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s函数是system Function的简称，用它来写自己的simulink模块（够简单吧，^_^，详细的概念介绍大伙看帮助吧）,可以用matlab、C、C++、Fortran、Ada等语言来写，这儿我只介绍怎样用matlab语言来写吧（主要是它比较简单）。
先讲讲为什么要用s函数，我觉得用s函数可以利用matlab的丰富资源，而不仅仅局限于simulink提供的模块，而用c或c++等语言写的s函数还可以实现对硬件端口的操作，还可以操作windows API等。
先介绍一下simulink的仿真过程（以便理解s函数），simulink的仿真有两个阶段：一个为初始化，这个阶段主要是设置一些参数，像系统的输入输出个数、状态初值、采样时间等；第二个阶段就是运行阶段，这个阶段里要进行计算输出、更新离散状态、计算连续状态等等，这个阶段需要反复运行，直至结束。
在matlab的workspace里打edit sfuntmpl(这是matlab自己提供的s函数模板)，我们看它来具体分析s函数的结构。
它的第一行是这样的：function [sys,x0,str,ts]=sfuntmpl(t,x,u,flag)先讲输入与输出变量的含义：t是采样时间，x是状态变量，u是输入（是做成simulink 模块的输入）,flag是仿真过程中的状态标志（以它来判断当前是初始化还是运行等）；sys 输出根据flag的不同而不同（下面将结合flag来讲sys的含义），x0是状态变量的初始值，str是保留参数（mathworks公司还没想好该怎么用它，嘻嘻，一般在初始化中将它置空就可以了,str=[])，ts是一个1×2的向量，ts(1)是采样周期，ts(2)是偏移量。
下面结合sfuntmpl.m中的代码来讲具体的结构：switch flag, %判断flag，看当前处于哪个状态case 0,[sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes;flag=0表示处于初始化状态，此时用函数mdlInitializeSizes进行初始化，此函数在sfuntmpl.m 的149行我们找到他，在初始化状态下，sys是一个结构体，用它来设置模块的一些参数，各个参数详细说明如下size = simsizes;%用于设置模块参数的结构体用simsizes来生成sizes.NumContStates = 0;%模块连续状态变量的个数sizes.NumDiscStates = 0;%模块离散状态变量的个数sizes.NumOutputs = 0;%模块输出变量的个数sizes.NumInputs = 0;%模块输入变量的个数sizes.DirFeedthrough = 1;%模块是否存在直接贯通（直接贯通我的理解是输入能%直接控制输出）sizes.NumSampleTimes = 1;%模块的采样时间个数，至少是一个sys = simsizes(sizes); %设置完后赋给sys输出举个例子，考虑如下模型：dx/dt=fc(t,x,u) 也可以用连续状态方程描述：dx/dt=A*x+B*ux(k+1)=fd(t,x,u) 也可以用离散状态方程描述：x(k+1)=H*x(k)+G*u(k)y=fo(t,x,u) 也可以用输出状态方程描述：y=C*x+D*u设上述模型连续状态变量、离散状态变量、输入变量、输出变量均为1个，我们就只需改上面那一段代码为：（一般连续状态与离散状态不会一块用，我这儿是为了方便说明）sizes.NumContStates=1;sizes.NumDiscStates=1;sizes.NumOutputs=1;sizes.NumInputs=1;其他的可以不变。
matlab中s函数模板在Matlab中，s函数是一种用于执行数学运算和计算的函数模板，它提供了一种方便快捷的方式来实现各种数学运算和算法。
通过使用s函数模板，您可以轻松地编写自己的自定义函数，并将其集成到Matlab应用程序中。
本文将介绍Matlab中s函数模板的使用方法、示例和注意事项。
一、s函数模板概述Matlab中的s函数模板提供了一种灵活的编程方式，可以方便地实现各种数学运算和算法。
它基于Simulink的s-functionblock，允许您使用Matlab代码编写自定义函数，并将其嵌入到Simulink模型中。
s函数模板支持多种数据类型和运算符，包括矩阵运算、向量运算、三角函数、指数和对数等。
二、使用s函数模板要使用s函数模板，您需要按照以下步骤进行操作：1.编写Matlab代码实现所需的数学运算和算法。
确保代码具有可读性和可维护性，以便于后续的维护和扩展。
2.将Matlab代码保存为.m文件。
确保文件名以s开头，以表示它是s函数的模板。
3.在Simulink模型中添加s-functionblock，并指定要使用的s函数模板文件名。
4.根据需要配置s-functionblock的其他参数，如输入输出端口、数据类型等。
5.运行Simulink模型，即可使用s函数模板执行数学运算和计算。
三、示例以下是一个简单的示例，展示如何使用s函数模板实现矩阵求逆运算：1.编写Matlab代码实现矩阵求逆运算：```matlabfunctiony=inv_matrix(A)%矩阵求逆函数模板%输入：矩阵A（m*n）%输出：矩阵的逆（m*n）[m,n]=size(A);y=eye(m)-A*A';end```2.将上述代码保存为s函数模板文件inv_matrix.m。
3.在Simulink模型中添加s-functionblock，并指定inv_matrix.m为s函数模板文件名。
4.根据需要配置s-functionblock的其他参数，如输入输出端口、数据类型等。
matlab函数以及simulink模块的使⽤---S-function⼀、simulink中S-function（S- function模块，位于 Simulink/User- Defined Functions模块库中）1、S- function属性窗⼝介绍（1）S- function name:S- functioni的名字，随便写，⾃⼰认识即可（2）S- function parameters:S- function的模块参数，默认为空（3）S-function modS- function的模块，⽆需修改，采⽤系统默认模块即可也就是说，这三个参数，只需要修改第⼀个参数为模块命名即可（4）点击Edit,可以进⼊S- function!的代码编辑界⾯2、S- function内部函数介绍（1）[sys, X0,str,ts]= functionName(t,x,u,flag)这是函数的总⼊⼝，收到信号后，⾸先进⼊这个函数.这个函数包含⼀个 switch语句，根据情况进⼊不同的⼦函数.（2）[sys, XO,str,ts, simstate Compliance]= mdllnitialize Sizes;S- function进⾏基本的设置，具体参数会在后⾯进⾏介绍。
相当于构造函数（3）sys= mdlDerivatives(t,x,u);该函数仅在连续系统中被调⽤，⽤于产⽣控制系统状态的导数（4）sys= mdlUpdate(t, x,u);该函数仅在离散系统中被词⽤，⽤于产⽣控制系统的下⼀个状态（5）sys= mdlOutputs(t, x,u);产⽣(传递)系统输出（6）sys= mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u)获得下⼀次系统执⾏( next hit)的时间，该时间为绝对时间,此函数仅在采样时间数组中指定变量离散时间采样时间[-2 0]时会被调⽤（7）sys= mdiTerminate(t,x,u)相当于构析函数，结束该仿真模块时被调⽤3、S- function的执⾏顺序（1）在仿真开始时，执⾏ mdllnitialize Sizes（2）若系统包含连续部分，则调⽤ mdlDerivatives;若系统包含离散部分，则调⽤ mdlUpdate（3）调⽤ mdlOutputs，产⽣输出（4）若满⾜条件，则执⾏ mdlGetTimeOfNextVarHit（5）循环执⾏1--3,直⾄仿真停⽌（6）执⾏ mdITerminate,仿真停⽌4、S- function输⼊输出参数含义（1）输⼊参数t,x,u,flagt:系统时间x:系统状态u:系统输⼊，即在 simulink models中连接⾄S- function的线上的数据。
S-function（系统函数）是Simulink的一种自定义函数，它允许用户在Simulink模型中扩展功能，以满足对实现复杂算法的需求。
要使用S-function，用户需要编写一个用C、C++或Matlab编写的文件，定义输入、输出、状态变量以及所需的功能。
S-function的主要用法如下：1. 创建S-function文件：创建用C、C++或Matlab编写的S-function文件。
这个文件将包含所有需要定义的系统函数。
文件名必须与S-function名称匹配。
2. 在S-function文件中声明输入输出变量以及参数：在S-function文件中，需要声明输入、输出变量、状态变量以及参数。
这样Simulink会知道如何处理S-function。
3. 实现函数的功能：在S-function文件中，需要根据算法需求实现所需功能。
这可以包括初始化、信号处理、状态更新等各种操作。
4. 将S-function添加到Simulink模型中：在Simulink中，从Library Browser中找到"User-Defined Functions"类别，并将其中的S-Function模块拖到模型中。
5. 配置S-function模块：双击添加到模型中的S-Function模块，在S-function name框添加您的S-function文件的名称。
还可以在Parameters框中输入参数，如果需要的话。
6. 连接S-function模块：在模型中连接S-function模块的输入和输出端，根据系统需求设置传递信号。
完成上述步骤后，可以运行模型，并查看S-function的运行结果。
总之，S-function的用法主要可以分为编写S-function文件、在Simulink模型中添加S-function 模块这两个部分。
通过实现自定义的功能、参数及输入输出变量，用户可以在Simulink环境中使用S-function完成复杂算法的实现。
Simulink®S-Functions使用S-Function Builder本章概述S-Function Builder优势以及局限在模型中使用S-Function Builder使用S-Function Builder定义S-function各个参数以及算法使用S-Function Builder集成外部源代码S-Function BuilderUser-Defined Functions 库中包含了S-Function Builder 模块，通过该模块提供的图形用户界面，用户可创建C语言S-functionS-Function Builder能够接收和输出Simulink支持的复数，1-D或2-D信号S-Function Builder模块仅能用于C MEX S-function的创建，而且需要系统至少有一个输入和一个输出S-Function Builder 流程积分阶段仿真终止计算输出Outputs计算离散状态更新Discrete Updates 计算连续状态导数Continuous Derivatives计算输出Outputs建立模块i/o 和参数Data Properties设置状态个数，初始化状态以及设置采样时间Initialization使用S-Function Builder: 初始化S-function 名称采样时间状态个数以及初始值使用S-Function Builder: 数据属性使用S-Function Builder: 库外部源文件外部头文件外部函数原型使用S-Function Builder: 输出/求导/更新输出方程导数方程更新方程使用S-Function Builder:编译信息编译S-function 编译状态无状态S-Functions无状态C MEX S-function其中g 为系统输出, P m 和P a 为系统输入。
()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥−≤≤−−≤≤−≤=a m a m a m a m a a m a a m a m a m P P P P P P P P P P P P P P P P P P g 2if 12if 22if 22if 122无状态S-Functions (续)S-Function Builder 结果处理宽度动态变化的信号能接收任何宽度信号示例: Pm在Data Properties,设置Pm宽度和输出端口为－1 使用u_width定义输出信号宽度.在Outputs，使用for循环定义g值处理宽度动态变化的信号(续)处理S-Function Builder 参数Pa 定义为一个参数变量:在Data Properties, 增加Pa作为系统参数 访问参数值，使用Pa [0]连续状态S-Functions示例: 连续系统方程为其中m , k 和b 为S-function 参数[][])(0)()(01)()(/10)()(//10)()(212121t F t x t x t y t F m t x t x m b m k t x t x +⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡−−=⎥⎦⎤⎢⎣⎡&&>>mass_spring_builder>>edit mass_spring_b.c连续状态S-Functions(续)在Initialization，设置连续状态个数和初始化条件在Data Properties定义m, b, 和k.在Outputs, 输入输出方程.在Continuous Derivatives，输入状态导数方程，使用dX访问连续状态导数向量离散状态S-Functions离散状态方程为：其中Kp, Ki, Kd, 和Ts为S-function 参数.)()()(1)()(1)()(0001)1()1(212121k e T K K k x k x T K k y k e T K k x k x k x k x s d p s d s i ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛++⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡−=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎭⎬⎫⎩⎨⎧++离散状态S-Functions (续) 在Initialization，设置离散状态个数，离散状态初始化和采样周期0.02秒.在Data Properties，增加Kp, Ki, 和Kd三个参数在Outputs，输入输出方程在Discrete Updates，中输入状态更新方程集成外部源码支持外部函数原型，在Libraries中以头文件形式加入调用外部函数Includes source.cExternalfunctions示例: Wrapper S-Function使用S-Function Builder创建wrapper S-function，该函数调用排序源码sort_ext.c.在库需要中加入外部源码Wrapper S-Function (续) >> sort_builder本章小结S-Function Builder优势以及局限在模型中使用S-Function Builder使用S-Function Builder定义S-function各个参数以及算法使用S-Function Builder集成外部源代码。
函数是system Function的简称，用它来写自己的simulink模块。
（够简单吧，^_^，详细的概念介绍大伙看帮助吧）可以用matlab、C、C++、Fortran、Ada等语言来写，这儿我只介绍怎样用matlab 语言来写吧（主要是它比较简单）。
先讲讲为什么要用s函数，我觉得用s函数可以利用matlab的丰富资源，而不仅仅局限于simulink 提供的模块，而用c或c++等语言写的s函数还可以实现对硬件端口的操作，还可以操作windows API 等的。
先介绍一下simulink的仿真过程（以便理解s函数），simulink的仿真有两个阶段：一个为初始化，这个阶段主要是设置一些参数，像系统的输入输出个数、状态初值、采样时间等；第二个阶段就是运行阶段，这个阶段里要进行计算输出、更新离散状态、计算连续状态等等，这个阶段需要反复运行，直至结束。
在matlab的workspace里打edit sfuntmpl(这是matlab自己提供的s函数模板)，我们看它来具体分析s函数的结构。
它的第一行是这样的：function [sys,x0,str,ts]=sfuntmpl(t,x,u,flag) .先讲输入与输出变量的含义：t是采样时间，x是状态变量，u是输入（是做成simulink模块的输入）,flag 是仿真过程中的状态标志（以它来判断当前是初始化还是运行等）；sys输出根据flag的不同而不同（下面将结合flag来讲sys的含义），x0是状态变量的初始值，str是保留参数（mathworks公司还没想好该怎么用它，嘻嘻，一般在初始化中将它置空就可以了,str=[])，ts是一个1×2的向量，ts(1)是采样周期，ts(2)是偏移量。
下面结合sfuntmpl.m中的代码来讲具体的结构：switch flag, %判断flag，看当前处于哪个状态case 0,[sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes;flag=0表示处于初始化状态，此时用函数mdlInitializeSizes进行初始化，此函数在sfuntmpl.m 的149行，我们找到他，在初始化状态下，sys是一个结构体，用它来设置模块的一些参数，各个参数详细说明如下size = simsizes;%用于设置模块参数的结构体用simsizes来生成sizes.NumContStates = 0;%模块连续状态变量的个数sizes.NumDiscStates = 0;%模块离散状态变量的个数sizes.NumOutputs = 0;%模块输出变量的个数sizes.NumInputs = 0;%模块输入变量的个数sizes.DirFeedthrough = 1;%模块是否存在直接贯通（直接贯通我的理解是输入能%直接控制输出）sizes.NumSampleTimes = 1;%模块的采样时间个数，至少是一个sys = simsizes(sizes); %设置完后赋给sys输出举个例子，考虑如下模型：dx/dt=fc(t,x,u) 也可以用连续状态方程描述：dx/dt=A*x+B*ux(k+1)=fd(t,x,u) 也可以用离散状态方程描述：x(k+1)=H*x(k)+G*u(k)y=fo(t,x,u) 也可以用输出状态方程描述：y=C*x+D*u设上述模型连续状态变量、离散状态变量、输入变量、输出变量均为1个，我们就只需改上面那一段代码为：（一般连续状态与离散状态不会一块用，我这儿是为了方便说明）sizes.NumContStates=1;sizes.NumDiscStates=1;sizes.NumOutputs=1;sizes.NumInputs=1;其他的可以不变。
