本帖最后由 black1man 于 -11-29 23:57 编辑
我先说下我的仿真：
是对一个船舶系统进行反步滑模控制，其中simulink仿真中的闭环控制可以完美收敛，可是同样用m文件来做，却是彻底的发散。
(需要说一下，开环的情况下，simulink和m文件的仿真结果完全一致，只有在闭环情况下，一个收敛，一个发散)
请问：是我的m文件哪里编的不对吗？为什么会出现这种情况。程序和simulink都传到了附件里。
研究了一个晚上，完全没有发现问题所在，脑子都懵了，不知道哪里犯了错误，希望有朋友指点迷津。谢谢！
我把m文件贴了出来贴出来：(附件里有simulink和m程序，可以下载后直接运行)
clear;clc;format long;
T = 0.5; count = 200; step_T = 2; %周期，周期数，周期步数
h = T/step_T;
%% 船体数据
M = 1e9* [ 0.0068 0 0; 0 0.0113 -0.0340 ; 0 -0.0340 4.4524];
D =1e8* [0.0008 0 0 ; 0 0.0025 -0.0203 ; 0 -0.0203 3.8481];
L1=diag([0.22;0.22;22]); L2=diag([4e6;10e6;900e6]); % 反步法的增益
omega_bar=[5e6;5e6;5e6];% 干扰的上限
%% 变量初始化
eta=[10;10;1];
eta = J_func(eta); %弧度转换到[-pi,pi]之间
nu= [0;0;0];
omega=[0;0;0]; %干扰
tau=[0;0;0];%控制力
etad=[0;0;0];%期望值
detad=[0;0;0]; %期望值的一次导
ddetad=[0;0;0]; %期望值的二次导
%% 画图
t_draw = zeros(1,count);
eta_draw = zeros(3,count);
omega_draw=zeros(3,count);
%% 主循环
for i = 1:1:count %主循环
t = (i-1)*T;
t_draw(i) = t; % eta = J_func(eta); %弧度转换到[-pi,pi]之间
eta_draw(:,i) = eta;
%% 干扰
omega = 4.85e6*[1+0.01*sin(0.01*t)+0.02*cos(0.2*t)*sin(0.01*t);
1+0.01*sin(0.01*t)+0.02*cos(0.2*t)*sin(0.01*t);
1+0.01*sin(0.01*t)+0.02*cos(0.2*t)*sin(0.01*t)];
omega_draw(:,i)=omega;
%% 控制
tau= tau_func(L1,L2,eta,nu,etad,detad,ddetad,M,D,omega_bar);
%% 船模
for j = 1:1:step_T%次循环 四阶龙格库塔
keta1= deta(eta,nu);
knu1 = dnu(M,D,nu,omega,tau);
keta2= deta(eta+h/2*keta1,nu+h/2*knu1);
knu2 = dnu(M,D,nu+h/2*knu1,omega,tau);
keta3= deta(eta+h/2*keta2,nu+h/2*knu2);
knu3 = dnu(M,D,nu+h/2*knu2,omega,tau);
keta4= deta(eta+h*keta3,nu+h*knu3);
knu4 = dnu(M,D,nu+h*knu3,omega,tau);
eta = eta + h/6*(keta1 + 2*keta2 + 2*keta3 + keta4);
nu= nu +h/6*(knu1 + 2*knu2 + 2*knu3 + knu4);
end
end
%% 画图
figure(1)
subplot(3,1,1)
plot(t_draw,eta_draw(1,:),'LineWidth',2);
subplot(3,1,2)
plot(t_draw,eta_draw(2,:),'LineWidth',2);
subplot(3,1,3)
plot(t_draw,eta_draw(3,:),'LineWidth',2);
figure(3)
plot(eta_draw(1,:),eta_draw(2,:),'LineWidth',2);
figure(2)% 干扰
subplot(3,1,1)
plot(t_draw,omega_draw(1,:),'LineWidth',2);
subplot(3,1,2)
plot(t_draw,omega_draw(2,:),'LineWidth',2);
subplot(3,1,3)
plot(t_draw,omega_draw(3,:),'LineWidth',2);
%——————————————————————————
%以下是子函数
%——————————————————————————
function A = J_func(eta)%将[pi,3pi]和[-3pi,-pi]之间的转到-pi到pi之间
if eta(3)>pi
eta(3) = eta(3)-2*pi;
else if eta(3)
eta(3) = eta(3)+2*pi;
end
end
A = eta;
%————————————————————
function A =dnu(M,D,nu,omega,tau)
A = M\tau - M\D*nu + M\omega;
%————————————————————
function A = deta(eta,nu)
psi=eta(3);
J=[cos(psi),-sin(psi),0;
sin(psi),cos(psi),0;
0,0,1];
A=J*nu;
%————————————————————
function A =tau_func(L1,L2,eta,nu,etad,detad,ddetad,M,D,omega_bar)
psi=eta(3);
J=[cos(psi),-sin(psi),0;
sin(psi),cos(psi),0;
0,0,1];
dJT= [-sin(psi), cos(psi),0;
-cos(psi),-sin(psi),0;
0,0,0];
z1=eta-etad;
dz1=J*nu-detad;
nud=J'*(detad-L1*z1);
dnud= dJT*(detad-L1*z1)+J'*(ddetad-L1*dz1);
z2=nu-nud;
s=z2;
A= D*nu +M*dnud-diag(sign(s))*omega_bar-L2*s-J'*z1;
untitled.jpg
(46.38 KB, 下载次数: 0)
-11-29 23:30 上传
simulink仿真闭环系统
untitled1.jpg
(50.65 KB, 下载次数: 0)
-11-29 23:33 上传
m文件闭环仿真
untitled2.jpg
(57.09 KB, 下载次数: 0)
-11-29 23:34 上传
m文件开环仿真
untitled3.jpg
(64.61 KB, 下载次数: 0)
-11-29 23:36 上传
simulink的开环仿真
-11-29 23:27 上传
点击文件名下载附件
2.21 KB, 下载次数: 17
-11-29 23:27 上传
点击文件名下载附件
1.38 MB, 下载次数: 26
