Simulink S-Function：块特性和参数处理

本文档详细介绍了Simulink中的S-Function实现，特别是关于块特性的实现，特别是如何处理可调参数。S-Functions是Simulink中用于自定义模型组件的高级工具，允许用户扩展Simulink的功能，实现特定的数学关系或算法。 在Simulink中，S-Function主要分为M-文件S-Function和MEX文件S-Function。M-文件S-Function是用MATLAB脚本编写的，而MEX文件S-Function是编译后的C、C++、Fortran或Ada代码，它们提供更高的执行效率。 S-Function的工作原理包括了Simulink块的数学关系和仿真的过程。在仿真过程中，有多个回调函数被调用，例如mdlInitializeSizes、mdlCheckParameters和mdlProcessParameters。mdlCheckParameters函数用于在仿真期间检查参数改变的有效性，而mdlProcessParameters则允许S-Function根据参数变化进行相应的处理，比如缓存计算结果或更新运行参数。 在实现块特性时，特别是涉及可调参数，S-Function的mdlCheckParameters和mdlProcessParameters回调起着关键作用。在外部模式下调节参数时，Simulink会调用这两个函数，但外部模式下需要目标语言编译器（TLC）文件来处理参数的改变。 对于可调参数的处理，S-Function的作者需要在代码生成过程中考虑到这一点。如果S-Function依赖于参数的实时改变，那么必须在TLC文件中包含处理这些变化的代码。 文档还提供了各种S-Function的范例，包括M文件S-Function、C语言编写的CMEX S-Function以及不同类型的S-Function示例，如连续状态、离散状态、混合系统和变步长S-Function。这些范例展示了如何定义S-Function的参数、输出，以及如何配置和生成S-Function。 S-Function是Simulink中实现定制模型功能的强大工具，通过使用合适的回调函数和参数处理机制，可以灵活地处理模型的动态行为和参数调整。开发者可以根据需求选择合适的S-Function类型，并利用Simulink提供的工具进行创建和配置。