毕业论文基于matlabrtw的仿真实验说明书文档格式.docx

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④自动生成C代码并分析各文件内容功能（生成dll动态链接库）；

⑤在VisualC++环境中集成生成代码（动态链接库），构建仿真模型，运行并与Simulink仿真模型运行结果进行对比。

2.基于MATLABEngine的建模与仿真

基于MATLABEngine的建模与仿真实验有以下内容：

①理解MATLABEngine的工作原理；

②在MATLAB中搭建Simulink仿真模型并配置；

③编写VC控制台程序通过Engine引擎调用Simulink模型；

④将结果与Simulink仿真模型运行结果进行对比分析。

三．实验步骤及过程

第一步：

仿真模型搭建，构建二阶系统的Simulink模型；

第二步：

配置参数，

在SimullinkParameter选项中，配置模型参数和RTW参数；

第三步：

分析生成的C代码（生成dll动态链接库）；

第四步：

在VisualC++中对生成的代码（动态链接库）进行编译运行（需要添加头文件和库文件支持）；

第五步：

对比仿真结果。

2.基于MATLABEngine的建模与仿真

MATLAB中仿真模型的搭建和配置（以一个简单二阶连续系统模型为例）；

配置参数，配置WorkspaceI/O属性页；

编写VC控制台应用程序（需要添加头文件和库文件支持），通过引擎得到模型仿真结果。

四．实验软件设计与实现

软件流程：

①将RTW生成的C代码封装成DLL动态链接库；

②基于VC构建应用程序，调用动态链接库，行模型执，计算系统的输出。

③模型中止，绘图，对比仿真结果。

①首先要打开MATLABEngine引擎。

②进入模型所在目录，进行初始化操作。

③设置仿真开始时刻。

④使用循环调用的方式使模型推进，期间进行状态变量迭代，将本次时间步结束时系统的终端状态记录下来，作为下一个时间步运行的初始状态。

⑤画出模型输出。

⑥最后关闭引擎。

注：

使用的MATLAB版本是MATLABR2008b。

程序结构及主要功能模块

①初始化externvoid_declspec（dllexport）RTWInitialize（void）;

voidRTWInitialize（void）

{

model（）;

//模型注册

MdlInitializeSizes（）;

//初始化大小

MdlInitializeSampleTimes（）;

//初始化采样次数

MdlStart（）;

//启动模型

model_U.In1=1;

//给定输入

}

②模型执行externdouble_declspec（dllexport）RTWOutput（void）;

doubleRTWOutput（void）

doubleYout;

MdlOutputs（）;

//计算系统输出

MdlUpdate（）;

//更新离散状态向量

model_derivatives（）;

//计算连续模型导数

Yout=model_Y.Out1;

//记录输出结果

returnYout;

③模型中止externvoid_declspec（dllexport）RTWTerminate（void）;

voidRTWTerminate（void）

MdlTerminate（）;

①开启引擎及初始化

Engine*ep=engOpen（"

\0"

）;

//开启引擎

engEvalString（ep,"

cd（'

D:

\MATLAB'

）"

//进入模型所在目录

xInitial=[]"

//对模型运行所需变量初始化

value=zeros（1,401）"

//生成一个0向量用于存储模型的输出结果

②设置仿真时间进行仿真

t=0.0"

//设置仿真的开始时刻

j=0"

//记录迭代次数

for（inti=0;

i<

401;

i++）

{

engEvalString（ep,"

value（1,j+1）=simout（1,1）"

//记录模型的输出

t=t+0.1"

//仿真时刻推进

j=j+1"

//迭代次数推进

xInitial=xFinal"

//状态变量迭代，将本次时间步结束时系统的终端状态记录下来，作为下一个时间步运行的初始状态

}

③画出模型输出

engEvalString（ep,"

time=[0:

0.1:

40]"

plot（time,value）"

五．实验结果分析

MATLAB仿真运行结果：

VC代码仿真结果：

结果分析：

由图看出在VC下的仿真结果与在Simulink下的输出波形是一致的，通过使用MATLAB提供的自动化代码生成工具RTW来将Simulink模型框图转化为标准的C代码，之后在C中调用，然后给定输入再执行，因此和在Simulink下的结果应该一致。

MATLAB仿真运行结果（仿真步长0.1s）：

VC代码通过engine调用matlab仿真结果（仿真步长0.1s）：

由上图看出在VC下的仿真结果与在Simulink下的输出波形是一致的，由于式在VC下通过MATLAB引擎调用MATLAB的函数，即将MABTLAB当作应用程序进行数据计算的引擎，只是界面部分采用VC来实现，因此得到的结果应该是一致的。

六．总结：

收获及感想

通过本次实验，在熟悉MATLAB使用的基础上进一步了解了MATLAB的两种C语言调用方法：

C代码自动生成工具RTW和Engine引擎。

MATLAB提供了很多的函数计算方法和模型的仿真工具，应用这两种C语言调用方法可以比较方便的利用MATLAB已有的资源和方法进行相关模型以及仿真环境的构建。

Engine引擎主要是在安装了MATLAB的环境中通过相应的配置和调用语句打开MATLAB的引擎，在C语言环境下可以直接执行编写好的MATLAB语句，非常方便，但前提是需要MATLAB环境的支持。

RTW代码自动生成工具相对稍显繁琐，它将构建好的SIMULINK模型直接转化成C代码，并提供调用流程和函数接口，需要用户根据不同的需要将其集成进自己的程序，已达到不同的使用目的。

了解并实践了这些是非常必要的，它为我以后的科研实践提供了很大的帮助。

七．附：

软件结构说明及程序主要代码

①封装dll工程

/*********dllmain.h********/

#include"

model.h"

model_private.h"

model_types.h"

rt_nonfinite.h"

rtGetInf.h"

rtGetNaN.h"

rtmodel.h"

rtwtypes.h"

externmodel（）;

externMdlInitializeSizes（）;

externMdlInitializeSampleTimes（）;

externMdlStart（）;

externMdlOutputs（）;

externMdlUpdate（）;

externMdlTerminate（）;

externvoid_declspec（dllexport）RTWInitialize（void）;

externdouble_declspec（dllexport）RTWOutput（void）;

externvoid_declspec（dllexport）RTWTerminate（void）;

/*********dllmain.c********/

dllmain.h"

②VC中调用dll

#include<

stdio.h>

#pragmacomment（lib,"

rtwdll.lib"

）

extern_declspec（dllimport）voidRTWInitialize（void）;

extern_declspec（dllimport）doubleRTWOutput（void）;

extern_declspec（dllimport）voidRTWTerminate（void）;

inti;

doublet=0;

doublemodel_out;

voidmain（）

RTWInitialize（）;

for（i=0;

i<

1000;

model_out=RTWOutput（）;

printf（"

%f,"

model_out）;

//printf（"

t）;