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Simulink——S-Function 的编写

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Simulink——S-Function 的C语言编写

Simulink 提供了实现一个C MEX S-function 的架构文件，这里称之为模板。它是专门为用户编写的用于指导用户编写自己的S-function。该模板包含了实现回调函数的框架结构，并加以注释说明用法。该模板文件名为sfuntmpl_basic.c，存放在MATLAB 根目录下的simulink/src 目录中，它适合于编写普通用途的S-function 程序。另外一个模板包含了所有有效的程序（并有更详细的注释），存放在相同目录下，文件名为sfuntmpl_doc.c。

S-Function 源文件必需的内容

S-Function 头部必需的申明

每个源程序模块必须包含以下顺序的定义与包含：

#define S_FUNCTION_NAME your_sfunction_name_here

#define S_FUNCTION_LEVEL 2

#include "simstruc.h"

其中，your_sfunction_name_here 是S-function 的函数名（在Simulink S-Function 块的对话框所输入的名称）。这些申明使你能够访问SimStruct 数据结构，该数据结构包含了仿真所用数据的指针。

包含文件中还定义了宏用来在SimStruct 中存储数据，或从SimStruct 中获得数据。另外，该代码指定了你使用的是S-function level 2 的格式。

S-Function 结尾必需的申明

仅在C MEX S-function 主模块的最后包含这些结尾代码。

#ifdef MATLAB_MEX_FILE /* Is this being compiled as MEX-file? */

#include "simulink.c" /* MEX-file interface mechanism */

#else

#include "cg_sfun.h" /* Code generation registration func */

#endif

这些申明用来为特定的应用选择合适的代码：

如果被编译为一个MEX 文件，则包含simulink.c 文件

如果该文件被用来与Real-Time Workshop 连接以产生一个单机或实时可执行文件，则包含cg_sfun.h 文件

一个称为SimStruct的数据结构描述了S-函数中所包含的系统。此结构在头文件simstruc.h 中定义。SimStruct将描述系统的所有信息，即封装系统的所有动态信息。它保存了指向系统的输入、状态、时间等存储区的指针，另外它还包含指向不同S-函数方法（S-函数例程）的指针。实际上整个Simulink框图模型本身也是通过一个SimStruct数据结构来描述的，它可以被视为与Simulink框图模型等价的表达。

C MEX S-函数的初始化部分包含下面三个不同的例程函数：

(1) mdlInitializeSizes：在该函数中给出各种数量信息。

mdlInitializeSizes通过宏函数对状态、输入、输出等进行设置。工作向量的维数也是在mdlInitializeSizes中确定的。

初始化所需宏函数

ssSetNumContStates(S, numContStates) 设置连续状态个数

ssSetNumDiscStates(S, numDiscStates) 设置离散状态个数

ssSetNumOutputs(S, numOutputs) 设置输出个数

ssSetNumInputs(S, numInputs) 设置输入个数

sSetDirectFeedthrough(S, dirFeedThru) 设置是否存在直接前馈

ssSetNumSampleTimes(S, numSamplesTimes) 设置采样时间的数目

ssSetNumInputArgs(S, numInputArgs) 设置输入参数个数

在C MEX S-函数中，同样可以通过描述该S-函数的SimStruct数据结构对输入输出进行处理。在C MEX S-函数中，当需要对一个输入进行处理时，使用宏：

input=ssGetInputPortRealSignalPtrs(S,index)

返回值中含有指向输入向量的指针，其中的每个元素通过*input[i]来访问。指向输出向量的指针通过宏函数output=ssGetOutputPortRealSignal(S,index)得到。

(2) mdlInitializeSampleTimes：在该函数中给出采样时间。

(3) mdlInitializeConditions：在该函数中给出初始状态。

S-function的mdlInitializeSizes程序用来设置各种信号和向量的宽度。

The sizes information is used by Simulink to determine the S-function block's

characteristics (number of inputs, outputs, states, etc.).

在仿真循环中调用的S-function函数能够确定信号的宽度和值。

S-function 函数可以通过两种渠道来访问输入信号：

通过指针

使用相邻的输入

使用指针访问信号 在仿真循环中，对于输入信号的访问通过下面的函数来完成：

InputRealPtrsType uPtrs = ssGetInputPortRealSignalPtrs( S，portIndex )

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simulink function函数的用法

simulink function函数的用法

simulink function函数的用法

Simulink Function是MATLAB中的一个强大工具，可以扩展Simulink模型的功能，提供更高级的建模和设计能力。本文将详细介绍Simulink Function函数的用法，包括定义、调用和应用实例。

I. 定义Simulink Function函数

在Simulink模型中定义Simulink Function函数的过程如下：

1. 打开Simulink模型，并在任意SubSystem中右击选择"Insert" ->

"Simulink Function"。

2. 在弹出的对话框中，输入函数的名称，例如"myFunction"，以及函数的输入和输出参数。

3. 单击确定后，Simulink Function函数将在模型中被创建。

II. 调用Simulink Function函数

调用Simulink Function函数可以在模型中的其他区域实现，以下是调用Simulink Function函数的几种方式：

1. 使用Function Caller Block：

- 在模型中选择需要调用Simulink Function函数的位置。

- 选择"Simulink"库，将Function Caller Block拖放到该位置。

- 在Function Caller Block的参数设置中选择需要调用的Simulink

Function函数及其输入参数。 - 连接Function Caller Block的输出端口和其他模块。

2. 使用Simulink Function函数内调用：

- 在模型内部的Simulink Function函数中，可以调用其他Simulink

Function函数，实现模块化的设计。

- 通过输入参数和输出参数的连接，实现函数之间的数据传递。

III. Simulink Function函数应用实例

simulink 引用结构体

simulink 引用结构体

simulink 引用结构体

在Simulink中，我们可以使用结构体来组织和管理系统中的各个变量和参数。使用结构体可以使系统更加模块化和可维护性更好。

首先，在Simulink模型的工作区中，创建一个结构体变量。可以通过在MATLAB命令窗口中定义结构体变量，或者使用Simulink模型中的“查看->数据定义”选项创建一个新的结构体变量。

创建完结构体变量后，在Simulink模型中可以通过“显示->库浏览器”打开库浏览器，然后从工具箱中拖动“S-Function”模块到模型中。在S-Function模块的参数中，选择一个自定义的或预定义的函数，以便从结构体中获取所需的参数。

在S-Function模块的源代码中，我们可以通过使用“ssGetUserData”函数来获取结构体变量。此函数将返回结构体的存储地址。

然后，我们可以使用结构体变量中的字段来获取所需的参数值。在Simulink中，可以使用“ssGetInputPortRealSignal”或“ssGetOutputPortRealSignal”等函数来获取输入或输出信号的数值。然后可以将结构体的字段与模型中的变量关联起来。

在S-Function模块的源代码中，可以使用“ssSetOutputPortRealSignal”函数将输出信号的值设置为从结构体中获取的参数。

最后，在模型中，可以使用调试工具来验证模型的正确性和准确性。可以使用Simulink的仿真器来模拟模型的动态行为，并对输出进行分析。

总结起来，通过在Simulink模型中引用结构体，我们可以更好地组织和管理系统中的变量和参数。这使得模型更加模块化，易于维护和修改。同时，结构体的使用还可以提高模型的可读性和灵活性。

matlab中s-function的编写【范本模板】

matlab中s-function的编写【范本模板】

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:

1.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；

2.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；

simulink结构体数组赋值

simulink结构体数组赋值

simulink结构体数组赋值

概述

在Simulink中，结构体数组是一种非常有用的数据类型，它可以用于存储和处理具有相似结构的多个数据。结构体数组允许用户在一个变量中存储多个相关的字段，并且可以方便地访问和操作这些字段。本文将详细介绍如何在Simulink中进行结构体数组的赋值操作，并提供一些应用实例。

结构体数组的定义和初始化

结构体数组是由多个结构体组成的数组，每个结构体中可以包含多个字段。在Simulink中，结构体数组的定义和初始化可以通过多种方式实现。

方法一：直接定义并初始化

可以直接在Simulink的工作区中定义并初始化结构体数组。首先，需要在工作区的”Data”部分定义结构体类型，即指定结构体的字段和数据类型。然后，在工作区的”Workspace”部分，可以为结构体数组赋初值。最后，可以在模型中使用结构体数组变量。

方法二：使用MATLAB脚本

可以使用MATLAB脚本来定义和初始化结构体数组。在MATLAB脚本中，可以使用struct和repmat等函数来创建结构体数组，并指定对应的字段和值。

方法三：使用S-Function

如果需要更加复杂的结构体数组操作，可以使用Simulink的S-Function功能来实现。S-Function允许用户通过自定义的MATLAB代码来实现特定的功能，包括结构体数组的定义、赋值和操作等。 结构体数组的赋值操作

单个元素赋值

可以通过索引访问结构体数组的特定元素，并对其进行赋值操作。例如，可以使用variable(index).field = value的方式，将value赋给结构体数组variable的第index个元素中的field字段。

整体赋值

除了对单个元素进行赋值，还可以对整个结构体数组进行赋值。可以直接将一个结构体数组赋给另一个结构体数组，实现整体赋值。例如，可以使用variable1 =

variable2的方式，将variable2的值赋给variable1。