基本介紹
- 中文名：S函式
- 外文名：S-function
- 用途：常用MATLAB編寫
S-函式是系統函式(System Function)的簡稱，是指採用非圖形化的方式(即計算機語言，區別於Simulink的系統模組)描述的一個功能塊。用戶可以採用MATLAB代碼，C，C++，FORTRAM等語言編寫S-函式。S-函式由一種特定的語法構成，用來描述並實現連續系統、離散系統以及複合系統等動態系統；S-函式能夠接受來自Simulink求解器的相關信息，並對求解器發出的命令作出適當的回響，這種互動作用非常類似於Simulink系統模組與求解器的互動作用。一個結構體系完整的S-函式包含了描述動態系統所需的全部能力，所有其他的使用情況都是這個結構體系的特例。往往S-函式模組是整個Simulink動態系統的核心。
根據S-函式代碼使用的程式語言，S-函式可以分成M檔案S-函式（即用MATLAB語言編寫的S-函式）、C語言S-函式、C++語言S-函式以及Fortran語言S-函式等。通過S-函式創建的模組具有與Simulink模型庫中的模組相同的特徵，它可以與Simulink求解器進行互動，支持連續狀態和離散狀態模型。
S-函式作為與其他語言相結合的接口，可以使用這個語言所提供的強大能力。例如，Matlab語言編寫的S-函式可以充分利用MATLAB所提供的豐富資源，方便地調用各種工具箱函式和圖形函式；使用C語言編寫的S-函式可以實現對作業系統的訪問，如實現與其他進程的通信和同步等。
用戶可能會有如下的疑問：Simulink已經提供了大量的內置的系統模組，並且允許用戶自定義模組，那么為何還要使用S-函式呢？誠然，對於大多數動態系統仿真分析語言，使用Simulink提供的模組即可實現，而無需使用S-函式。但是，當需要開發一個新的通用的模組作為一個獨立的功能單元時，使用S-函式實現則是一種相當簡便的方法。另外，由於S-函式可以使用多種語言編寫，因此可以將已有的代碼結合進來，而不需要在Simulink中重新實現算法，從而在某種程度上實現了代碼移植。此外，在S-函式中使用文本方式輸入公式、方程，非常適合複雜動態系統的數學描述，並且在仿真過程中可以對仿真進行更精確的控制。
簡單的來說，用戶可以從如下的幾個角度來理解S-函式：
(1) S-函式為Simulink的“系統”函式。
(2)能夠回響Simulink為求解器命令的函式。
(3)採用非圖形化的方法實現一個動態系統。
(4)可以開發新的Simulink模組。
(5)可以與已有的代碼相結合進行仿真。
(6)採用文本方式輸入複雜的系統方程。
(7)擴展Simulink功能。M檔案S-函式可以擴展圖形能力，C MEX S-函式可以提供與作業系統的接口。
(8)S-函式的語法結構是為實現一個動態系統而設計的(默認用法)，其他S-函式的用法是默認用法的特例(如用於顯示目的)。
