Simulink基于level 2的s-function C语言编写

simulink基于level 2的s-function C语言编写

在MATLAB中有时候用模块搭建实现一个功能不是十分方便，可以通过编写程序来实现，simulink模块库提供了很不错的编程模板供用户使用。我们只需要简单的进行配置就能够利用模板来像C语言一样编写程序了。主要步骤如下

1、创建空白模型

打开simulink，新建一个空白的blank，在library browser（即搜索模块的地方）simulink分支下有user-defined，点击并在右侧选择S-Function Examples

2、然后选择c file S-functions

3、选择basic c-mex

4、打开以后就能看到如下模板

那么我们需要操作的部分有哪些呢，概括起来主要分以下几部分：（和写C语言差不多）

1)文件名

1给自己的s-function起一个函数名称，方便在模型中调用，这里默认是sfuntmpl_basic，如上图所示，我们可以改成自己想要的名字，比如test，作为一个测试来写，在修改这个文件之前先另存一下，不然原来的模板就会被我们改掉了，此外，这个c文件的名字也要改成一样的test,但要注意，不能和simulink 的slx文件也就是仿真模型重名，否则会报错。

2）头文件包含

包含所需的头文件，这里默认是simstruc.h，这个是包含了这个模板所需要的一些结构体变量，但是不要被结构体给吓到。我们并不需要管这个结构体的概念。只要选择自己需要的头文件包含进去就好，比如我需要进行相关的数学计算，需要求sin(x),那么我就需要#include “math.h”,需要注意一下，这里include后面需要有一个空格，不然会报错，其实这个模板里面的英文解释比较详细，有兴趣的可以仔细看一下。

3）设置函数参数

3设置这个函数的参数个数，比如有两个，就把下面的0换成2，这并不是输入的自变量，要分清楚。这里的参数就像是直线的斜率一样，是我们用来对函数进行形容的一些定义量，比如周期时间，特定的含义如恒定加速度为多少之类的。

4）设置输入变量（向量）个数和维数（向量包含的元素个数）

设置输入的变量个数和维数。这里的个数实际上是列数m，维数是行数n，构成一个m*n的列向量，一般是一列。比如我要输入x0,x1两个数，那么就设置（s,1）和（s,0,2）,可以自己试一下

5）设置输出变量（向量）个数和维数（向量包含的元素个数）

设置输出变量个数和维数，这个和输入其实是一样的

6）函数功能编写

接下来就是需要重点关注的内容，输出函数的编写，实际上就是对输入变量进行处理后输出，体现我们的控制思路.第一行实际上是对输入变量做了一下指针操作，u[0]就是表示x0,同理指针加1就是u[1]就表示x1.第二行是对输出变量的指针操作，y[0]就是y0,y[1]就是y1.这两行一定不要删掉哦，否则你的函数就不起作用了。我们从y[0]这行开始编写，假如按照刚才的输入，x0,x1.我输出也设置为1 乘2的，也是输出两行一列，分别取2倍和3倍输出，那么就写成：
y[0]=u[0] * 2；
y[1]=u[1] * 3;

到这里输出函数就写好了，然后就是应用。

7）编译c文件

写好了这个c文件之后，需要进行编译，
使用命令：mex funtion_name 进行编译，我这里文件名为Test0126，就在命令窗口
键入：mex Test0126.c ,如果编译没有问题，会显示成功，如下：

如果你的c语言编译环境有问题，可以参考我的这篇文章搭建自己的matlabc运行环境：
matlab simulink写s-function函数时搭建c运行环境，提示错误使用mex,需要安装mingw64-w

8）函数文件应用

从user-defined库中选择，如下，添加到空白模型中。评论中TOOMsky 指出Level-2 MATLAB S-Function才是level-2的s-function，没错，但也不全对，如果你是用matlab语言，那就选择红圈上面的Level-2 MATLAB S-Function，反之，如果你用c语言，那就必须选择我画的红圈s-function。

然后双击，把设置的s-function name填写为test，如下：（下面是0126做的修改，因此文件名为Test0126）

拖动相应的模块输入进去，因为输入设置的1列2行，就需要一个mux（设置为2，1）,输入两个不同的常数，然后输出需要加一个demux(设置为1,2)，接入1个scope观察一下，假如输入1.5和2，是不是输出的3和6
整体的模型如下：(左边是模型，右边是结果)

从上图的运行结果来看，正好反映了mdlOutputs()函数中的输入输出关系。

为什么选择level2的原因是因为，level2可以多输入多输入出，这个可以百度。

0126补充=================================================================
评论中有朋友问到：用Level-2 MATLAB s-Function模块搭建完成后，编译报错：“Level-2 MATLAB S-function ‘test0126’ does not exist.”但改用S-Function模块后，编译就不会报错，请问这是什么原因呀？
原因如下：（点击S-function的help，查看官方文档，红线部分是关键原因）

使用S-Fcuntion 可以使用c语言编写2级的C MEX S-Function.

报错：S-function ‘test0126’ does not exist

可能的原因：
1）代码写完没有编译
解决办法，可以使用命令：mex funtion_name 进行编译，我这里文件名为Test0126，就在命令窗口
键入：mex Test0126.c ,如果编译没有问题，会显示成功，如下：

如果你的c语言编译环境有问题，可以参考我的这篇文章：
matlab simulink写s-function函数时搭建c运行环境，提示错误使用mex,需要安装mingw64-w

2）代码编写的数据类型有问题
这个需要自己查看算法的中间过程了。

到这里相信你已经会使用基于level 2的s-function编写模块了，如果还是一头雾水请查看下面的链接，链接上传的是本文中的模型及代码，以及官方的2倍正弦波形的例子，需要者自取。

模型及代码链接：S-Function C level 2 SLX test file.zip
上一个文件截图：

编辑：Eric_anxuanxuan

文中显示文件does not exist的原因，参考了MathWorks MATLAB Answers 的回答，有兴趣的可以看看:Error in S-funtion. S-function “Test” does not exist