【控制原理】使用C语言模拟simulink算法仿真

在上几篇文章中建立了ADRC算法的仿真，后续肯定是要在实物上进行验证，在编写C代码的过程中突发奇想，如果我可以用C语言来模拟simulink的传递函数，不就可以验证代码的准确性了，相当于不用在实物上实际测试就可以检查算法代码的正确性。说干就干，直接开撸验证。

首先必然是需要先将算法代码给编写好，之后就可以模拟simulink中的积分环节。假设我们的控制对象为：G = 1 / (s + 0.5)，那么我们就可以根据此传递函数转化为微分方程来进行C代码的编写。

G = 1 / (s + 0.5) ==> x1_dot = -0.5*x1 + u；y = x1;

整个工程我只分了2个模块，5个文件：

这里对于传递函数来说，输入的话，也就是控制量u，输出的话，就系统状态x1。之后就会遇到积分的问题，关于积分的方法的话，有许多种，欧拉法进行积分，或者龙格库塔进行积分，我都进行了测试，因为我这里没有增加干扰，所以效果看不大出来，理论上是龙格库塔积分会效果更好一些：

上述代码的话，将控制 u 传进来，经过运算就会将系统输出 y 传出去。

main.c的话，也比较简单，也就是调用ADRC算法代码，之后调用sFun函数来进行模拟：

之后我们可以看一下结果：

我打印的时候只打印了四个：目标，控制量，实际状态，观测器ESO的输出状态，这里需要用逗号分割开，不进行分割的话，后续不好在excel中查看。之后我们可以将数据复制过来，新建一个excel表格，然后复制：

此时数据全在一列下，我们需要将数据分割开，点击数据->分列：

选择分隔符号：

选择“逗号”：

之后就可以看到已经分成了四列，之后就可以查看波形图了：

我们可以将目标与实际系统输出波形图打印出来：

也可以将实际跟随与观测器的输出打印出来看看：

我们可以将原matlab的仿真打印出来对比一下，参数，采样时间，观测器参数，控制器参数，仿真时间我都设置得跟C代码一样，C代码中的循环次数是2000次，时间周期T写的是0.004秒，所以总的仿真时间应该设置成8秒：

可以看出C代码中的响应与simulink仿真没有大的差别，以后就可以愉快的用这种方式来验证C代码啦！