S-Function Matlab/Simulink avec entrée et sortie vectorielles

L’exemple de S-Function suivant montre comment créer une S-Function avec entrée et sortie vectorielles dans Matlab/Simulink.

Il accepte un vecteur de 3 entrées réelles
Il met les entrées au carré élément par élément
Il produira un vecteur de 3 sorties réelles

En général, lors de l’écriture de S-functions avec E/S vectorielles, rappelez-vous que :

ssSetInputPortWidth(S, 0, n); ou ssSetOutputPortWidth(S, 0, n); définit le nombre d’éléments dans le vecteur à n. Vous devez appeler cette fonction dans mdlInitializeSizes.
Les données d’entrée ne sont pas données comme un tableau continu mais comme un tableau de pointeurs ! Pour les convertir en vecteur :

square_vector.cpp

InputRealPtrsType uPtrs = ssGetInputPortRealSignalPtrs(S, 0);
// ...
std::array<double, 3> input = { *uPtrs[0], *uPtrs[1], *uPtrs[2] };

InputRealPtrsType uPtrs = ssGetInputPortRealSignalPtrs(S, 0);
// ...
std::array<double, 3> input = { *uPtrs[0], *uPtrs[1], *uPtrs[2] };

La sortie est donnée comme un pointeur vers un vecteur continu

`square_vector.cpp`

square_vector_full.cpp

#define S_FUNCTION_NAME square_vector
#define S_FUNCTION_LEVEL 2

#include "simstruc.h"

// Function: mdlInitializeSizes ==============================================
static void mdlInitializeSizes(SimStruct *S) {
    ssSetNumSFcnParams(S, 0);  // No parameters

    if (!ssSetNumInputPorts(S, 1)) return;
    ssSetInputPortWidth(S, 0, 3);  // Single input
    ssSetInputPortDirectFeedThrough(S, 0, 1); // Direct feedthrough

    if (!ssSetNumOutputPorts(S, 1)) return;
    ssSetOutputPortWidth(S, 0, 3); // Single output

    ssSetNumSampleTimes(S, 1);
    ssSetOptions(S, 0);
}

// Function: mdlInitializeSampleTimes =========================================
static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S) {
    ssSetSampleTime(S, 0, INHERITED_SAMPLE_TIME);
    ssSetOffsetTime(S, 0, 0.0);
}

// Function: mdlOutputs ======================================================
static void mdlOutputs(SimStruct *S, int_T tid) {
    // Get input signal
    InputRealPtrsType uPtrs = ssGetInputPortRealSignalPtrs(S, 0);

    // Get output signal
    real_T *y = ssGetOutputPortRealSignal(S, 0);

    // Square the input
    y[0] = *uPtrs[0] * *uPtrs[0];
    y[1] = *uPtrs[1] * *uPtrs[1];
    y[2] = *uPtrs[2] * *uPtrs[2];
}

// Function: mdlTerminate ====================================================
static void mdlTerminate(SimStruct *S) {
    // No termination tasks required
}

#ifdef  MATLAB_MEX_FILE
#include "simulink.c"      // MEX-file interface mechanism
#else
#include "cg_sfun.h"       // Code generation registration function
#endif

#define S_FUNCTION_NAME square_vector
#define S_FUNCTION_LEVEL 2

#include "simstruc.h"

// Function: mdlInitializeSizes ==============================================
static void mdlInitializeSizes(SimStruct *S) {
    ssSetNumSFcnParams(S, 0);  // No parameters

    if (!ssSetNumInputPorts(S, 1)) return;
    ssSetInputPortWidth(S, 0, 3);  // Single input
    ssSetInputPortDirectFeedThrough(S, 0, 1); // Direct feedthrough

    if (!ssSetNumOutputPorts(S, 1)) return;
    ssSetOutputPortWidth(S, 0, 3); // Single output

    ssSetNumSampleTimes(S, 1);
    ssSetOptions(S, 0);
}

// Function: mdlInitializeSampleTimes =========================================
static void mdlInitializeSampleTimes(SimStruct *S) {
    ssSetSampleTime(S, 0, INHERITED_SAMPLE_TIME);
    ssSetOffsetTime(S, 0, 0.0);
}

// Function: mdlOutputs ======================================================
static void mdlOutputs(SimStruct *S, int_T tid) {
    // Get input signal
    InputRealPtrsType uPtrs = ssGetInputPortRealSignalPtrs(S, 0);

    // Get output signal
    real_T *y = ssGetOutputPortRealSignal(S, 0);

    // Square the input
    y[0] = *uPtrs[0] * *uPtrs[0];
    y[1] = *uPtrs[1] * *uPtrs[1];
    y[2] = *uPtrs[2] * *uPtrs[2];
}

// Function: mdlTerminate ====================================================
static void mdlTerminate(SimStruct *S) {
    // No termination tasks required
}

#ifdef  MATLAB_MEX_FILE
#include "simulink.c"      // MEX-file interface mechanism
#else
#include "cg_sfun.h"       // Code generation registration function
#endif

`Makefile`

Makefile

all:
	mex square_vector.cpp

all:
	mex square_vector.cpp

Comment utiliser dans Simulink

Guide étape par étape pour ajouter la S-function

Exemple d’utilisation :

Simulink Square Vector

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