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1、Simulink模块参数在线修改方法的研究第2l卷第l2期计算机仿真2004年l2月文章编号:1006—9348(2004)12—0226—03Simulink模块参数在线修改方法的研究郑志波(武汉大学电气工程学院,湖北武汉430072)摘要:使用动态系统仿真工具Simulink对时变系统进行仿真或者研究变参数变结构控制理论的时候,模块的参数一般是要根据仿真的中间结果进行在线动态修改的,而Simulink只提供了离线修改模块参数的方式.该文在分析S—Function模块调用机理的基础上,研究了通过编制s一函数来实现在线修改模块参数的两种方法.文末给出了应用实例,证明其可行性.由于实
2、际系统大多是时变系统,而且现代控制理论设计控制器的参数大多也是需要动态调整的,该文研究结果将大大扩展Simulink的使用范围.关键词:函数;参数动态修改;数字仿真中图分类号_-TP317文献标识码:AResearchonOnlineModifyingBlock'SParametersinSimulinkZHENGZhi—bo(SchoolofElectricalEngineering,WuhanUniversity,WuhanHubei430072,China)ABSTRACT:Duringthecourseofsimulation,parametersofsomeblockss
3、houldbemodifiedaccordingtooutputval-megeneratedbythesystemwhenthedynamicsystemsimulationtool,Simulink,isusedtoanalysetime—variablesystemsorvariablestructurecontroltheories.ButSimulinkonlyprovidesoff—linemodifyingfunction.Anapproachwhichimplementsonlinemodifyingblock'SparametersinSimulinkthroug
4、hS—Function,basedonthemechanismofhowS—Functionblockisused,ispresentedinthispaper.AsampleonnonlinearPIDcontrolsystemisprovidedtoshowthevalidityofthisapproach.KEYWORI)S:Function;Parameters'modifyingonline;Digitalsimulation1引言交互式模型输入与仿真环境Simulink是MATLAB提供的一个图形界面动态系统仿真工具.近几年,在学术界和工业领域,它已成为在动态系统建模和
5、仿真方面应用得最为广泛的软件包之一….Simulink的模块库为用户提供了多种多样的功能模块,用这些基本模块可以方便地构造各种简单和复杂系统并进行仿真分析和辅助设计.Simulink模块的参数可以通过双击模块后弹出的模块参数对话框来设置和修改;如果将模块参数设置为MATLAB变量空间中的变量,我们也可以通过执行M脚本批量修改变量的值,或者直接在MATLAB命令窗口中键人命令修改这些变量的值,以达到修改模块参数的目的.文献[2]对此进行收稿日期:2003—06—03?--——226.--——了阐述.但是,很多情况下,例如在系统辨识,自适应控制仿真研究的场合,对时变系统进行仿真的情形,
6、或者研究变参数变结构控制的时候,模块的参数是要根据仿真的中间结果来进行在线动态修改的.此时,上述办法就行不通了.Simulink模块库中的S—Function模块为我们实现这种功能提供了可能.本文就如何在仿真过程中在线动态修改模块参数进行了研究,着重介绍了两种实现方法并给出了应用实例.2实现原理Simulink在仿真过程中对模型中的每一个模块重复进行调用,在仿真的开始和结束阶段还执行一些附加的调用,用来完成系统初始化和终止仿真的功能;如果在模型中加入S一Function模块,那么在仿真过程当中,相应的S一函数就能被重复调用,而且S一函数中可以访问S—Function模块的输入,输出
7、,连续(离散)状态,也可以加入其它有效的MATLAB命令.因为需要在仿真过程中根据仿真中间结果来修改模块参数,所以考虑在模型中加入S—Function模块,并修改模型或模块的某些属性,使模型在启动仿真时执行一些初始化工作,从而解决仿真过程中对模块参数动态修改的问题.使用S—Function模块需要编制相应的S一函数,以保证能够获取仿真过程中的数据(t,x,U等),并根据相应规则即时修改模块参数.3实现方法3.1通过变量传递文献[2]中介绍了通过变量传递的方法来修改模块
