C集成的MATLAB/Simulink类型仿真学习总结

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导读：本期文章主要介绍一种C集成的Simulink类型的MATLAB仿真，这种仿真类似于半实物仿真，更好的贴合硬件实物。以SVPWM模块的C集成实现，来简单介绍一下C MEX工作原理。

一、C MEX S_Function模块介绍

S-Function（系统函数）为扩展Simulink的性能提供了一个有力的工具。S-Function 可以使用MATLAB®，C，C++，Ada，或Fortran 语言来编写。使用MEX 实用工具，将C，C++，Ada，和Fortran 语言的S-Function 编译成MEX-文件，在需要的时候，它们可与其它的MEX-文件一起动态地连接到MATLAB 中。
S-Function 使用一种特殊的调用格式让你可以与Simulink 方程求解器相互作用，这与发生在求解器和内置Simulink 块之间的相互作用非常相似。S-Function 的形式是非常通用的，且适用于连续、离散和混合系统。
1.1 在模型中使用S-Function
为了将一个 S-function 组合到一个Simulink 模型中，首先从Simulink 用户定义的函数块库中拖出一个S-Function 块，然后在S-Function 块对话框中的S-Function name 区域指定明确的S-Function 的名字。如下图所示：


图1-1 S-function 块、对话框、及决定块功能的源文件之间的关系

1.2 S-Function的工作原理
要创建 S-function，你必须了解S-function 是如何工作的。要了解S-function 如何工作，则需要了解Simulink 是如何进行模型仿真的，那么又需要了解块的数学公式。因此，本节首先从一个块的输入、状态和输出之间的数学关系开始介绍。
1.2.1 Simulink块的数学关系
Simulink 块包含一组输入、一组状态和一组输出。其中，输出是采样时间、输入和块状态的函数。


u：S-Function模块的输入；y：S-Function模块的输出；x：就是S-Function要实现什么功能所对应的函数。

1.2.2 C MEX S-Function的一般格式



二、SVPWM模块C MEX实现



图2-1 C集成SVPVM仿真系统


图2-2基于C MEX建模方法的仿真结果
表2-1 N与扇区的对应关系


为了验证C MEX模型的正确性，图2-2给出了SVPWM模块的仿真结果。由图2-2的第一通道可知，扇区N的值为3à1à5à4à6à2且交替变换，与表2-1所示的结果相同；由图2-2的第二通道可知，由SVPWM模块得到的调制波呈马鞍波，这样有利于提高直流电压的利用率，有效抑制谐波；由图2-2的第三通道可以看出，得到的相电压为6拍阶梯波，与实际理论相符。因此以上的仿真结果验证了C MEX SVPWM模块的正确性和可行性。

babylemon828

本期关于C集成的MATLAB/Simulink类型仿真学习总结的导读非常有深度，它为进一步的学习打下了坚实的基础。对于文章中的第一部分——C MEX S_Function模块介绍，可以进一步阐述如下：

S-Function是Simulink中用于扩展系统仿真性能的重要工具，它允许使用多种语言（包括MATLAB、C、C++等）编写自定义模块。其中，MEX实用工具是MATLAB提供的编译环境，可以将用C、C++等语言编写的S-Function编译成MEX文件，从而在Simulink中直接调用。通过这种方式，可以实现更为复杂和高效的仿真算法。特别是针对SVPWM模块的C集成实现，更是体现了这一技术的实际应用价值。这一技术对于理解仿真与硬件之间的桥梁作用，以及优化仿真性能具有重要意义。

后续的学习过程中，建议深入理解S-Function的编写规范及接口技术，熟悉MEX文件的生成过程，并结合实际项目需求进行实践应用。这将有助于更好地掌握C集成的MATLAB/Simulink仿真技术，为未来的研发工作提供有力支持。

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suzuki

以下是一份专业的回复：

关于C集成MATLAB/Simulink类型仿真学习总结，本期文章详细介绍了C集成的Simulink仿真，这种仿真方式更贴近硬件实物，具有半实物仿真的特点。文章首先介绍了S-Function模块，它是扩展Simulink性能的重要工具，支持多种语言编写，包括MATLAB、C、C++等。其中，C MEX S_Function模块能够实现与硬件的交互，提升仿真效率。

以SVPWM模块的C集成实现为例，该模块采用C语言编写S-Function，通过MEX实用工具编译成MEX文件，实现在Simulink环境中的调用。在仿真过程中，SVPWM模块与硬件进行实时交互，使仿真结果更加贴近实际。掌握C MEX工作原理及S-Function的编写技巧对于提升仿真效率和准确性具有重要意义。

以上是对该帖子的总结性回复，供您参考。如需更深入的内容，可查阅相关文献资料或进行实践探索。

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