Simulink(S-function)在复杂控制系统仿真中的应用

S-function是system function的简称,其功能是通过Matlab或c语言程序,设计出可实现所需功能的功能模块,将其与Simulink有机地结合,可充分发挥Simulink的优势,扩充Simulink的仿真功能,不但仿真模型简单,而且大大降底了编程的难度,特别适合于复杂控制系统的仿真。文中通过对二自由度机器人的轨迹跟踪这个控制对象,编写了S-FUNCTION程序,来说明该程序的实际应用并证明此方案的实用性。

基于S-Function的PWM控制系统仿真

脉宽调制(PWM)控制方法用于过程控制领域时,由于通过三角波构造PWM控制器不够准确,且三角波参数设置较为复杂,因此提出了利用S函数描述PWM控制算法,通过M文件编写的S函数完全是算法的再现,且生成的S函数模块如Simulink标准模块。结合Matlab中的Simulink工具箱对PWM控制系统进行建模,并针对一个一阶系统进行仿真。通过比较说明,用S函数实现的PWM控制器有着准确性高、建模简单等优点。

基于S-Function Builder的光伏阵列仿真模型

基于MATLAB/Simulink中的S-Function Builder模块,所建立的光伏组件仿真模型利用C语言将简化的光伏组件数学模型编程,再与其他Simulink模块连接成电路以仿真电路性能。该仿真模型输出结果与户外实测光伏组件电流电压特性曲线比较结果显示出了良好的一致性,最大功率点处误差最大约为1.8%,可满足科研精度的要求。特别是该光伏组件仿真模型还可在Simulink中串联为光伏阵列,并对局部阴影下光伏阵列输出特性进行较好的仿真。

基于MATLAB/Simulink S-Function感应电机矢量控制仿真建模

在分析感应电机的动态数学模型及矢量控制基本思想基础上,采用基于MATLAB/Simulink S函数进行仿真建模的新方法.该方法仿真程序编写简单,修改方便,通用性强.感应电机模块基于坐标系构建,再配以矢量控制器模块、SPWM模块及变换模块等构成感应电机矢量控制系统.仿真结果显示了电机负载变化时转矩、转速、磁通的动态变化曲线,验证了该方法的有效性、实用性,为实际电机控制系统的实现与调试提供了新思路.

基于DSP和S-function的数字图象处理方法与实现

文章以高性能数字信号处理器DM642为核心搭建了数字图象处理系统硬件平台,采用Matlab中的M文件S-function开发了用户自定义算法模块并建立了复杂图象处理算法的Simulink模型,实现了数字图象的高速处理,并以Canny边缘检测算法为例进行了实验。实验结果表明,在DSP平台中实现数字图象处理大大地提高了处理速度,采用S-function自定义算法模块大大地提高了编程效率。

C MEX S-function在导弹/弹丸动态仿真中的应用

介绍了在导弹 /弹丸动态数字仿真中如何运用CMEXS function开发软件 ,更有效地利用C语言和MATLAB语言各自优势进行仿真软件的开发 ,从而大大提高仿真软件的开发效率。

基于S-function的模糊逻辑系统控制器Simulink仿真

提出将模糊逻辑系统表达式与模糊控制规则表相结合,并用S-function将其形成模块,再用Simulink对所设计的模糊控制系统仿真,编程快捷、调试方便。

用S-function实现T-S模糊模型的控制系统仿真

本文基于T-S模糊模型的参数辨识结果,用S-function实现了T-S模型,并在Simulink环境下对系统仿真,方法简捷并取得了较好的仿真效果。

利用Matlab的S-Function实现非线性PID控制

介绍了Matlab的S -Function的运行原理、功能及实现方法 ,并用它去实现非线性PID。实践表明利用S -Function可实现复杂的函数关系 。

基于Simulink/S-Function的惯性导航系统的仿真

利用Simulink和C语言编写的S-函数对惯性导航系统进行建模和仿真,并通过Matlab命令窗口进行了验证,仿真和试验结果一致度比较高,证明了该方法的正确性和可行性.

MATLAB/Simulink S-function在三相异步电机教学中的应用研究

针对三相异步电动机教学过程中较深的理论知识不利于学生理解与掌握的问题,对MATLAB/Simulink S-function在三相异步电机教学进行了应用研究,MATLAB环境下Simulink与S-function有机结合搭建了三相异步电动机的仿真平台,仿真结果验证了该方法的有效性。

基于S-Function的PEM燃料电池建模仿真分析

采用MATLAB/Simulink中的S函数模块,基于质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)电化学特性进行仿真建模。该方法与传统建模相较,优点在于用代码方式表达,方便工程师根据自己的需要加以剪裁,集成度高,通用性强,仿真程序编写简单。通过S函数建立的电化学模型,可研究环境变量以及参变量对电堆动态输出性能与非线性内阻(极化电压)产生的影响。精准的PEMFC仿真模型在电堆的输入参数出现阶跃变化时,能及时地体现出电堆电压、输出功率、极化曲线等的动态响应,有助于控制系统的研发。仿真分析表明,仿真结果与实验数据完全吻合,验证了S函数模型的有效性和准确性,此建模方式可推广至PEMFC辅助系统与整车控制系统。

基于Simulink/S-Function模块的数据采集板卡硬件驱动开发

在硬件在回路仿真系统中,模型需与数据采集卡之间进行实时数据的采集和交换,Simulink下Real Time Workspace工具箱提供了与硬件之间的实时数据采集和交换,但是工具箱并不支持市面上所有采集板卡的类型,给用户对采集板卡选型带来一定局限性。因此本文使用Simulink中S-Function模块编写不同采集板卡的硬件驱动,证明只要是数据采集工具箱支持的板卡型号,都可以用S-Function进行模块化硬件驱动编写,解决了Simulink中Real Time Workspace工具箱给用户在使用Simulink建模过程中对板卡选型的局限性这一问题。

基于MATLAB/S-Function的飞行器运动系统建模与仿真

本文讲述了使用Matlab/S-Function建模与仿真的一种方法。主要介绍如何对飞行器的运动学方程进行S函数建模,并分析了S函数各模块的编写及功能。分析表明对于复杂的运动系统,使用S函数,能有效地减少建模中的失误,同时能使模型界面更加简洁。

Efficient Modeling of Photovoltaic Systems Using CMEX S-Function under MATLAB-Simulink Environment

This paper discusses an implementation based on CMEX S-functions to model and to check implementation feasibility of two most commonly used Maximum Power Point Tracking （MPPT） algorithms, namely Hill Climbing/Perturb ＆ Observe （P＆O） and Incremental Conductance. This study can also be generalized to encompass the whole digital techniques family, including artificial intelligence like Neural Network and Fuzzy Logic Control.

基于S-Function的非线性PID控制器参数设计和优化

介绍了Matlab的S-Function的运行原理、功能和实现方法;简要说明了基于S-Function的非线性PID控制器的方案,对于非线性PID控制器参数优化问题,提出了一种先进方法,即采用MATLAB优化工具箱来优化PID控制器参数;介绍了工具箱的主要特点,并给出了在约束条件下的优化算法。

S-Function在TMS320F2812的SVPWM算法仿真

S-Function有两种形式,一种是M文件,另一种是C-MEX文件,前者支持功能强大的工具箱,后者支持C、C++等语言,并且在仿真上更快速有效。基于TMS320C2812的SVPWM算法在TI的CCS软件中实现,并且支持C、C++语言,这给程序通过S-Function移植到MATLAB中进行仿真提供了一种有效途径。利用在Simulink中搭建的三相全桥逆变器模型与S-Function编写的算法模块相结合,并进行仿真,简单有效地说明了S-Function的实际应用并验证了SVPWM算法的正确性。

基于S-Function的xPC目标环境下I/O板卡驱动开发

提出了xPC目标环境下采用C MEX S函数实现I/O板卡驱动的开发方法;采用xPC建立实时环境,通过反射内存卡组成实时网络,来实现控制系统的快速原型化和硬件在回路仿真测试,与传统的半物理仿真相比要快捷很多;与硬件设备实时通讯的I/O板卡是实现半物理实时仿真的基础;详细介绍了S-Function的编写、PCI总线的基本概念以及xPC环境下编写驱动的关键问题,在此基础上实现了ADLINK多功能DAQ板卡在xPC环境下的驱动开发;驱动测试结果表明,AD板卡和DA板卡都能稳定工作,通讯稳定,数据误差小,该方法具有较强的移植性和参考性。

高压管汇材料疲劳性能测试及P-S-N模型曲线的拟合

高压管汇作为压裂设备中的主要易损件之一,其失效危害较大。它的失效原因主要是疲劳、冲蚀、腐蚀或者材料缺陷引起的刺漏和爆裂,其中尤以疲劳失效最不可预估。目前,对于高压管汇材料的疲劳性能研究不够深入,为解决高压管汇材料疲劳寿命的准确描述问题,以某国产高压管汇材料为例,进行了一系列疲劳试验,并基于试验数据,采用多种分布模型和不同S-N模型进行拟合分析,得出综合评价拟合能力最强的P-S-N模型。结果表明,该材料在中长疲劳寿命区,Weibull三参数模型在7级应力水平下综合评价能力最好;在存活率分别为50%、90%、99%、99.9%时,指数S-N模型的拟合系数均大于0.98,拟合能力最好。得出的P-S-N模型曲线可以为高压管汇的疲劳寿命以及安全设计提供依据。

区域土特征函数:收敛性

无论从一个地区内建立N-s_(v)关系曲线的工程应用角度还是作为区域土特征理论的必要组成部分,构建科学的N-v_(s)函数所需的数组量都是重要问题,但以往研究为空白。采用实测数据的随机分析,研究不同样本数量下N-v_(s)特征函数的稳定性和收敛性,并提出构建不同精度N-v_(s)特征函数的数组阈值。实测数据来源于4个国家9个地区,共11个工况,对此分别进行随机分析的结果表明,随样本数量增加,N-v_(s)特征函数具有稳定性与收敛性。研究表明,一个地区内取N-v_(s)数组超过50,100,200和800,则可分别得到变异系数小于0.2,0.15,0.10和0.05的N-s_(v)特征函数。