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RBF_NeuralNetwork/Book6332_Plant.m
T
2021-01-04 10:31:19 +08:00

116 lines
2.9 KiB
Matlab

function [sys,x0,str,ts] = Book6332_Plant(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
sizes = simsizes;
sizes.NumContStates = 4; %设置系统连续状态的变量
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 = 2; %设置系统输入的变量
sizes.DirFeedthrough = 0; %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 0 0 0]; % 系统初始状态变量
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
% 角度跟踪指令
% qd1 = sin(t);
% qd2 = sin(t);
% dqd1 = cos(t);
% dqd2 = cos(t);
tau1 = u(1); %力矩1
tau2 = u(2); %力矩2
q1 = x(1); % 关节角一
q2 = x(2); % 关节角二
dq1 = x(3); % 关节角速度一
dq2 = x(4); % 关节角速度一
q = [q1; q2];
dq = [dq1; dq2];
% 参数的定义
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)];
tau = [tau1; tau2];
ddq = inv(M) * (tau - D - G - V*dq);
sys(1) = x(3);
sys(2) = x(4);
sys(3) = ddq(1);
sys(4) = ddq(2);
function sys=mdlOutputs(t,x,u) %产生(传递)系统输出
tau1 = u(1); %力矩1
tau2 = u(2); %力矩2
q1 = x(1); % 关节角一
q2 = x(2); % 关节角二
dq1 = x(3); % 关节角速度一
dq2 = x(4); % 关节角速度一
q = [q1; q2];
dq = [dq1; dq2];
% 参数的定义
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)];
sys(1) = x(1); %q1
sys(2) = x(2); %q2
sys(3) = x(3); %dq1
sys(4) = x(4); %dq2
sys(5) = D(1);
sys(6) = D(2);