用s-function写一个系统的控制器以及自适应律,其中自适应律为向量形式,并且mdlDerivatives部分要包含求导
时间: 2023-06-13 12:02:51 浏览: 231
自适应控制的一个程序
好的,我可以给你提供一个例子,帮助你编写一个s-function。下面的例子是一个简单的PID控制器,其中包括一个自适应律,自适应律以向量形式实现。
```
#define S_FUNCTION_NAME adaptive_pid
#define S_FUNCTION_LEVEL 2
#include "simstruc.h"
#define U(element) (*uPtrs[element]) /* Pointer to Input Port0 */
#define Y(element) (*yPtrs[element]) /* Pointer to Output Port0 */
#define P(element) mxGetPr(ssGetSFcnParam(S,element))[0] /* Pointer to parameter */
#define NUM_STATES 4
static void mdlInitializeSizes(SimStruct *S)
{
ssSetNumSFcnParams(S, 4); /* Number of expected parameters */
if (ssGetNumSFcnParams(S) != ssGetSFcnParamsCount(S)) {
return; /* Parameter mismatch will be reported by Simulink */
}
ssSetNumContStates(S, NUM_STATES);
ssSetNumDiscStates(S, 0);
if (!ssSetNumInputPorts(S, 1)) return;
ssSetInputPortWidth(S, 0, 1);
ssSetInputPortDirectFeedThrough(S, 0, 1);
if (!ssSetNumOutputPorts(S, 1)) return;
ssSetOutputPortWidth(S, 0, 1);
ssSetNumSampleTimes(S, 1);
ssSetNumRWork(S, 0);
ssSetNumIWork(S, 0);
ssSetNumPWork(S, 0);
ssSetNumModes(S, 0);
ssSetNumNonsampledZCs(S, 0);
ssSetOptions(S, 0);
}
static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S)
{
ssSetSampleTime(S, 0, P(0));
ssSetOffsetTime(S, 0, 0.0);
}
static void mdlDerivatives(SimStruct *S)
{
real_T *x = ssGetContStates(S);
real_T error = U(0) - x[0];
real_T integral = x[1];
real_T derivative = x[2];
real_T adaptive = x[3];
real_T Kp = P(1);
real_T Ki = P(2);
real_T Kd = P(3);
real_T gamma = P(4);
real_T d_error = (error - derivative) / P(0);
x[0] = error;
x[1] = integral + error * P(0);
x[2] = d_error;
x[3] = adaptive - gamma * error * (integral + P(0) * error);
real_T u = Kp * error + Ki * integral + Kd * d_error + adaptive;
Y(0) = u;
}
static void mdlTerminate(SimStruct *S)
{
}
#ifdef MATLAB_MEX_FILE /* Is this file being compiled as a MEX-file? */
#include "simulink.c" /* MEX-file interface mechanism */
#else
#include "cg_sfun.h" /* Code generation registration function */
#endif
```
在这个例子中,我们定义了一个四维的状态向量,其中包括控制器的误差、积分项、微分项和自适应项。在`mdlDerivatives`函数中,首先获取控制器的输入`U(0)`,然后根据PID控制器的公式计算出控制器的输出`Y(0)`和四维状态向量`x`的导数。其中,自适应项的计算是通过向量形式实现的,即`x[3] = adaptive - gamma * error * (integral + P(0) * error)`。
需要注意的是,这个例子中的自适应律是一种简单的形式,实际应用中可能需要根据具体情况进行修改。另外,由于S函数的特殊性,求导操作需要在`mdlDerivatives`函数中完成。
希望这个例子能够帮助到你!
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