在MATLAB中,S函数是一种用于建模动态系统的特殊函数。它可以使用多种编程语言编写,包括C语言。要使用C语言编写S函数,你需要遵循以下步骤:
定义S函数名称和等级
```c
define S_FUNCTION_NAME name
define S_FUNCTION_LEVEL 2
```
其中`name`是你的S函数的名称,`S_FUNCTION_LEVEL`是S函数的等级,通常设置为2。
包含必要的头文件
```c
include "simstruc.h"
```
这个头文件包含了Simulink S函数所需的所有函数原型和宏定义。
实现S函数的基本函数
S函数必须实现以下四个基本函数:
`mdllInitializeSizes`:初始化S函数的大小。
`mdllInitializeSampleTimes`:初始化采样时间。
`mdlOutputs`:计算并返回系统的输出。
`mdlTerminate`:在仿真结束时执行清理工作。
这些函数的原型如下:
```c
Static void mdllInitializeSizes(SimStruct *S) {}
Static void mdllInitializeSampleTimes(SimStruct *S) {}
Static void mdlOutputs(SimStruct *S, int_T tid) {}
Static void mdlTerminate(SimStruct *S) {}
```
编译S函数
在编写完S函数源代码后,你需要使用MATLAB的MEX命令将其编译成MEX文件。在命令行中,切换到S函数源文件所在的目录,然后运行以下命令:
```sh
mex your_s_function.c
```
其中`your_s_function.c`是你的C语言S函数源文件的名称。编译成功后,会在当前目录下生成一个MEX文件,例如`your_s_function.mexw32`(32位系统)或`your_s_function.mexa64`(64位系统)。
在Simulink中使用S函数
编译完成后,你可以在Simulink中加载并使用这个S函数。只需在Simulink的模型中添加一个S函数块,然后选择你刚刚编译的MEX文件即可。
示例
```c
define S_FUNCTION_NAME MySFunction
define S_FUNCTION_LEVEL 2
include "simstruc.h"
Static void mdllInitializeSizes(SimStruct *S) {
// 初始化S函数的大小
}
Static void mdllInitializeSampleTimes(SimStruct *S) {
// 初始化采样时间
}
Static void mdlOutputs(SimStruct *S, int_T tid) {
// 计算并返回系统的输出
}
Static void mdlTerminate(SimStruct *S) {
// 清理工作
}
```
将上述代码保存为`MySFunction.c`,然后在命令行中运行`mex MySFunction.c`,最后在Simulink中加载并使用`MySFunction`块。
注意事项
确保你的C编译器支持MEX命令。
在编写S函数时,要遵循Simulink的S函数编程指南和最佳实践。
在使用S函数时,要确保输入和输出的数据类型和数量与Simulink模型中的定义相匹配。