7. S-Function接口及其实现

生成fmu的过程中，在模型的sources目录中也生成了支持Simulink导入的S-Function接口代码。

若要生成模型的S-Function模块，在顶层SFcnLists.m中”model_list = {‘controller’, ‘plant’}; % add model to this list”语句处，将新的模型添加在列表中。

启动MATLAB，将工作路径切换至工具包根目录，运行SFcnLists.m脚本，将执行S-Function的代码生成和模块构建。

保存获得的Simulink模型模块，以及工作空间中的数据总线定义，分发模型时还需要附加*.mexw32/*.mexw64二进制文件，以及模型所需的数据文件。

下面的示例仍以教程中的模型为例，演示使用S-Function模块进行集成仿真的具体过程。

  • 运行SFcnLists.m脚本后，将一一生成列表中模型对应的S-Function模块，如 图 7.1 。

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图 7.1 生成的S-Function模块

  • 在MATLAB的工作空间(Workspace)中，将生成的总线(Bus)定义备份，如 图 7.2 。

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图 7.2 工作空间中的总线数据定义

  • 在模型对应的代码目录(sources)下，将生成的S-Function所对应的二进制文件一一备份，如 图 7.3 。

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图 7.3 S-Function所对应的二进制文件

  • 在Simulink中将多个S-Function模型连接为仿真工程，并显示其间的总线数据流，如 图 7.4 。

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图 7.4 Simulink中集成生成的S-Function模型

  • 此时若直接运行仿真工程，可能出现代数环错误，如 图 7.5 。

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图 7.5 代数环错误

  • 在Simulink模块库中，找到并添加“Memory”模块到工程中，如 图 7.6 。

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图 7.6 Memory模块

  • 在Simulink模块库中，找到并添加“Scope”模块到工程中，如 图 7.7 。

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图 7.7 Scope模块

  • 在Simulink模块库中，找到并添加“Bus Selector”模块到工程中，如 图 7.8 。

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图 7.8 Bus Selector模块

  • 将Bus Selector模块拖放到plant输出的数据总线上，点击选择要析取的信号，如 图 7.9 。

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图 7.9 通过Bus Selector析信号

  • 打开Simulink的仿真求解器配置页面，设置定步长求解器，步长0.005s，如 图 7.10 。

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图 7.10 仿真求解器配置

  • 将备份的总线数据结构文件(.mat)导入到工作空间中，并将S-Function的二进制文件复制到工程当前路径下，如 图 7.11 。

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图 7.11 准备总线及二进制文件

  • 将模型依赖的其他数据文件复制到工程当前路径下，如 图 7.12 。

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图 7.12 准备数据文件

  • 配置好的Simulink仿真工程及仿真结果，如 图 7.13 。

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图 7.13 Simulink仿真结果

  • 模型中打印到标准输出的调试信息，被重定向至Simulink状态栏中部的诊断监视窗口，如 图 7.14 。

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图 7.14 Simulink诊断监视窗口