MATLAB与C 结合复杂动态对象仿真建模方法.pdf

《MATLAB与C++结合复杂动态对象仿真建模方法》 MATLAB与C++的结合在复杂动态对象仿真建模中扮演着重要角色。MATLAB/Simulink是一款广泛应用于自动控制系统工程仿真的强大工具，尤其在处理非线性微分方程组构成的复杂动态对象模型时，它的优势明显。然而，当需要构建复杂的仿真模型时，Simulink模块的堆叠可能导致工作效率低下，模型可读性差，易出错，占用大量的系统时间和内存空间，调试修改也相对困难。 为解决这些问题，本文提出了一种创新的建模方法，即利用MATLAB/Simulink与C++编写的类库相结合。具体来说，通过C++编写mex函数，这是一种能够使MATLAB与C++代码交互的接口。然后，利用mex函数和Simulink中的S-function，可以实现复杂动态对象的整体仿真建模。这种方法不仅减少了重复劳动，加快了自动控制系统的设计周期，而且提高了仿真模块的效率，增强了数据安全性和知识产权保护。 在实际应用中，对于如飞机、导弹等复杂动态对象的建模，传统的Simulink方法可能需要大量的Look-up Table(n-D)模块及辅助模块，导致模型过于庞大，资源消耗严重，运行速度缓慢。相比之下，结合C++类库的方法能够显著优化这一过程，通过封装和优化算法，可以极大地提高仿真效率和模型的可读性。 MATLAB的开放性和二次开发能力为这种方法提供了可能性。C++类库的引入，尤其是已经验证过的高效类库，可以进一步提升仿真性能。文献中提到，MATLAB与C/C++混合编程的方法已经被广泛应用，包括在C++程序中调用MATLAB函数或反之。通过创建C++ mex工程，可以直接利用已有的C++类库，实现MATLAB调用C++代码进行仿真建模，这是对已有工作成果的有效利用。 MATLAB与C++的结合为复杂动态对象的仿真建模提供了一种高效、灵活且安全的解决方案，有助于提高工程设计的效率和质量。这种方法不仅适用于学术研究，也为工业界的工程开发提供了有力的工具。