function [sys,x0,str,ts] = Book6242_Controller(t,x,u,flag) switch flag case 0 %初始化 [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes; case 1 %连续状态计算 sys=mdlDerivatives(t,x,u); case {2,4,9} %离散状态计算,下一步仿真时刻,终止仿真设定 sys=[]; case 3 %输出信号计算 sys=mdlOutputs(t,x,u); otherwise DAStudio.error('Simulink:blocks:unhandledFlag', num2str(flag)); end function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes %系统的初始化 global c b node % 神经网络采用4 - 7 - 2结构 node = 7; c = 1 * [-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5; -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5]; % 高斯函数的中心点矢量 维度 IN * MID 2*7 b = 10 * ones(node,1); % 高斯函数的基宽 维度node * 1 5*1 b的选择很重要 b越大 网路对输入的映射能力越大 sizes = simsizes; sizes.NumContStates = node*2; %设置系统连续状态的变量 W V sizes.NumDiscStates = 0; %设置系统离散状态的变量 sizes.NumOutputs = 6; %设置系统输出的变量 sizes.NumInputs = 6; %设置系统输入的变量 sizes.DirFeedthrough = 1; %如果在输出方程中显含输入变量u,则应该将本参数设置为1 sizes.NumSampleTimes = 0; % 模块采样周期的个数 % 需要的样本时间,一般为1. % 猜测为如果为n,则下一时刻的状态需要知道前n个状态的系统状态 sys = simsizes(sizes); x0 = 0 * ones(node*2,1); % 系统初始状态变量 代表W和V向量 str = []; % 保留变量,保持为空 ts = []; % 采样时间[t1 t2] t1为采样周期,如果取t1=-1则将继承输入信号的采样周期;参数t2为偏移量,一般取为0 function sys = mdlDerivatives(t,x,u) %该函数仅在连续系统中被调用,用于产生控制系统状态的导数 global c b node % 仿真中应根据网络输入值的有效映射范围来设计 c和b 从而保证有效的高斯映射 不合适的b或c均会导致结果不正确 % 角度跟踪指令 qd1 = 0.1*sin(t); qd2 = 0.1*sin(t); dqd1 = 0.1*cos(t); dqd2 = 0.1*cos(t); q1 = u(1); q2 = u(2); dq1 = u(3); dq2 = u(4); e1 = qd1 - q1; % e = qd - q e2 = qd2 - q2; de1 = dqd1 - dq1; de2 = dqd2 - dq2; % 参数的定义 kv = [10 0; 0 10]; ita = [15 0;0 15]; xite1 = 5; xite2 = 5; % 滑模函数 s1 = de1 + xite1*e1; s2 = de2 + xite2*e2; s = [s1;s2]; Input1 = [e1;de1]; hw = zeros(node, 1); %7*1矩阵 for j = 1:node hw(j) = exp(-(norm(Input1 - c(:,j))^2) / (b(j)^2)); end Input2 = [e2;de2]; hv = zeros(node, 1); %7*1矩阵 for j = 1:node hv(j) = exp(-(norm(Input2 - c(:,j))^2) / (b(j)^2)); end W = x(1:node); % node*1 V = x(node+1:2*node); % W权值的更新 dw1 = ita(1)*hw*s(1); dw2 = ita(4)*hv*s(2); for i = 1:node sys(i) = dw1(i); sys(i+node) = dw2(i); end function sys = mdlOutputs(t,x,u) %产生(传递)系统输出 global c b node % 角度跟踪指令 qd1 = 0.1*sin(t); qd2 = 0.1*sin(t); dqd1 = 0.1*cos(t); dqd2 = 0.1*cos(t); q1 = u(1); q2 = u(2); dq1 = u(3); dq2 = u(4); K1 = u(5); K2 = u(6); e1 = qd1 - q1; % e = qd - q e2 = qd2 - q2; de1 = dqd1 - dq1; de2 = dqd2 - dq2; % 参数的定义 kv = [20 0; 0 20]; ita = [15 0;0 15]; xite1 = 5; xite2 = 5; epc = 2; bd = 2.1; % 滑模函数 s1 = de1 + xite1*e1; s2 = de2 + xite2*e2; d1 = norm(s1)/sqrt(xite1^2+1); d2 = norm(s2)/sqrt(xite2^2+1); % 滑模函数 s1 = de1 + xite1*e1; s2 = de2 + xite2*e2; s = [s1;s2]; Input1 = [e1;de1]; hw = zeros(node, 1); %7*1矩阵 for j = 1:node hw(j) = exp(-(norm(Input1 - c(:,j))^2) / (b(j)^2)); end Input2 = [e2;de2]; hv = zeros(node, 1); %7*1矩阵 for j = 1:node hv(j) = exp(-(norm(Input2 - c(:,j))^2) / (b(j)^2)); end W = x(1:node); % node*1 V = x(node+1:2*node); % 神经网络的输出 fx1 = W' * hw; fx2 = V' * hv; v = -(epc+bd)*sign(s); temp1 = (abs(K1)+1)*sign(s1); temp2 = (abs(K2)+1)*sign(s2); v_new = -[temp1; temp2]; tau = [fx1;fx2]+kv*s-v; sys(1) = tau(1); sys(2) = tau(2); sys(3) = fx1; sys(4) = fx2; sys(5) = s1; sys(6) = s2;