搭建最基本的S-function模块

S-funtion是干嘛的？
      由于准备要学习RT-LAB，而RTLAB是在matlab基础上运行的，所以先得熟悉MATLAB，对于电气的学生来说，MATLAB中很重要的一个功能就是Simulink，simulink中直接用于电力系统仿真的是simpowersystem模块，simpowersystem中有很多模型，可以直接拖拽，图形化的仿真界面非常方便。但是，不是所有的模型所有的算法simulink、simpowersystem中都能找到的，比如说MMC（模块化多电平换流器的均压排序模块）就没法直接拖拽，所以S-function应运而生。

S-function在整个系统中的定位      我在simulink中搭建模型，都是先搭simulink中有的东西，然后碰到simulink中没有的才会去建S-function，那么在这个时候，你就很清楚你的S-function具体是干什么的，他应该有什么输出，有什么输入，你心里面很清楚，对于系统来说，S-funtion是一个黑匣子，你给他输入，他给你输出。


如何建立S-function？

      清楚了上述两个问题，就可以搭建S-function了。与其说是搭建，不如说是修改，因为simulink已经把模版给你了，你只需要修改就可以。以下分步骤说明：
1、打开模板：直接在simulink元件库中搜索S-funtion Examples，点击进入，会有4种模板（09版中是四种），这4种模板分别是用M文件、C语言、C++、Fortran语言来实现的，由于我只学过C，所以以下说明按C语言模板建立的过程，其他应该都是通用的，双击C语言模板，里面又有很多，直接选择Basic C-MEX Template，进入到C语言编辑界面，没错，这是咱们要修改的东西。
2、修改模板：在修改之前，可以该C语言文件另存为一下， 尽量不要再原模板上改。另存好了以后，就可以看这个文件了，C语言基础好的人，基本上能看懂，基础不好的同学，也别怕，我会直接告诉大家改哪里
#define S_FUNCTION_NAME  test//这里把文件名sfuntmpl_basic修改为test，注意这个test要跟你将来的                                                        S-function的名字一样，改成别的都可以，但是一定要统一
#define S_FUNCTION_LEVEL 2 //一般不改
#include "simstruc.h" //程序里面要用到的头文件在这里引用，如“math.h”等。 float global_var; //定义                                       全局变量
static void mdlInitializeSizes(SimStruct *S) //这个函数用来设置S-FUNTION的输入、输出和参数，非常重                                                                   要，也就是说这个函数中定义的那些东西都要调整成自己系                                                                   统所需要的
ssSetNumSFcnParams(S, 3);  /*设置参数个数，这里设为3，大家根据自己需要设置即可，我这只是举例，下面还有好几处都是举例*/   
if (ssGetNumSFcnParams(S) != ssGetSFcnParamsCount(S)) {         return;     } //默认ssSetNumContStates(S, 0);//设置连续状态的个数，缺省为0；     //默认
ssSetNumDiscStates(S, 0);//设置离散状态的个数，缺省为0；    //默认
if (!ssSetNumInputPorts(S, 1)) return;//设置输入变量的个数，这里为1   
ssSetInputPortWidth(S, 0, 2); //设置输入变量0的维数为2，需要注意的是，S-funtion中输入变量和维数的意思，输入变量可以有多个，即u,v,w等等每个变量可以有多维，即u[0]、u[1]、u[2]等等，我猜测之所以这么搞就是为了方便运算，毕竟MATLAB是为矩阵运算而生的。
ssSetInputPortRequiredContiguous(S, 0, true); //设置input0的访问方式，true就是临近访问，这样指针的增量后就可以直接访问下个input端口了。 这里需要注意，如果你有多个变量的话，那么对于每个变量都得进行这样的设置将中间的0改成1、2、3即可，
ssSetInputPortDirectFeedThrough(S, 0, 1);// 设置输入端口的信号是否mdlOutputs函数中使用，这儿设置为true。 这里也需要注意，对于每个变量都需要设置
iif (!ssSetNumOutputPorts(S, 2)) return;//设置输出变量的个数
ssSetOutputPortWidth(S, 0, 1);//设置输出变量0的维数为1维，跟前面的输入时一个意思
ssSetNumSampleTimes(S, 1); //设置采样时间，此处为1s。//默认
ssSetNumRWork(S, 0);//不管   
ssSetNumIWork(S, 0);     
ssSetNumPWork(S, 0);   
ssSetNumModes(S, 0);
ssSetNumNonsampledZCs(S, 0); ssSetOptions(S, 0);
static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S)
{
    ssSetSampleTime(S, 0, CONTINUOUS_SAMPLE_TIME);
    ssSetOffsetTime(S, 0, 0.0);

}
static void mdlInitializeConditions(SimStruct *S)
  {
  }
#endif /* MDL_INITIALIZE_CONDITIONS */

#define MDL_START  /* Change to #undef to remove function */
#if defined(MDL_START)


  static void mdlStart(SimStruct *S)
  {
  }
#endif /*  MDL_START */    //以上未注释部分全部不管

//接下来就到最重要的时候了，就是你要写你的主算法的时候了，
static void mdlOutputs(SimStruct *S, int_T tid)//注意这个不要动，默认原来的
{
    const real_T     *u = (const real_T*) ssGetInputPortSignal ( S,0 );
    const real_T     *v = (const real_T*) ssGetInputPortSignal ( S,1 );
    const real_T     *w = (const real_T*) ssGetInputPortSignal ( S,2 );
    real_T    *y = ssGetOutputPortSignal ( S,0 );//以上这些变量的定义都是默认按照原来的格式，不要动，只是你需要加变量的话按照人家的格式来加就可以，比如上面，原来只有u,现在我自己加了个v，w，但是格式严格保证

  y[0]=v[0];
    y[1]=w[0];//这两句就是主算法了，反正自己就按照这个样式做就好，我这里只是举个简单例子
}

模板里下面还有好多东西，全部默认。
点击保存，至此，c语言文件修改完成，进入下一步
3、如何把你的c语言跟你的模型连接起来：上一步进行完以后，在matlab主界面中命令栏输入“mex ***.c”（***为你刚定义的C语言文件名），当然这是要在current folder合适的情况下才能实现的，设置一下当前目录就好，如果你的C没有语法问题，那么这一步就成功通过了，并且会在左侧生成一个mex文件，如果有问题，他会提示在哪一行，自己再对照检查。然后，打开simulink，添加S-function，这个直接搜即可，注意这次不是Example了，添加以后，这只是一个啥都没有的S-funtion，然后双击这个模块，将S-function的name改成你刚才在C语言文件里定义的那个，上面是test。其他不用动，设参数的话，应该调整下第二栏。然后点确认，现在这个S-FUNCTION就是具有你刚写的C语言功能的S-FUNTION了，你会发现，你设置的两个变量他就会在输入出来两个头，然后如果你定义的是多维，那么可以用MUX，DEMUX（直接搜）这两个来实现多维的输入输出。附上一张我的基本S-function的仿真界面设置。大家可参考。
4、仿真，点击仿真开始即可，就可以再scope中看到波形了

以上就是我建立S-Function的整个过程，虽然很基础，但是是自己查资料整合资料慢慢探索出来的， 觉得很珍贵，跟大家分享，大家有问题可以留言讨论。另外附上两个文件，从这两个文件中学到不少。