simulink之S函数--实践

　　若系统G(s)=1/（3s+2），乳选取状态变量x=y，则其状态空间方程可表示为

dx = (-2x + u)/3 且 y = x,对系统建立S-函数，绘制该控制系统的阶跃响应曲线。

零、分析，其实该题若不是要求建立S-函数，绘制系统的阶跃响应曲线，完全可以直接用系统的传递函数，采用如下方式，直接完成的。

一、传递函数直接建模如下：

仿真结果：

但是，既然要求建立S-函数，那就开始吧。

二、建立S-函数，通过状态方程实现阶跃函数的绘制

1、S-函数如下：

function[sys, x0, str, ts] = sFunSam1(t, x, u, flag, xInitial)
    switch flag
        case 0
            [sys, x0, str, ts] = mdlInitializeSizes(xInitial);
        case 1
            sys = mdlDerivatives(t, x, u);
        case 2
            sys = mdlUpdate(t, x, u);
        case 3
            sys = mdlOutputs(t, x, u);
        case 4
            sys = mdlGetTimeOfNextVarHit(t, x, u);
        case 9
            sys = mdlTerminate(t, x, u);
        otherwise
            error(['Unhandled flag = ', num2str(flag)])
    end

    function [sys, x0, str, ts] = mdlInitializeSizes(xInitial)
        sizes = simsizes;
        sizes.NumContStates = 1;
        sizes.NumDiscStates = 0;
        sizes.NumOutputs = 1;
        sizes.NumInputs = 1;
        sizes.DirFeedthrough = 0;
        sizes.NumSampleTimes = 1;
        sys = simsizes(sizes);
        x0 = xInitial;
        str = [];
        ts = [0 0];

    function sys = mdlDerivatives(t, x, u)
        dx = (-2 * x + u)/3;
        sys = dx;

    function sys = mdlUpdate(t, x, u)
        sys = [];

    function sys = mdlOutputs(t, x, u)
        sys = x;

    function sys = mdlGetTimeOfNextVarHit(t, x, u)
        sampleTime = 1;
        sys = t + sampleTime;

    function sys = mdlTerminate(t, x, u)
        sys = [];

在初始换子函数中引入了一个xInitial参数，参数的值通过matlab命令窗口输入即可

2、建模如上：

模块的名称是second.mdl，我的S-函数名称为sFunSam1.m，这里的S-函数模块的加入是通过Library Browser--Simulink--User-Defined Functions--S-Function加入的，修改属性只是浏览到sFunSam1.m文件的位置是没有什么用处的，需要将S-函数的目录加入到matlab的path中才可以的。切结仿真模型和S-函数不要同名，我这里是不行的。

3、仿真结果：

　　如果直接运行，可能会出现：

Invalid setting in 'second/S-Function' for parameter 'xInitial'.
Caused by:
Error evaluating parameter 'xInitial' in 'second/S-Function'
Unrecognized function or variable 'xInitial'.
Variable 'xInitial' has been deleted from base workspace.
Suggested Actions
Load a file into base workspace.
Fix
Create a new variable.
Fix

　　在matlab的命令窗口输入：

　　clear

　　xInitial = 0;

就是让worksapce中有xInitial中有值即可：

好了，也就是说，无论是从系统的传递函数，还是从系统的状态方程，因为是同一个系统的不同描述而已，因此系统的阶跃响应曲线是完全一模一样的。