(〇) 前言

S函数是什么：
    S函数是系统函数的英文缩写，指采用一种设计语言（非图形方式）去描述的一个功能模块
如何编写S函数：
    可以用Matlab的语言，也可以用其它编程语言入C,C++等
    我只介绍下常用的MATLAB自带“语言”和S函数模板去编写S函数

后文的源代码
https://download.csdn.net/download/Nirvana_Tai/12321280
https://download.csdn.net/download/Nirvana_Tai/12321288

(一) S函数的结构及编辑

①在命令行窗口输入命令： >>edit sfuntmpl.m
即可打开模板文件

②模板文件sfuntmpl.m包含了一个主函数和六个子函数

【1】我们先看主函数：
  主函数首句——引导语句为：
function [sys,x0,str,ts,simStateCompliance] = sfuntmpl(t,x,u,flag)
     其中，fname是S函数的函数名；
     输入形参t,x,y,flag分别为仿真时间，状态向量，输入向量和调用标志
     输出形参sys表示返回参数；x0是初始状态值；str被设置为空阵；ts是一个两列矩阵，一列为各状态变量的采样周期，另一列是相应采样时间的偏移量。
     【M文件中S函数是这么设置的】

   【2】再看看**子函数**：

子函数的前缀为mdl，由flag来控制调用情况
常用的四种情况：
   Flag=0：调用初始化子函数 mdlInitializeSizes;
   Flag=1：调用连续状态更新子函数 mdlDerivatives(t,x,u);
   Flag=2：调用离散状态更新子函数 mdlUpdate(t,x,u);
   Flag=3：调用输出子函数 mdlOutputs(t,x,u);

(二)S函数的应用：

举个最简单的栗子：y=kx+b

（1）定义S函数

①初始化主函数

function [sys,x0,str,ts,simStateCompliance] = move(t,x,u,flag)
switch flag,case 0,[sys,x0,str,ts,simStateCompliance]=mdlInitializeSizes;case 1,sys=mdlDerivatives(t,x,u);case 2,sys=mdlUpdate(t,x,u);case 3,sys=mdlOutputs(t,x,u);case 4,sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u);case 9,sys=mdlTerminate(t,x,u);otherwiseDAStudio.error('Simulink:blocks:unhandledFlag', num2str(flag));
end

②初始化子函数

function [sys,x0,str,ts,simStateCompliance]=mdlInitializeSizes
sizes = simsizes;
sizes.NumContStates  = 1;
sizes.NumDiscStates  = 0;
sizes.NumOutputs     = 1;
sizes.NumInputs      = 1;
sizes.DirFeedthrough = 0;
sizes.NumSampleTimes = 1;   % at least one sample time is needed
sys = simsizes(sizes);
x0  = [0];
str = [];
ts  = [0 0];
simStateCompliance = 'UnknownSimState';
function sys=mdlDerivatives(t,x,u)
sys = u;
function sys=mdlUpdate(t,x,u)
sys=[];
function sys=mdlOutputs(t,x,u)
sys=x;
function sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u)
sampleTime = 1;    %  Example, set the next hit to be one second later.
sys = t + sampleTime;
function sys=mdlTerminate(t,x,u)
sys = [];

（2）Simulink模型中使用S函数

首先我们需要用模块搭建出这个模型
    新手可能找不到器件，这里我简单说一下：simulink标准模块库中，Sinks下有Scope，Sources下有Sine Wave，User-Defined Functions下有S-Function.连起来就可以了
    这里再说一下如何修改Scope的输入端子数：双击打开Scope界面，点击左上方设置，修改Input参数就可以了，记得修改完点Apply。

建立完模型如下：

得到结果如下：

    采样时间：对于Simulink模型来说，解算器中的一个步长决定了整个模型最小的采样时间间隔。

(三)特别注意*——解决初学者第一次应用S函数常碰到的错误

第一次应用S函数时肯能会碰到很多问题，我就几个常见问题总结接个需要注意的地方，希望大家能一次写对。

①注意此处 S函数名一定要和编写的.m文件,否则会报错
②注意，一定要把S函数的.m文件和模型的.slx文件放在一个目录下，确保点击Edit时，可以找到并打开对应S函数M文件

③注意，要把matlab的当前工作目录修改为你这两个文件保存的目录下

(四)常见错误

①步长错误

Starting build procedure for model: test Build procedure for model:
‘test’ aborted due to an error. The specified code generation target
for model ‘test’ cannot be used with a variable-step solver.
Suggested Actions You may configure the solver options for a
fixed-step solver with an appropriate integration algorithm Select a
target that supports a variable-step solver, such as rsim.tlc You can
use ‘Embedded Coder Quick Start’ to help you generate code

遇到这种情况，在模型编辑窗口点击设置，修改步长设置即可。

②类似于此，请检查模型的搭建是否符合S函数的逻辑，检查输入输出端。看S函数源代码是否正确
再查看目录是否一致，工作区是否在当前目录

Generating code into build folder: D:\Study Playground\sample_grt_rtw
Unconnected input line found on ‘sample/Scope’ (input port: 1)
Component: Simulink | Category: Block warning Unconnected output line
found on ‘sample/Sine Wave’ (output port: 1) Component: Simulink |
Category: Block warning Invoking Target Language Compiler on
sample.rtw Using System Target File: D:\Baidu network disk
download\Matlab\rtw\c\grt\grt.tlc Loading TLC function libraries
Initial pass through model to cache user defined code Caching model
source code Writing header file sample.h Writing header file
sample_types.h Writing header file rtwtypes.h Writing header file
builtin_typeid_types.h Writing header file multiword_types.h Writing
source file sample.c Writing header file sample_private.h Writing
header file rtmodel.h Writing source file sample_data.c Writing header
file rt_nonfinite.h Writing source file rt_nonfinite.c Writing header
file rtGetInf.h Writing source file rtGetInf.c Writing header file
rtGetNaN.h Writing source file rtGetNaN.c TLC code generation
complete. Using toolchain: LCC-win64 v2.4.1 | gmake (64-bit Windows)
‘D:\Study Playground\sample_grt_rtw\sample.mk’ is up to date Building
‘sample’: D:\Baidu network disk download\Matlab\bin\win64\gmake -f
sample.mk all D:\Study Playground\sample_grt_rtw>set MATLAB=D:\Baidu
network disk download\Matlab D:\Study Playground\sample_grt_rtw>cd .
D:\Study Playground\sample_grt_rtw>if “” == “” (D:\Baidu network disk
download\Matlab\bin\win64\gmake -f sample.mk all ) else (D:\Baidu
network disk download\Matlab\bin\win64\gmake -f sample.mk )
‘D:\Baidu’ 不是内部或外部命令，也不是可运行的程序或批处理文件。 D:\Study
Playground\sample_grt_rtw>echo The make command returned an error of
9009 The make command returned an error of 9009 D:\Study
Playground\sample_grt_rtw>An_error_occurred_during_the_call_to_make
‘An_error_occurred_during_the_call_to_make’ 不是内部或外部命令，也不是可运行的程序
或批处理文件。 Build procedure for model: ‘sample’ aborted due to an error.
Error(s) encountered while building “sample”: Failed to generate all
binary outputs.

这样基本上就可以保证运行，如果有其他问题，请自行查询或者评论错误截图。

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