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Matlab
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Matlab
function [sys,x0,str,ts] = Book6241_Controller(t,x,u,flag)
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switch flag
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case 0 %初始化
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[sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes;
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case 1 %连续状态计算
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sys=mdlDerivatives(t,x,u);
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case {2,4,9} %离散状态计算，下一步仿真时刻，终止仿真设定
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sys=[];
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case 3 %输出信号计算
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sys=mdlOutputs(t,x,u);
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otherwise
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DAStudio.error('Simulink:blocks:unhandledFlag', num2str(flag));
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end
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function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes %系统的初始化
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global c b node
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% 神经网络采用2 - 7 - 1结构 两个 2*7*1结构 tau1对应e1和de1 tau2对应e2和de2
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node = 7;
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c = 1 * [-1.5 -1.0 -0.5 0 0.5 1 1.5;
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-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 2*7
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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
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sizes = simsizes;
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sizes.NumContStates = node; %设置系统连续状态的变量 W V
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sizes.NumDiscStates = 0; %设置系统离散状态的变量
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sizes.NumOutputs = 2; %设置系统输出的变量
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sizes.NumInputs = 4; %设置系统输入的变量
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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
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sizes.NumSampleTimes = 0; % 模块采样周期的个数
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% 需要的样本时间，一般为1.
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% 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
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sys = simsizes(sizes);
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x0 = 0 * ones(node,1); % 系统初始状态变量 代表W和V向量
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str = []; % 保留变量，保持为空
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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
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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
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global c b node
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% 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
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% 角度跟踪指令
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% qd = sin(t);
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dqd = cos(t);
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qd = u(1);
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q = u(2);
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dq = u(3);
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e = qd - q; % e = qd - q
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de = dqd - dq;
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% 参数的定义
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kv = 110;
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xite = 100;
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ita = 15;
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input = [e; de];
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h = zeros(node , 1); %7*1矩阵
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for i =1:node
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h(i) = exp(-(norm(input - c(:,i))^2) / (2*b(i)^2)); % 7*1
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end
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W = x(1:7); % 7*1
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s = de + ita * e;
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% 权值的自适应律
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dw = ita * h * s';
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for i = 1:7
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sys(i) = dw(i);
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end
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function sys = mdlOutputs(t,x,u) %产生（传递）系统输出
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global c b node
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% 角度跟踪指令
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% dqd1 = 0.1*cos(t);
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% dqd2 = 0.1*cos(t);
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% qd = sin(t);
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dqd = cos(t);
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ddqd = -sin(t);
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qd = u(1);
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q = u(2);
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dq = u(3);
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ddq = u(4);
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e = qd - q; % e = qd - q
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de = dqd - dq;
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% 参数的定义
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kv = 110;
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xite = 100;
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ita = 15;
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input = [e; de];
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h = zeros(node , 1); %7*1矩阵
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for i =1:node
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h(i) = exp(-(norm(input - c(:,i))^2) / (2*b(i)^2)); % 7*1
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|
end
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W = x(1:7); % 7*1
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% 神经网络的输出
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fx = W' * h;
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tol = fx;
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% 滑模面
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s = de + xite * e;
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epn = 0.2;
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bd = 0.1;
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v = -(epn + bd)*sign(s);
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tau = tol + kv * s - v;
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sys(1) = tau;
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sys(2) = fx;
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