matlab中关于S-fun的调用以及子系统的封装

近日学习matlab建模方面的东西，mark一个网站：http://wtclab.net/txfz/jkmulu.html，邵玉斌老师的教案。

本篇记录一个包含S函数的子系统的建立和封装，用S函数产生任意正弦波。

matlab版本：R2017b

步骤如下：

①首先建立主系统模型。在命令行窗口输入simulink，在弹出的窗口中新建Blank Model，接着点击simulink工具栏的Library Browser，从中选取模块搭建主系统模型，如下图。

接着，双击Subsystem搭建子系统内部模型，如下图。

②系统模型搭建好之后，新建M文件编写S函数，示例代码如下。（注意：函数名需与M文件名一致。）

function [sys,x0,str,ts] =example1Sfun(t,x,u,flag,Amp,Freq,Phase) 
% 正弦波信号源
switch flag 
    case 0       % flag=0 初始化 
       [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes; 
    case 3       % flag=3 计算输出 
       sys=mdlOutputs(t,Amp,Freq,Phase); 
    case {1, 2, 4, 9 }    % 其他作不处理的flag 
       sys=[];            % 无用的flag时返回sys为空矩阵
otherwise % 异常处理 
       error(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]); 
end 
% 主函数结束 
% 子函数实现（1）初始化函数----------------------------------
function [sys,x0,str,ts] = mdlInitializeSizes  % 
sizes = simsizes;           % 获取SIMULINK仿真变量结构
sizes.NumContStates  = 0;   % 连续系统的状态数为0
sizes.NumDiscStates  = 0;   % 离散系统的状态数为0
sizes.NumOutputs     = 1;   % 输出信号数目是1 
sizes.NumInputs      = 0;   % 输入信号数目是0
sizes.DirFeedthrough = 0;   % 该系统不是直通的 
sizes.NumSampleTimes = 1;   % 这里必须为1 
sys = simsizes(sizes); 
str = [];           % 通常为空矩阵 
x0  = [];           % 初始状态矩阵x0 （零状态情况） 
ts  = [0 0];        % 表示连续取样时间的仿真
% 初始化函数结束 

% 子函数实现（2）系统输出方程函数-----------------------------
function sys = mdlOutputs(t,Amp,Freq,Phase) 
sys = Amp*sin(2*pi*Freq*t+Phase);% 这里写入系统的输出方程矩阵形式即可
% 修改这个函数可以得到任意的波形输出
% 系统输出方程函数结束

View Code

之后要使S-fun模块调用编写好的S函数，需要设置模块的参数。进入子系统，双击S-Function模块，把S函数M文件的名称填入S-Function name，再填写模块的参数，如幅值（Amp）等...

③封装子系统。右击子系统模块，选择Mask-->Create Mask，进入封装编辑界面。如下图，在左侧导航栏点击Edit创建模块参数，之后设置好参数的名称、标题、初始值等。

点击左下角的Preview可以预览参数设置对话框。

④仿真观察结果。