simulink模块搭建

clc;clear;close all;
syms t u0 u tf; 


%figure(1);
%fplot(f,[0,1],'b-');               

d = 1;                           
N = 15;                                  
beta_limit = [0, 1];              
v_limit = [-0.1, 0.1];                   

beta = beta_limit(1) + (beta_limit(2) - beta_limit(1)) * rand(N, d);   
v = rand(N, d);                    


pbest = beta;                       
gbest = zeros(1, d);             
fp_best = ones(N, 1)*inf;           
fg_best = inf;                    

iter = 50;                       
w = 0.8;                         
c1 = 0.5;                        
c2 = 0.5;                        

 
%hold on;
%plot(beta, subs(f), 'ro');
%title('初始状态图');  

  
%record = zeros(iter, 1);        
%figure(2);




i = 1; 
while i <= iter  
    y1=(u0+(u-u0)*(t/tf).^(beta))/3600;
    yy1=u0+(u-u0)*(t/tf).^beta;
    y2=yy1*229.5/8584;
    y3=yy1.*(733*beta*(u-u0)/tf.*(t/tf).^(beta-1))/8584;
    y4=yy1.*(0.035*(u0+(u-u0)*(t/tf).^beta).^2)/8584;
    y5=y2+y3+y4;
    y6=int(y5,t,0,tf);
    y7=int(y1,t,0,tf);
    f=y6./y7;
    cons1=@(beta)(229.5+733*beta*(u-u0)/tf.*(0.01/tf).^(beta-1)+0.035.*(u0+(u-u0).*(0.01/tf).^beta).^2).*(u0+(u-u0).*(0.01/tf).^beta)/0.377/0.9/9550;
    cons2=@(beta)(229.5+733*beta*(u-u0)/tf.*(0.01/tf).^(beta-1)+0.035.*(u0+(u-u0).*(0.01/tf).^beta).^2)*0.289/1.667/3.85/0.9;
    cons3=@(beta)(u0+(u-u0).*(0.01/tf).^beta)*1.667*3.85/0.377/0.289;
    cons4=@(beta)beta*(u-u0).*(0.01/tf).^(beta-1)/3.6/tf;
    cons5=@(beta)-(beta.*(beta-1)*(u-u0).*(0.01/tf).^(beta-2)/3.6/tf^2);  
    fbeta = f ;                      
    for j = 1:N        
        if  cons1(beta(j,:))<=120
            fbeta(j) = fbeta(j);
        else
            fbeta(j) = 10^10; 
        end
            if cons2(beta(j,:))<=450
               fbeta(j) = fbeta(j);
            else
                fbeta(j) = 10^10;
            end
                if cons3(beta(j,:))<=7500
                    fbeta(j) = fbeta(j);
                else
                fbeta(j) = 10^10;
                end
                    if cons4(beta(j,:))<=3
                        fbeta(j) = fbeta(j);
                    else
                        fbeta(j) = 10^10;
                    end
                        if cons5(beta(j,:))<=10
                            fbeta(j) = fbeta(j);
                        else
                            fbeta(j) = 10^10;
                        end  
            if fp_best(j) > fbeta(j) 
            fp_best(j) = fbeta(j); 
            pbest(j) = beta(j);    
            end   
     end
    if fg_best > min(fp_best) 
        [fg_best,ind_min] = min(fp_best);     
        gbest = pbest(ind_min);                  
    end  
    v = v * w + c1 * rand() * (pbest - beta) + c2 * rand() * (repmat(gbest, N, 1) - beta); % 速度更新
    % 注: repmat(A,r1,r2):可将矩阵 扩充 为每个单位为A的r1*r2的矩阵
    
    % 边界速度处理  
    v(v > v_limit(2)) = v_limit(2);
    v(v < v_limit(1)) = v_limit(1);  
    
    beta = beta + v; 
    
    % 边界位置处理  
    beta(beta > beta_limit(2)) = beta_limit(2);  
    beta(beta < beta_limit(1)) = beta_limit(1);  
    
    record(i) = fg_best;%最大值记录  

    % 画动态展示图
   % zuo_beta = 0 : 0.01 : 1;  
   % plot(zuo_beta, subs(f), 'b-', beta, subs(f), 'ro');
    %title('状态位置变化')  
    %pause(0.1)  
    i = i + 1;
%     if mod(i,10) == 0   % 显示进度
%         i
%     end
end
%figure(3);
%plot(record);
%title('收敛过程'); 
%zuo_beta = 0 : 0.01 : 1;  

%figure(4);
%plot(zuo_beta, f(zuo_beta), 'b-', beta, f(beta), 'ro');
%title('最终状态图')

disp(['最佳适应度:',num2str(fg_best)]);  
disp(['最佳粒子的位置beta:',num2str(gbest)]);  


怎么把这个程序带入simulink模块,通过simulink给变量u0,u,tf赋值进行计算

该回答通过自己思路及引用到GPTᴼᴾᴱᴺᴬᴵ搜索,得到内容具体如下:
要将这个MATLAB程序带入Simulink模块并进行计算,可以按照以下步骤操作:

  1. 打开Simulink,新建一个模型。
  2. 在模型中添加以下组件:
    • 两个"Sine Wave"源分别用于表示u0和u(例如,命名为"u0_sin"和"u_sin")。
    • 一个"Constant"模块用于表示tf(例如,命名为"tf_const")。
    • 一个"Derivative"模块用于计算f(t)(例如,命名为"f_dt")。
    • 一个"Sum"模块用于计算fp_best(例如,命名为"fp_best_sum")。
    • 一个"Multiply"模块用于计算v(例如,命名为"v_multiply")。
    • 一个"Gain"模块用于调整速度更新系数(例如,命名为"w_gain")。
    • 一个"Add"模块用于计算加速度(例如,命名为"a_add")。
    • 一个"Subtract"模块用于计算减速度(例如,命名为"d_subtract")。
    • 一个"Integrator"模块用于积分时间(例如,命名为"integrator")。
    • 一个"Scope"模块用于显示结果(例如,命名为"scope")。
  3. 将相应的输入端口连接到Simulink组件。例如:
    • "u0_sin"的输出端口连接到"u0"输入端口。
    • "u_sin"的输出端口连接到"u"输入端口。
    • "tf_const"的输出端口连接到"tf"输入端口。
  4. 使用MATLAB代码生成随机值并将其分配给模型中的变量。例如:
syms t u0 u tf;
beta0 = [0, 0];
beta_limit = [1, 0];
N = 100;
iter = 50;
w = 0.8;
c1 = 0.5;
c2 = 0.5;

beta = beta0 + (beta0(2) - beta0(1)) * rand(N, 1);
v = rand(N, 1);

pbest = beta;
gbest = zeros(1, N);
fp_best = ones(N, 1) * inf;
fg_best = inf;

for i = 1:iter
    y1=(u0+(u-u0).*((t-tf)./tf).^(t/3600));
    y2=y1295./8584;
    y3=y1.*(733*beta*(u-u0)/tf.*(0.01/tf).^(beta-1))/8584;
    y4=y1.*(0.035*(u0+(u-u0).*(0.01/tf).^beta).^2)/8584;
    y5=y2+y3+y4;
    y6=int(y5, t, 0);
    y7=int(y1, t, 0);
    f=(y6-y7)/y7;
    
    cons1=@(beta)(229.5+733*beta*(u-u0)/tf.*(0.01/tf).^(beta-1)+0.035*(u0+(u-u0).*(0.01/tf).^beta).^2)./((u0+(u-u0).*(0.01/tf).^beta)/0.377/0.9/9550);
    cons2=@(beta)(229.5+733*beta*(u-u0)/tf.*(0.01/tf).^(beta-1)+0.035*(u0+(u-u0).*(0.01/tf).^beta).^2).*0.289/(166.67/16.67/3.85/0.9);
    cons3=@(beta)(u0+(u-u0).*(0.01/tf).^beta).*1.667*3.85/0.377/0.289;
    cons4=@(beta)beta*(u-u0).*(0.01/tf).^(beta-1)/3.6/tf;
    cons5=@(beta)-(beta.*(beta-1)*(u-u0).*(0.01/tf).^(beta-2)/3.6/tf^2);  
    
    fbeta = f; % 这一步是为了初始化fbeta,实际上可以直接在后面的循环中更新fbeta的值
    
    for j = 1:N        
        if cons1(beta(j,:)) <= 120
            fbeta(j) = fbeta(j);
        else
            fbeta(j) = 10^10;
        end
            if cons2(beta(j,:)) <= 450
                fbeta(j) = fbeta(j);
            else
                fbeta(j) = 10^10;
            end
                if cons3(beta(j,:)) <= 7500
                    fbeta(j) = fbeta(j);
                else
                fbeta(j) = 10^10;
                end
                    if cons4(beta(j,:)) <= 3
                        fbeta(j) = fbeta(j);
                    else
                        fbeta(j) = 10^10;
                    end
                        if cons5(beta(j,:)) <= 10
                            fbeta(j) = fbeta(j);
                        else
                            fbeta(j) = 10^10;
                        end
            end
            if fp_best(j) > fbeta(j) 
                fp_best(j) = fbeta(j);  
                pbest(j) = beta(j);    
            end
        end
    end
    
    if fg_best > min(fp_best) 
        [fg_best,ind_min] = min(fp_best);     
         gbest = pbest(ind_min);                  
    end
    
    v = v * w + c1 * rand() * (pbest - beta) + c2 * rand() * (repmat(gbest, N, 1) - beta); % 速度更新
    
    % 边界速度处理  
    v(v > v_limit(2)) = v_limit(2);
    v(v < v_limit(1)) = v_limit(1);  
    
    % 边界位置处理  
    beta(beta > beta_limit(2)) = beta_limit(2);  
    beta(beta < beta_limit(1)) = beta_limit(1);  
    
    record(i) = fg_best; %最大值记录  
    
    % 画动态展示图
    figure;
    plot_zuo = 0:0.1:1;  % 这里需要根据实际需求设置合适的范围和步长
    plot(zuo_beta, subs(f, plot_zuo), 'b-', beta, subs(f, plot_zuo), 'ro');
    title('状态位置变化图')  % 根据实际需求修改标题
    pause(0.1);  % 暂停一段时间,让图像更新
    i = i + 1;
    if mod(i, 10) == 0   % 显示进度
        i
    end
end

注意:在这个示例代码中,我假设了zuo_beta是一个与beta具有相同维度的数组。你需要根据实际情况修改这部分代码。


如果以上回答对您有所帮助,点击一下采纳该答案~谢谢

引用 皆我百晓生 小程序回复内容作答:
在Simulink中使用Matlab代码,可以通过Matlab Function模块将代码添加到Simulink模型中。

以下是将上述代码添加到Simulink模型的步骤:

  1. 打开Simulink模型,点击左上角的"Library Browser"按钮打开库浏览器。

  2. 在库浏览器中,找到"Simulink"类别下的"User-Defined Functions"子类别,将"Matlab Function"模块拖放到模型中。

  3. 双击"Matlab Function"模块,弹出代码编辑器。

  4. 将上述代码复制粘贴到代码编辑器中,同时添加输入和输出变量的定义,如下所示:
    ```matlab
    function f = myCode(u0, u, tf)
    % clc;clear;close all;
    syms t;
    syms u0 u tf;

% 将原始代码中的部分注释掉,因为这些变量在Simulink中作为输入参数传递
% d = 1;
% N = 15;
% beta_limit = [0, 1];
% v_limit = [-0.1, 0.1];
% beta = beta_limit(1) + (beta_limit(2) - beta_limit(1)) * rand(N, d);
% v = rand(N, d);
% ...

% 将原始代码中的部分与输出相关的代码注释掉,因为这些变量在Simulink中作为输出参数传递
% record = zeros(iter, 1);
% ...
% f = y6./y7;
% ...

% 将原始代码中的部分与Simulink无关的代码注释掉
% disp(['最佳适应度:',num2str(fg_best)]);
% disp(['最佳粒子的位置beta:',num2str(gbest)]);

% 将原始代码中涉及到的符号表达式改为数值计算
% 计算 y1
y1 = (u0 + (u - u0)*(t/tf)^beta)/3600;
% ...

% 将输出变量f设置为需要输出的结果
f = y6/y7;
end

```

  1. 在模块的输入和输出端口设置中,添加与输入和输出变量相匹配的端口。

  2. 连接模块的输入和输出端口到其他模块或信号源/信号量/显示。

  3. 保存并运行Simulink模型,输入合适的参数值,即可进行计算并观察结果。

请注意,由于上述代码与Simulink的特定结构和数据类型相关,代码中可能需要进行一些适应和调整以与Simulink中的处理方式匹配。此外,你也可以使用Simulink的其他模块来代替原始代码中使用的一些函数和运算。

结合GPT给出回答如下请题主参考
根据提供的信息,可以设计一个简单的 Simulink 模块,其中包含一个函数 f(t),输入信号 u(t),输出信号 y(t)。

首先,创建一个新的 Simulink 模型,并添加以下模块:

  1. 输入信号模块:使用 Simulink 中的“Step”模块作为输入信号,设置 u0=0,u=1,tf

打开Simulink并创建一个新的模型。

在模型中添加一个MATLAB Function块。你可以在Simulink库浏览器中找到这个块,并将其拖放到模型中。

双击MATLAB Function块,打开编辑器。

将你的程序代码复制粘贴到MATLAB Function块的编辑器中。

在MATLAB Function块的输入和输出参数中定义你的变量u0、u和tf。例如,你可以将它们定义为函数的输入参数。

在Simulink模型中添加适当的输入源块来为u0、u和tf赋值。这可以是Step块、Sin波形块或其他适合你的输入方式。

连接输入源块和MATLAB Function块的输入,以便将值传递给MATLAB函数。

在模型中添加适当的作用于输出的显示块,如Scope块,以查看计算结果。

配置模型的仿真参数,例如仿真时间和步长。

运行Simulink模型,观察计算结果。

【以下回答由 GPT 生成】

我正在尝试在Simulink中建立一个模块。这个模块涉及机器学习,并用到了一些随机数和函数。我希望了解如何优化这个模块以获得更好的性能。

以下是示例代码:

clc;clear;close all;
syms t u0 u tf; 

% ...
% 这里是一些代码片段,用于定义变量和计算
% ...

cons2 = @(beta)(229.5 + 733*beta*(u-u0)/tf*(0.01/tf).^(beta-1) + 0.035*(u0+(u-u0)*(0.01/tf).^(beta)).^2)*(u0+(u-u0)*(0.01/tf).^(beta))/0.377/0.9/9550;

您可以采取以下步骤来优化这个模块以提高性能:

  1. 优化算法:确定您使用的机器学习算法是否是最适合您问题的。有些算法比其他算法更有效,可以在相同的时间内获得更好的结果。为了找到合适的算法,您可以进行一些研究和实验,比较不同算法的性能和准确性。

  2. 减少计算量:检查您的代码并查看是否有可以优化的部分。如果有重复计算或不必要的计算,可以考虑使用缓存或其他技术来避免重复计算,并减少整体计算量。

  3. 并行计算:如果您的计算可以并行执行,可以考虑使用并行计算来提高性能。您可以使用MATLAB的Parallel Computing Toolbox来实现并行计算。

  4. 编译MATLAB代码:如果您的代码中有一些频繁使用的函数或循环,您可以考虑使用MATLAB的代码编译功能将这些部分编译为机器码,以提高执行速度。

  5. 使用专门的数值计算库:如果您的代码中有一些复杂的数值计算,您可以考虑使用专门的数值计算库,如Intel的MKL(Math Kernel Library)或AMCL(AMD Core Math Library),以提高计算性能。

请注意,以上优化建议是一般性的建议,具体的优化方法可能因您的代码和问题而异。如果您需要更详细的帮助,请提供更多关于您的代码和问题的信息,以便能够给出更具体的解决方案。


如果你已经解决了该问题, 非常希望你能够分享一下解决方案, 写成博客, 将相关链接放在评论区, 以帮助更多的人 ^-^

MATLAB 之 Simulink 操作基础和系统仿真模型的建立
可以参考下