S-Function
在模型中包含 S-Function
库:
Simulink /
User-Defined Functions
描述
S-Function 模块允许您将用 C、C++ 或 Fortran® 编写的 S-Function 或系统函数算法（称为 C MEX S-Function）集成到 Simulink 模型中。您可以使用该模块来实现 1 级或 2 级 C MEX S-Function。要将您的 S-Function 合并到一个模型中，请在编译 C MEX S-Function 后执行以下操作：
将 S-function 模块从 Simulink 库浏览器拖到您的模型中。
打开模块参数对话框，在 S-Function 名称字段指定 S-Function 名称，以便为 S-function 模块提供功能。例如，键入
timestwo并选择应用。
S-Function 是以 MATLAB®、C、C++ 或 Fortran 语言编写的 Simulink® 模块的计算机语言描述。如果您有 C、C++ 或 Fortran S-Function，则需要使用 mex 实用工具将它们编译为 MEX 文件（请参阅编译 C MEX 函数）。S-Function 定义模块在仿真的不同部分（例如初始化、更新、求导、输出和终止）如何工作。S-Function 使用一种称为 S-Function API 的特殊调用语法，使您能够与 Simulink 引擎进行交互。这种交互与该引擎和内置 Simulink 模块之间发生的交互非常相似。在仿真的每一步，仿真引擎都会调用一个方法来完成特定任务。
例如，下面是名为 timestwo.c 的简单 C MEX S-Function 的示例，其输出是其输入的两倍。
#define S_FUNCTION_NAME timestwo /* Specifies the name of the S-function (timestwo) */
#define S_FUNCTION_LEVEL 2 /* Specifies that the S-function is in the Level 2 format */
#include "simstruc.h" /* Defines the data structure */
static void mdlInitializeSizes(SimStruct *S) /* Initialize the input and output ports and their size */
{
ssSetNumSFcnParams(S, 0);
if (ssGetNumSFcnParams(S) != ssGetSFcnParamsCount(S)) {
return; /* Parameter mismatch reported by the Simulink engine*/
}
if (!ssSetNumInputPorts(S, 1)) return;
ssSetInputPortWidth(S, 0, DYNAMICALLY_SIZED);
ssSetInputPortDirectFeedThrough(S, 0, 1);
if (!ssSetNumOutputPorts(S,1)) return;
ssSetOutputPortWidth(S, 0, DYNAMICALLY_SIZED);
ssSetNumSampleTimes(S, 1);
/* Take care when specifying exception free code - see sfuntmpl.doc */
ssSetOptions(S, SS_OPTION_EXCEPTION_FREE_CODE);
}
static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S) /* Set the sample time of the S-function as inherited */
{
ssSetSampleTime(S, 0, INHERITED_SAMPLE_TIME);
ssSetOffsetTime(S, 0, 0.0);
}
static void mdlOutputs(SimStruct *S, int_T tid) /* Calculate the block output for each time step */
{
int_T i;
InputRealPtrsType uPtrs = ssGetInputPortRealSignalPtrs(S,0);
real_T *y = ssGetOutputPortRealSignal(S,0);
int_T width = ssGetOutputPortWidth(S,0);
for (i=0; i<width; i++) {
*y++ = 5.0 *(*uPtrs[i]);
}
}
static void mdlTerminate(SimStruct *S){} /* Perform tasks at the end of the simulation */
#ifdef MATLAB_MEX_FILE /* Is this file being compiled as a MEX-file? */
#include "simulink.c" /* MEX-file interface mechanism */
#else
#include "cg_sfun.h" /* Code generation registration function */
#endifS-Function 遵循一般形式，可以适应连续、离散和混合系统。您可以在 S-Function 中实现算法，并使用 S-Function 模块将其添加到 Simulink 模型。在编写 S-Function 并将其名称放入 S-Function 模块（在 User-Defined Functions 模块库中提供）后，您可以使用封装来自定义用户界面。在此示例中，使用 mex timestwo.c 编译 timestwo.c 函数，并使用 S-Function 模块实现它。
S-Function 模块显示指定的 S-Function 的名称，以及该 S-Function 指定的输入和输出端口的数量。连接输入端口的信号必须具有 S-Function 为输入端口指定的维度。
注意
使用 Level-2 MATLAB S-Function 模块，在模块图中包含一个 2 级 MATLAB S-Function。
示例
用动画演示倒立摆
此示例说明如何使用 Simulink® 对倒立摆系统建模进行动画演示。倒立摆的质心在枢轴点上方。为了稳定地保持此位置，当钟摆开始下落时，系统执行控制逻辑以将枢轴点移至质心下方。倒立摆是用于测试控制策略的经典动力学问题。
使用 S-Function API 的自定义代码和手写代码块
此库提供不同类型的 Simulink® S-Function 示例。Simulink S-Function 允许您使用新的手动编码模块扩展 Simulink，与自定义外部代码对接，并创建与其他程序的实时接口。使用此示例在 C、C++、M 和 Fortran® 中访问包含 S-Function 的模型。
端口
输入
输出
参数
模块特性
扩展功能
版本历史记录
在 R2006a 之前推出
