simulink中的matlab function函数怎么设置初值？

Posted 2023-04-20

如图所示的函数模块，p和u的初值怎么设置？

函数是system Function的简称，用它来写自己的simulink模块。（够简单吧，^_^，详细的概念介绍大伙看帮助吧）可以用matlab、C、C++、Fortran、Ada等语言来写，这儿我只介绍怎样用matlab语言来写吧（主要是它比较简单）
先讲讲为什么要用s函数，我觉得用s函数可以利用matlab的丰富资源，而不仅仅局限于simulink提供的模块，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windows API等的
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 参考技术A 通过delay设置本回答被提问者采纳

如何从 MATLAB 函数中的工作区获取 Simulink 结构的值？

【中文标题】如何从 MATLAB 函数中的工作区获取 Simulink 结构的值？

【英文标题】：How do I get the value of a Simulink struct from the workspace within a MATLAB function?

【发布时间】：2018-07-23 10:23:55

【问题描述】：

我需要访问 MATLAB 工作区中Simulink.parameter 类型的变量值：

CAL_vars = dsdd('find','/path/CAL','ObjectKind','Variable','Property','name' 'Class' 'value' 'CAL') 
%gets ids of variables in data dictionary
i = 10
for i=1:length(CAL_vars)
       var_name = dsdd('GetAttribute',CAL_vars(i),'name');
       % gets names of variables in data dict
       var_eval = eval(var_name); % this works in standalone script and it does exactly 
       % what I need, but once i put it in the function I need this for, it returns error
       if (length(var_eval.Value) ==1)
           if (var_eval.Value == true)
               var_eval.Value = 1;
           elseif (var_eval.Value == false)
               var_eval.Value = 0;
           else
           end
       end
       % do something with the Value
       if (errorCode ~= 0)
          fprintf('\nSomething is wrong at %s\n', var_name)
       end
end

出现问题是因为结构是由 Simulink 制作的，并且当我尝试为“Simulink.Parameter”类型的输入参数调用 eval(name_of_var): Undefined function 'eval' 时会出错。

奇怪的是，它似乎在独立脚本中正常运行，但是一旦我将它插入到更大的函数中，它就会停止工作并开始显示错误提示

Error using eval
Undefined function or variable 'name_of_var'.

该功能在工作区中清晰可见。

【问题讨论】：

我的理解是否正确：您想在 Matlab 工作区中从 Simulink 访问结构？

我不知道我的术语是否正确——除了大学里的一些小项目外，我对 Matlab 还是很陌生。 Matlab 工作区中有一些变量（我认为）是由 Simulink 生成的——现在进一步检查，这些变量似乎是 Simulink.Parameter 类型的对象。我会编辑这个问题。很抱歉造成混乱。

发布你的 dsdd()

它是一个更大项目的一部分，因此我无法在线发布任何详细信息，但我已经测试了有关它的所有内容，并且它按预期返回了正确的变量名称。我相当确定问题的核心在于对 Simulink 参数使用 eval

【参考方案1】：

奇怪的是，它似乎在独立脚本中正常运行，但 一旦我将它插入更大的功能，它就会停止工作

这是预期的行为。一个函数has its own workspace，不能直接访问基础工作区中的变量。

您可以尝试使用evalin 代替eval，并指定base 工作区：

evalin(ws, expression) 执行 expression，一个字符向量或 包含使用变量的任何有效 MATLAB® 表达式的字符串标量 在工作区ws。 ws 的值可以是 'base' 或 'caller' 到 表示 MATLAB 基础工作区或调用者的工作区 功能。

一般来说，如果可能的话，有很多理由尽量避免使用eval（请参阅eval 的 MATLAB 帮助），最好能找到一种不同的方法来获取这些数据.

【讨论】：

非常感谢。我对 Matlab 相当陌生，并没有意识到存在单独的工作区。我今天也想通了。遗憾的是，在这种情况下，eval 是唯一可行的选择，因为我正在处理来自较大项目的代码，并且在生成所述数据方面没有太多发言权。