function [sys,x0,str,ts] = Book6332_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 一个 4*7*2结构 输入[e1 e2 de1 de2] 对应输出 [tau1 tau2] node = 7; c = 1 * [-1.5 -1.0 -0.5 0 0.5 1 1.5; -1.5 -1.0 -0.5 0 0.5 1 1.5; -1.5 -1.0 -0.5 0 0.5 1 1.5; -1.5 -1.0 -0.5 0 0.5 1 1.5]; % 高斯函数的中心点矢量 维度 IN * MID 4*7 b = 10 * ones(node,1); % 高斯函数的基宽 维度node * 1 7*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 = 4; %设置系统输出的变量 sizes.NumInputs = 8; %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 dqd1 = cos(t); dqd2 = cos(t); qd1 = u(1); qd2 = u(2); q1 = u(3); q2 = u(4); dq1 = u(5); dq2 = u(6); e1 = q1 - qd1; % e = qd - q e2 = q2 - qd2; de1 = dq1 - dqd1; de2 = dq2 - dqd2; e = [e1; e2]; de = [de1 ; de2]; % 参数的定义 xite = 1500; alpha = 20; gama = 0.05; input = [e; de]; h = zeros(node , 1); %7*1矩阵 for i =1:node h(i) = exp(-(norm(input - c(:,i))^2) / (b(i)^2)); % 7*1 end W = [x(1) x(2) x(3) x(4) x(5) x(6) x(7); x(8) x(9) x(10) x(11) x(12) x(13) x(14)]'; % 7*2 x2_1 = de + alpha * e; % 权值的自适应律 dw = -xite * x2_1 * h'; % % dw = dw'; for i = 1:node sys(i) = dw(1,i); sys(i+7) = dw(2,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 % dqd1 = cos(t); % dqd2 = cos(t); ddqd1 = -sin(t); ddqd2 = -sin(t); qd1 = u(1); qd2 = u(2); q1 = u(3); q2 = u(4); dq1 = u(5); dq2 = u(6); ddq1 = u(7); ddq2 = u(8); dqd1 = cos(t); dqd2 = cos(t); ddq = [ddq1; ddq2]; ddqd = [ddqd1; ddqd2]; dqd = [dqd1; dqd2]; e1 = q1 - qd1; % e = q - qd e2 = q2 - qd2; de1 = dq1 - dqd1; de2 = dq2 - dqd2; e = [e1; e2]; de = [de1; de2]; % 参数的定义 xite = 1500; alpha = 20; gama = 0.05; m1 = 1; m2 = 1.5; r1 = 1; r2 = 0.8; M11 = (m1 + m2)*r1^2 + m2*r2^2 + 2*m2*r1*r2*cos(q2); M12 = m2*r2^2 + m2*r1*r2*cos(q2); M21 = M12; M22 = m2 * r2^2; V12 = m2*r1*sin(q2); G1 = (m1+m2)*r1*cos(q2) + m2*r2*cos(q1+q2); G2 = m2*r2*cos(q1+q2); M = [M11 M12; M21 M22]; V = [-V12*dq2 -V12*(dq1+dq2); V12*q1 0]; G = [G1; G2]; D = [10*dq1 + 30*sign(dq1); 10*dq2 + 30*sign(dq2)]; input = [e; de]; h = zeros(node , 1); %7*1矩阵 for i =1:node h(i) = exp(-(norm(input - c(:,i))^2) / (b(i)^2)); % 7*1 end W = [x(1) x(2) x(3) x(4) x(5) x(6) x(7); x(8) x(9) x(10) x(11) x(12) x(13) x(14)]'; % 7*2 % 网络输出 fx = W' * h; omiga = M * alpha * de + V * alpha * e; x2_1 = de + alpha * e; % 反馈控制律 ut = -omiga - 1/(2*gama^2) * x2_1 + fx - 1/2*x2_1; tau = ut + M * ddqd + V * dqd + G; sys(1) = tau(1); sys(2) = tau(2); sys(3) = fx(1); sys(4) = fx(2);