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  • S函数模块 pfc_ctrl,代码文件为pfc_ctrl.c pi.c pi.h 编译方法: mex pfc_ctrl.c pi.c 即可生成s函数需要的文件,文件名为第一个文件的名字pfc_ctrl,.h文件可不用加入编译指令中。 ...

    S函数有时不止一个文件,会调用外部文件,这种情况下如何编译?下面给出示例。

    S函数模块 pfc_ctrl,代码文件为pfc_ctrl.c  pi.c pi.h

    编译方法:

    mex pfc_ctrl.c pi.c

    即可生成s函数需要的文件,文件名为第一个文件的名字pfc_ctrl,.h文件可不用加入编译指令中。

     

     

     

     

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  • 基于Simulink_嵌入Matlab函数模块的复杂实时混合试验.pdf
  • 在使用Simulink的过程中经常会遇到一个问题,我希望我自己封装的模块中(一个Mask)的参数实时变化,例如 1.我想要模拟负载电阻突然变化(一开始电阻为2Ω,在1s后电阻变为1Ω) 2.电机运行过程模拟参数实时变化的...

    在使用Simulink的过程中经常会遇到一个问题,我希望我自己封装的模块中(一个Mask)的参数实时变化,例如

    1.我想要模拟负载电阻突然变化(一开始电阻为2Ω,在1s后电阻变为1Ω)

    2.电机运行过程模拟参数实时变化的工况(例如电感随时不断改变)

    等等

    那么就迫切的需要我们设置的一个参数能随时间实时的改变,那么解决方法可以采用S-funtion模块利用set_param

    希望大家有所收获,喜欢本篇文章的话点个 关注 收藏  吧!!!!!!


    S-function模块

     

    模块路径

    模块

    S-function需要在matlab中编程,打开S函数模板方法:在matlab命令行窗口输入   edit sfuntmpl   会打开S函数得模板

    S-function模板

    function [sys,x0,str,ts,simStateCompliance] = sfuntmpl(t,x,u,flag)
    
    switch flag,
    
      %%%%%%%%%%%%%%%%%%
      % Initialization %
      %%%%%%%%%%%%%%%%%%
      case 0,
        [sys,x0,str,ts,simStateCompliance]=mdlInitializeSizes;
    
      %%%%%%%%%%%%%%%
      % Derivatives %
      %%%%%%%%%%%%%%%
      case 1,
        sys=mdlDerivatives(t,x,u);
    
      %%%%%%%%%%
      % Update %
      %%%%%%%%%%
      case 2,
        sys=mdlUpdate(t,x,u);
    
      %%%%%%%%%%%
      % Outputs %
      %%%%%%%%%%%
      case 3,
        sys=mdlOutputs(t,x,u);
    
      %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
      % GetTimeOfNextVarHit %
      %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
      case 4,
        sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u);
    
      %%%%%%%%%%%%%
      % Terminate %
      %%%%%%%%%%%%%
      case 9,
        sys=mdlTerminate(t,x,u);
    
      %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
      % Unexpected flags %
      %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
      otherwise
        DAStudio.error('Simulink:blocks:unhandledFlag', num2str(flag));
    
    end
    
    function [sys,x0,str,ts,simStateCompliance]=mdlInitializeSizes
    
    
    sizes = simsizes;
    
    sizes.NumContStates  = 0;
    sizes.NumDiscStates  = 0;
    sizes.NumOutputs     = 1;
    sizes.NumInputs      = 1;
    sizes.DirFeedthrough = 1;
    sizes.NumSampleTimes = 1;   % at least one sample time is needed
    
    sys = simsizes(sizes);
    
    %
    % initialize the initial conditions
    %
    x0  = [];
    
    %
    % str is always an empty matrix
    %
    str = [];
    
    %
    % initialize the array of sample times
    %
    ts  = [0 0];
    
    % Specify the block simStateCompliance. The allowed values are:
    %    'UnknownSimState', < The default setting; warn and assume DefaultSimState
    %    'DefaultSimState', < Same sim state as a built-in block
    %    'HasNoSimState',   < No sim state
    %    'DisallowSimState' < Error out when saving or restoring the model sim state
    simStateCompliance = 'UnknownSimState';
    
    function sys=mdlDerivatives(t,x,u)
    
    sys = [];
    
    function sys=mdlUpdate(t,x,u)
    
    sys = [];
    
    function sys=mdlOutputs(t,x,u)
    
    sys = [];
    
    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 = [];
    

     

    set paramo函数及功能定义

    语法

    说明

    示例

    输入参数

     

    Simulink仿真

    1.建立名为test_S的模型

    2.在模型中加入S-function模块


    3.搭建模型

    假设我们现在需要一个随时间变化的电感在1s前是2H在1s后变为1H       把参数设为L

    4.建立一个Mask

    点击建立子系统

    设置参数

    点击添加参数

    prompt可以随意写     Name必须与上面设置的变量名相同!!!!!!

    完成搭建

     

    5.S函数编写

    按照上面的s模板建立一个名为fortest的函数

    单输入无输出仅起着改变系统参数的作用

    sizes = simsizes;
    
    sizes.NumContStates  = 0;
    sizes.NumDiscStates  = 0;
    sizes.NumOutputs     = 0;
    sizes.NumInputs      = 1;
    sizes.DirFeedthrough = 1;
    sizes.NumSampleTimes = 1;

    参照上面给出的语法编写    模型名/模块名    参数名     赋值

    function sys=mdlOutputs(t,x,u)
    
    if u<1
        set_param('test_S/Subsystem','L','2')
    else
        set_param('test_S/Subsystem','L','1')
    end
    
    sys = [];

    6.完整模型

    加入一个clock时间模块

    框图

    仿真结果


    总结

    通过S函数就可以实现Simulink的参数实时变化!!!!!!!

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  • 关于simulink中的函数function模块

    千次阅读 2019-12-12 11:43:56
    前言:我们前面提到过当遇到库中没有我们需要的模块时,我们可以自己书写s函数,其实s函数是一个比较高端的工具,是用来书写一些比较复杂的模块,而遇到一些简单的模块,我们可以用库里面的fcn模块和matlab function...

    前言:我们前面提到过当遇到库中没有我们需要的模块时,我们可以自己书写s函数,其实s函数是一个比较高端的工具,是用来书写一些比较复杂的模块,而遇到一些简单的模块,我们可以用库里面的fcn模块和matlab function模块

    这两个模块形式如图:
    在这里插入图片描述

    点开这些模块:
    fcn模块最简单,直接在对话框中输入简单的函数表达输入输出的关系。
    而matlab function模块会显示一个文本,需要你去书写一个脚本,在里面书写一个函数,如图

    在这里插入图片描述

    这里要提醒一点:这个模块默认是一个输入端口,当有多个输入时,可以采取两个措施:
    1.增加输入端口,只需在文本中多写几个输入量就行,如上图中。此时模块的图标也会自动增加输入口
    2.也可以将输入的多个信号通过mux模块接在一起输入这一个端口,因为mux就是将多个信号凝成一股向量输入。此时在程序中的输入量u就是一个矩阵,所以在程序中要用到u(1),u(2)…这种形式来区分开多种输入
    如下图:

    在这里插入图片描述


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  • [Simulink] 从S函数模块代码生成

    千次阅读 2019-03-30 23:15:20
    Simulink默认提供的模块不能够满足用户的需求时,用户可以通过S函数打造自己的模块,实现自定义的算法或期望的动作。 S函数类型 S函数的类型,按照所支持的功能分类,可以分为 Level 1 —— 编写...

    整理自《Simulink仿真及代码生成技术入门到精通》

    S函数

    当Simulink默认提供的模块不能够满足用户的需求时,用户可以通过S函数打造自己的模块,实现自定义的算法或期望的动作。

    S函数类型

    S函数的类型,按照所支持的功能分类,可以分为

    • Level 1 —— 编写简单的数学算法用来仿真
    • Level 2 —— 所编写的算法需要传递多个输入输出端口且每个端口数据都是多维矩阵时,需要使用该类型

    除了仿真时对端口数据类型的要求之外,这两类S函数还有一个区别

    • Level 1的S函数不支持代码生成
    • Level 2的S函数支持代码生成,但如果需要生成代码,需要给S函数编写同名的tlc文件

    编写支持目标硬件外设寄存器配置的驱动模块时,C Mex S函数是一个不错的选择

    S函数的组成及执行顺序

    S函数由几个子方法构成

    • 初始化mdlInitializeSizes()
    • 采样时间设定mdlInitializeSampleTimes()
    • 系统输出mdlOutputs()
    • 仿真结束前终止方法mdlTerminate()
    • mdlRTW()
      其中,加粗部分为S函数能正常仿真的必要方法。

    编写S函数

    Level1 M S函数

    Level1 M S函数支持简单的MATLAB接口及少数S函数的API,是结构简单、功能最少的S函数
    <后期补充吧>

    Level2 M S函数

    <后期补充吧>

    C Mex S函数

    使用C语言编写S函数成为C Mex S函数,C语言编写的S函数可执行文件为mex文件,是MATLAB环境下的动态链接可执行文件。
    C Mex S函数中模块属性的设置和获取,以及数据结构的访问和操作都需要C Mex宏函数来实现。

    C Mex S函数的编写:

    定义宏

    #define S_FUNCTION_NAME  demo
    #define S_FUNCTION_LEVEL 2
    

    包含头文件如果需要使用Simluink内建的固定点数据类型,应该包括fixedpoint.h

    #include "simstruc.h"
    

    C Mex S函数的各个子方法
    其中,mdlRTW方法比较特别,负责传递模块参数到rtw文件中,以便TLC文件在代码生成阶段使用RTW中的记录。
    注意:这个的各个子方法都是static子函数,其含义不是指存储方式,而是指函数的作用于仅局限于本文件,而不会被其他S函数所调用

    static void mdlInitializeSizes(SimStruct *S){}
    static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S){}
    static void mdlOutputs(SimStruct *S,int_T tid){}
    static void mdlTerminate(SimStruct *S){}
    static void mdlRTW(SimStruct *S){}
    

    结尾部分

    #ifdef MATLAB_MEX_FILE
    #include"Simulink.c"//用于仿真
    #else
    #include"cg_sfun.h"//用于RTW代码生成(非内嵌的S函数)
    #endif
    

    mdlInitializeSizes

    定义S函数块的基本特性,包括采样时间、连续或离散状态的初始条件以及sizes数组

    SimStruct宏函数名 作用
    ssSetNumSFcnParams 设定模块参数个数,第2个参数表示参数个数
    ssGetNumSFcnParams 获取模块参数的个数
    ssGetSFcnParamsCount 获取S函数实际拥有的参数个数
    ssSetNumInputPorts 设置输入端口的个数
    ssSetInputPortWidth 设置某个输入端口的位数,端口号从0开始,第3个参数是维度
    ssSetInputPortDirectFeedThrough 设置某个输入端口是狗直接馈入,通过第2个参数制定端口号,第3个参数1表示存在直接馈入,0则相反
    ssSetNumOutputPorts 设置输出端口的个数
    ssSetOutputPortWidth 设置某个输出端口的位数,端口号从0开始,第3个参数是维度
    ssSetNumContStates 设置连续状态变量个数,第2个参数表示连续状态变量个数
    ssSetNumDiscStates 设置离散状态变量个数,第2个参数表示离散状态变量个数
    ssSetNumSampleTimes 设置采样时间的个数,第2个参数表示采样时间的个数
    ssSetOptions 设置S函数的选项
    ssSetInputPortDataType 设置输入端口的类型

    这里说一下ssSetInputPortDataType,默认情况下端口的数据类型为double,对应到C Mex S函数的SimStruct数据结构为SS_DOUBLE

    数据类型ID号 SimStruct数据类型宏 Simulink内建类型
    0 SS_DOUBLE double
    1 SS_SINGLE single
    2 SS_INT8 int8
    3 SS_UINT8 uint8
    4 SS_INT16 int16
    5 SS_UINT16 uint16
    6 SS_INT32 int32
    7 SS_UINT32 uint32
    8 SS_BOOLEAN boolean

    使用方法:
    ssSetInputPortDataType(S,0, SS_UINT32)

    自定义数据类型
    一般情况下,自定义数据类型可以通过M语言在workspace中创建Simulink.NumericType和Simulink.AliasType。

    % 创建Simulink Numeric Type
    % Simulink.NumericType默认是double类型
    MyDataType = Simulink.NumericType;
    % 设置这个变量是一个类型定义的别名
    MyDataType.IsAlias = 1;
    

    之后在C Mex S函数的mdlInitializeSizes子方法中注册,并设置到输入输出端口或工作向量数据类型中去:

    C Mex S函数的实例

    用一个滤波器实例,其数学模型表述如下:
    Y(t)=(U(t)Y(t1))×Lc+Y(t1)Y(t) = (U(t) - Y(t-1)) \times L_c + Y(t-1)

    • U(t)U(t)表示当前采样时刻的输入
    • Y(t)Y(t)表示当前采样时刻的输出
    • Y(t1)Y(t-1)表示的上一个采样时刻的输出值
    #define S_FUNCTION_NAME sfun_c_filter
    #define S_FUNCTION_LEVEL 2
    
    #include "simstruc.h"
    
    #define COEF_IDX 0
    #define COEF(S) mxGetScalar(ssGetSFcnParam(S,COEF_IDX))
    
    /*Function:mdlInitializeSizes*/
    static void mdlInitializeSizes(SimStruct *S)
    {
    	ssSetNumSFcnParams(S,1);
    	if (ssGetNumSFcnParams(S)!= ssGetSFcnParamsCount(S)){
    		return;
    	}
    	
    	if (!ssSetNumInputPorts(S,1)) return;
    	ssSetInputPortWidth(S,0,DYNAMICALLY_SIZED);
    	ssSetInputPortDirectFeedThrough(S,0,1);
    	
    	if (!ssSetNumOutputPorts(S,1)) return;
    	ssSetOutputPortWidth(S,0,DYNAMICALLY_SIZED);
    	
    	ssSetNumDWork(S,1);
    	ssSetDWorkWidth(S,0,DYNAMICALLY_SIZED);
    	
    	ssSetNumSampleTimes(S,1);
    	
    	ssSetSimStateCompliance(S,USE_DEFAULT_SIM_STATE);
    	ssSetOptions(S,
    				   SS_OPTION_WORKS_WITH_CODE_REUSE |
    				   SS_OPTION_EXCEPTION_FREE_CODE |
    				   SS_OPTION_USE_TLC_WITH_ACCELERATOR);	
    }
    
    static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S){
    	ssSetSampleTime(S, 0 ,INHERITED_SAMPLE_TIME);
    	ssSetOffsetTime(S, 0, 0.0);
    	ssSetModelReferenceSampleTimeDefaultInheritance(S);
    }
    
    static void mdlInitializeConditions(SimStruct *S){
    	real_T *x = (real_T *) ssGetDWork(S,0);
    	x[0] = 0.0;
    }
    
    static void mdlOutputs(SimStruct *S, int_T tid){
    	int_T i;
    	InputRealPtrsType uPtrs = ssGetInputPortRealSignalPtrs(S,0);
    	real_T *y = ssGetOutputPortRealSignal(S,0);
    	int_T width = ssGetOutputPortWidth(S,0);
    	real_T *x = (real_T *) ssGetDWork(S,0);
    	real_T Lc = COEF(S);
    	for (i=0;i< width;i++){
    		y[i] = (*uPtrs[i] - x[i]) * Lc +x[i];
    	}
    	for(i=0;i<width;i++){
    		x[i] = y[i];
    	}
    }
    
    static void mdlTerminate(SimStruct *S){}
    
    #ifdef MATLAB_MEX_FILE
    #include "simulink.c"
    #else
    #include "cg_sfun.h"
    #endif
    
    
    mex sfun_c_filter.c
    

    然后建立S-Function模块,并封装Mask,将封装的Paramters与S-Function中的参数设置成一致的
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    建立Simulink模型如下:
    在这里插入图片描述
    如果这时选择编译的话,会报错,如下:
    在这里插入图片描述
    这里,Nonline S Function就是指不具有TLC文件,不支持代码生成的S函数。因此会报错。
    这里提供两种内联方法:

    • Full inlined 完全内联 ——在TLC的Output子方法中实现具体的算法,明确给出输入/输出关系
    • wrapper inlined 封装内联 —— 在TLC的Output子方法中不是实现具体算法代码,而是规定输入/输出端口变量如何调用已经存在的C代码。

    为C MEX S函数配置TLC
    在配置TLC文件之前,需要先在sfun_c_filter.c中加入mdlRTW()函数。

    void mdlRTW(SimStruct *S)
    {
    	/*Get Parameters*/
    	real_T c_coef = COEF(S);
    	/*Write parameter into rtw file*/
    	if (!ssWriteRTWParamSettings(S,1,
    			SSWRITE_VALUE_DTYPE_NUM, "r_coef", &c_coef, DTINFO(SS_DOUBLE, COMPLEX_NO)))
    			return;	
    }
    

    模块TLC编写

    %implements sfun_c_filter "C"
    %% Function :blockTypeSetup
    %% Purpose: add some macro defines.
    %function BlockTypeSetup(block,system) void
    
    %endfunction
    
    %% Function :Start
    %% Purpose: these code will appear at model.c initialization function
    %function Start(block,system) Output
    
    %endfunction
    
    %% Function :Outputs
    %% Purpose: these code will appear at model.c step function
    %function Outputs(block,system) Output
    
    	%assign t_coef = SFcnParamSettings.r_coef
    	%assign rollVars = ["U","Y","DWork"]
    	%roll sigIdx = RollRegions, lcv = RollThreshold, block, "Roller" ,rollVars
    		%assign u = LibBlockInputSignal(0,"",lcv, sigIdx)
    		%assign y = LibBlockOutputSignal(0,"",lcv, sigIdx)
    		%assign x = LibBlockDWork(dwork,"",lcv, sigIdx)
    		/*Calculate the filter result*/
    		% <y> = (%<u> - %<x>)*%<t_coef> + %<x>;
    		%<x> = <y>;
    	%endroll
    %endfunction
    
    

    【未完】

    包含头文件的部分,C Mex S函数使用用户自定义数据类型有两种方法:

    • C Mex S函数中使用外部结构体数据类型,保存在head.h文件中。
    typedef struct{
    	signed long Alpha;
    	signed long Beta;
    }AlphaBeta;
    

    然后将S函数的头文件部分修改为:

    #include "simstruc.h"
    #include "head.h"
    
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    将子模块封装起来后,我们双击子模块将看不到里面的内容,保密性更好 封装好后可以为子模块添加说明、封皮等,更加规范 将子模块的参数放在封装界面里,不在显示在全局的workspace里面,方便我们后续对参数的查找和...
  • 开始时怎么也搞不懂simulink是如何调用fft_m.fig的,后来通过查看DFD1R的博客:http://blog.csdn.net/dfd1r/article/details/6280605 终于搞懂:在模块 my_fft1上面点击右键,点击block properties,点击callback...
  • 用S-函数编写Simulink中的正弦模块

    千次阅读 2016-07-28 16:57:13
    用S-函数实现一个正弦波信号源。要求其幅度、频率和初始相位参数可由外部设置,并将这个信号源进行封装。 S-函数程序代码如下: function [sys,x0,str,ts] =ch2example17Sfun(t,x,u,flag,Amp,Freq,Phase) % ...
  • 问题: 在不使用S-Function的情况下,simulink模块如何存储上一次的计算值? 解决思路: 方案1为dat保存法,方案2为toWorkspace法,方案3为反馈法。 方案1:在模块脚本中直接将要保存的值存成dat文件,下次使用时...

空空如也

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simulink函数模块