逗号分隔。如图7.7.2所示。表示了S函数的参数为：1.5,矩阵[1 2;3 4]和字符串‘miles’。 图7.7.1 包含S函数的模型 第七章 Simulink建模和仿真 7.7 S函数 图7.7.2 S函数模块的对话框 第七章 Simulink建模和仿真 7.7 S函数 7.7.2 S函数的工作原理 S函数具有一套不同的调用方法，可以在仿真的不同阶段完成不同的调用任务。在模型仿真的不同阶段，Simulink会对模型中S函数模块选择适当的方法来完成调用。S函数可以完成的任务大体分为以下几种。 (1) 初始化。在进入仿真循环之间，Simulink首先初始化S函数，主要完成任务： ? 初始化包含S函数信息的仿真结构SimStruct。 ? 设置输入输出端口的数目和维数。 ? 设置模块的采样时间。 分派内存区和sizes数组。 (2) 计算下一个采样点。若用户使用了可变采样时间的模块，在这一阶段需要计算下一个采样点时间，也就是说要计算下一个时间步长。 第七章 Simulink建模和仿真 7.7 S函数 (3) 计算主时间步的输出量。此调用结束后，所有模块的输出端口对当前的时间步都是有效的。 (4) 更新主时间步的离散状态。 (5) 积分计算。这一步只有当模型带有连续状态或带有非采样过零点时才有效。若S函数带有连续状态，则Simulink以较小的时间步长来调用