matlab中的sfunction的用法(C语言)-转

matlab中的sfunction的用法(C语言)matlab中的sfunction的用法（C语言）创建一个有1输入（2维），2输出（1维），3个参数，还有全局变量的s-function。1.新建sfunction的C语言文件打开simulink，点击User-Defined

Functions里面的S-Function

Examples。这个里面有多个语言版本的模板，有C，C++，Ada，Fortran和M语言的版本，其实都大同小异，只要了解几个函数就很容易使用了。

选择C语言的版本：从S-function模块中选择C-file

S-functions里面的Basic

C-MEX

template。打开后，另存为自己的模块名字，如test.c。

下面我们来分析代码：#define

S_FUNCTION_NAME

test//这里把文件名sfuntmpl_basic修改为test

#define

S_FUNCTION_LEVEL

2#include

"simstruc.h"//程序里面要用到的头文件在这里引用，如“math.h”等。float

global_var;

//定义全局变量static

void

mdlInitializeSizes(SimStruct

*S){//这个函数用来设置输入、输出和参数的。ssSetNumSFcnParams(S,

3);

/*设置参数个数，这里为3

*/if

(ssGetNumSFcnParams(S)

!=

ssGetSFcnParamsCount(S))

{return;}ssSetNumContStates(S,

0);//设置连续状态的个数，缺省为0；

ssSetNumDiscStates(S,

0);//设置离散状态的个数，缺省为0；if

(!ssSetNumInputPorts(S,

1))

return;//设置输入变量的个数，这里为1ssSetInputPortWidth(S,

0,

2);

//设置输入变量0的维数为2ssSetInputPortRequiredContiguous(S,

0,

true);

//设置input0的访问方式，true就是临近访问，这样指针的增量后就可以直接访问下个input端口了。

ssSetInputPortDirectFeedThrough(S,

0,

1);//

设置输入端口的信号是否mdlOutputs函数中使用，这儿设置为true。if

(!ssSetNumOutputPorts(S,

2))

return;//设置输出变量的个数

ssSetOutputPortWidth(S,

0,

1);//设置输出变量0的维数为1维ssSetOutputPortWidth(S,

1,

1);//设置输出变量1的维数为1维

ssSetNumSampleTimes(S,

1);

//设置采样时间，此处为1s。ssSetNumRWork(S,

0);//不管ssSetNumIWork(S,

0);ssSetNumPWork(S,

0);ssSetNumModes(S,

0);ssSetNumNonsampledZCs(S,

0);ssSetOptions(S,

0);//下面可以写全局变量的初始化程序global_var=1;}static

void

mdlInitializeSampleTimes(SimStruct

*S)//暂时不管

{ssSetSampleTime(S,

0,

CONTINUOUS_SAMPLE_TIME);ssSetOffsetTime(S,

0,

0.0);}#define

MDL_INITIALIZE_CONDITIONS

/*

Change

to

#undef

to

remove

function

*/#if

defined(MDL_INITIALIZE_CONDITIONS)static

void

mdlInitializeConditions(SimStruct

*S)//暂时不管

{}#endif

/*

MDL_INITIALIZE_CONDITIONS

*/#define

MDL_START

/*

Change

to

#undef

to

remove

function

*/

#if

defined(MDL_START)static

void

mdlStart(SimStruct

*S)//暂时不管{}#endif

/*

MDL_START

*/static

void

mdlOutputs(SimStruct

*S,

int_T

tid)//这里填入相关的运算、算法等{real_T

*para1

=

mxGetPr(ssGetSFcnParam(S,0));real_T

*para2

=

mxGetPr(ssGetSFcnParam(S,1));real_T

*para3

=

mxGetPr(ssGetSFcnParam(S,2));const

real_T

*u

=

(const

real_T*)

ssGetInputPortSignal(S,0);

real_T

*y1

=

ssGetOutputPortSignal(S,0);real_T

*y2

=

ssGetOutputPortSignal(S,1);y1[0]=u[0]*para1[0]+u[1]*para2[0];y2[0]=u[1]*para3[0]+u[0]*para1[0];}#define

MDL_UPDATE

/*

Change

to

#undef

to

remove

function

*/

#if

defined(MDL_UPDATE)static

void

mdlUpdate(SimStruct

*S,

int_T

tid){}#endif

/*

MDL_UPDATE

*/#define

MDL_DERIVATIVES

/*

Change

to

#undef

to

remove

function

*/

#if

defined(MDL_DERIVATIVES)static

void

mdlDerivatives(SimStruct

*S){}#endif

/*

MDL_DERIVATIVES

*/static

void

mdlTerminate(SimStruct

*S)//这里需要把global变量全部初始化，否则下次运行程序时，全局变量还是之前的值。{}#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

*/#endif2.编译在matlab的command

window

里面输入“mex

test.c”，即可将test.c编译为mex文件。3.调用sfunction在simulink空间里面拉入sfunction，在s-function

name里面填入test，参数里面填入要设定的参数，然后仿真即可。

在User-Defined

Function里面还有matlab

function模块，这个模块支持matlab函数和自定义的函数，缺点就是input，output都是一个端口，模块上不能显示输入输出的label。还有fcn模块，它支持简易的函数表达式。S-FunctionS-Function，在library里面有很多模板，有C,C++，M，Ada，Fortran的版本，其实都大同小异，只要了解几个函数就很容易使用了，当然初学者也可以用S-Function

Builder来构建。当然了解了代码后，那个Builder生成的代码就更容易懂了。下面咱们以一个例子开始把任务：构建一个C的S-Function。2个input，2个output，2个parameterinput都为3*1向量，output也是3*1向量。从S-function模块中选择C-file

examples里面的Basic

C-MEX

template。打开它，另存为我们的模块名字就ok了。我们存为test.c把下面我们来分析代码：1.#define

S_FUNCTION_NAME

sfuntmpl_basic#define

S_FUNCTION_LEVEL

2#define

INPUT_NUM

2#define

OUTPUT_NUM

2这儿我们需要修改下文件名了。把sfuntmpl_basic

改为

test2.#include

"simstruc.h"此处引用头文件，当我们需要其他头文件，例如math.h，stdio.h等，看你需要啥函数了。3.static

void

mdlInitializeSizes(SimStruct

*S)这个函数我们用来设置输入，输入，和参数的。参数就是，我们点击模块时候，那个对话框里面需要设置的。参数之间空格隔开4.ssSetNumSFcnParams(S,

PARA_NUM);

/*

Number

of

expected

parameters

*/if

(ssGetNumSFcnParams(S)

!=

ssGetSFcnParamsCount(S))

{/*

Return

if

number

of

expected

!=

number

of

actual

parameters

*/return;}PARA_NUM

就是你自己需要设置的参数个数5.ssSetNumContStates(S,

0);ssSetNumDiscStates(S,

0);设置连续状态和离散状态个数。缺省都为06.if

(!ssSetNumInputPorts(S,

INPUT_NUM))

return;ssSetInputPortWidth(S,

0,3);

//设置端口的维数，现在为3*1ssSetInputPortRequiredContiguous(S,

0,

true);

/*direct

input

signal

access*/ssSetInputPortWidth(S,

1,3);

//设置端口的维数，现在为3*1ssSetInputPortRequiredContiguous(S,

1,

true);

/*direct

input

signal

access*/ssSetInputPortDirectFeedThrough(S,

0,

1);ssSetInputPortDirectFeedThrough(S,

1,

1);INPUT_NUM就是输入端口的个数，分别设置每个端口的维数，注意端口号从0开始的。ssSetInputPortRequiredContiguous是设置input的访问方式，true就是临近访问，这样指针的增量后

就可以直接访问下个input端口了。ssSetInputPortDirectFeedThrough设置输入端口的信号是否mdlOutputs函数中使用，这儿设置为true。7.if

(!ssSetNumOutputPorts(S,

OUTPUT_NUM))

return;ssSetOutputPortWidth(S,

0,

3);ssSetOutputPortWidth(S,

1,

3);同样设置2个输出端口，以及维数8.ssSetNumSampleTimes(S,

1);ssSetNumRWork(S,

0);ssSetNumIWork(S,

0);ssSetNumPWork(S,

0);ssSetNumModes(S,

0);ssSetNumNonsampledZCs(S,

0);设置采样时间，此处为1s。ssSetNumRWork，设置浮点向量的大小，0表示继承信号大小，DYNAMICALLY_SIZED表示可用

mdlSetWorkWidths来自己设置。下面的函数依次是设置整型，指针，模式向量的大小。模式向量是专用模块的编写的。ssSetNumNonsampledZCs设置采样点之间的zero

crossing的模块的状态个数9.mdlInitializeSizes函数搞定。其他mdlInitializeSampleTimesmdlInitializeConditionsmdlStart我们暂时不管了，一些初始化的东西，大家可以放在这里。我们直接奔mdlOutputs函数把。10.在这个函数里面，我们执行我们的复杂逻辑关系，和我们的代码了。首先，我们得到我们参数，输入，输出的指针把。这样我们才能操作。real_T

*para1

=

mxGetPr(ssGetSFcnParam(S,0));real_T

*para2

=

mxGetPr(ssGetSFcnParam(S,1));const

real_T

*u1

=

(const

real_T*)

ssGetInputPortSignal(S,0);const

real_T

*u2

=

(const

real_T*)

ssGetInputPortSignal(S,1);real_T

*y1

=

ssGetOutputPortSignal(S,0);real_T

*y2

=

ssGetOutputPortSignal(S,1);下面我们简单把输入乘上参数1或参数2，然后赋值给输出。y1[0]

=

para1[0]*u1[0];y1[1]

=

para1[0]*u1[1];y1[2