S函数LABVIEW

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1、基于MATLAB控制系统的S函数姓名：学号：院（系）：班级：基于MATLAB控制系统的S函数TheSfunctioncontrolsystembasedonMATLAB概述AbstractS函数是SystemFunction的简称。用它来写自己的simulink模块，可以用matlab、C、C++、Fortran、Ada等语言来写。s函数可以利用MATLAB的丰富资源，而用c或c++等语言写的s函数还可以实现对硬件端口的操作，还可以操作windowsAPI等。TheSfunctionistheabbreviation

2、ofSystemFunction.Useittodescribetheirownmodules,bymatlab、C、C++、Fortran、Adaandsoon.TheSFunctionnotonlycanusetherichresourcesofMATLAB,butslaocanberealizedonhardwareportoperationusingtheSFunctionoftheCorC++languagetowrite.关键字：S函数(SystemFunction)、MATLAB一、实验原理1、函数模板

3、编辑环境进入：在MATLAB主界面中直接输入：editsfuntmpl即可弹出S函数模板编辑的M文件环境，修改即可。在MATLAB主界面中直接输入：sfundemos，即可调出S函数的许多编程例子。1、S函数模板的相关基础：1）M文件S函数的引导语句为：S函数默认的四个输入参数：t,x,u,flagS函数默认的四个输出函数：sys,x0,str,ts各个参数的含义如下：T：代表当前的仿真时间，该输入决定了下一个采样时间；X：表示状态向量，行向量，引用格式：X(1),X(2)U：表示输入向量;Flag：控制在每一个仿真

4、阶段调用哪一个子函数的参数，由SIMULINK在调用时自动取值；Sys：通用的返回变量，返回的数值决定Flag值，mdlUpdates里：列向量，引用格式：Sys(1,1),Sys(2,1)；mdlOutputs里：行向量，引用格式：Sys=x.X0：初始的状态值；列向量，引用格式：X0=[0；0；0]Str：空矩阵，无具体含义；Ts：包含模块采样时间和偏差的矩阵。[period,offset]当Ts为-1时，表示与输入信号同采样周期。2）S函数工作方式：Flag=0时，调用mdlInitializeSizes函数，

5、定义S函数的基本特性，包括采样时间，连续或者离散状态的初始条件和Sizes数组；Flag=1时，调用mdlDerivatives函数，计算连续状态变量的微分方程；求所给表达式的等号左边状态变量的积分值的过程。Flag=2时，调用mdlUpdate函数，用于更新离散状态，采样时间和主时间步的要求；Flag=3时，调用mdlOutputs函数，计算S函数的输出；Flag=4时，调用mdlGetTimeOfNextVarHit函数，计算下一个采样点的绝对时间，这个方法仅仅是使用户在mdlInitializeSize里说明一

6、个可变的离散采样时间；Flag=9时，调用mdlTerminate函数，实现仿真任务的结束。3）S函数仿真过程：①　初始化：mdlInitializeSizes，初始化S函数l初始化SimStruct，包含了S函数的所有信息；l设置输入、输出端口数；l设置采样时间；l分配存储空间。②　数值积分：mdlDerivativesl用于连续状态的求解和非采样过零点；l如果存在连续状态，调用mdlDerivatives和mdlOutput两个子函数；l如果存在非采样过零点，调用mdlOutput和mdlZeroCrossing

7、s子函数，以定位过零点。①　更新离散状态：mdlUpdate②　计算输出：mdlOutputs，计算所有输出端口的输出值。③　计算下一个采样时间点：mdlGetTimeOfNextVarHit④　仿真结束：mdlTerminate，在仿真结束时调用。1、S函数的编写：1)参数初始设定：初始化sizes结构，再调用simsizes函数；Sizes结构体：NumContStates：连续状态的个数NumDiscStates：离散状态的个数NumOutputs：输出变量的个数NumInputs：输入变量的个数DirFeed

8、through：有无直接馈入，值为1时表示输入直接传到输出口NumSampleTimes：采样时间的个数，值为1时表示只有一个采样周期Simsizes函数的调用：sys=simsizes(sizes),即将sizes结构体中的信息传递给sys。2)状态的动态更新：连续模块的状态更新由mdlDerivatives函数来进行；离散模块的状态更新由m