1 引言

Simulink中提供了大量的数学运算模块，对应C语言中<math.h>中用于数学计算的函数，例如幂函数、开平方、三角反三角函数、绝对值等。本文介绍一些常用的Simulink数学运算模块，并通过生成代码的方式与C语言中进行对比。

2 模块使用实例

2.1 Math Function模块

Math Function模块表示一些基本的数学运算，在Simulink中拖出一个Math Function模块，如下图：

模块默认是一个指数函数的功能。双击模块可以在Function下拉菜单中切换该模块的功能：

例如切换成Square，即平方，点击确认后，模块的图形就会变为相应的数学表达式，非常好理解。

对该模块给一个常数输入和display模块观测，再仿真一下，可以直观地了解其用法。

模块用法比较简单，可以根据自身的需求切换其功能进行使用。具体下拉菜单的功能可以直接在帮助文档中查看详细的解释。

2.2 Trigonometric Function模块

Math Function模块表示三角函数运算，在Simulink中拖出一个Math Function模块，如下图：

模块默认是一个正弦函数的功能。双击模块可以在Function下拉菜单中切换该模块的功能：

同样地，对该模块给一个常数输入和display模块观测，再仿真一下，可以直观地了解其用法。

这里需要注意，三角函数模块输入的信号是以弧度为单位，如果是角度单位，进行一个简单的系数转换即可。

2.3 Abs模块

Abs模块表示绝对值运算，在Simulink中拖出一个Abs模块，如下图：

对该模块给一个常数输入和display模块观测，再仿真一下，可以直观地了解其用法。

该模块的使用也是比较简单的。

3 代码生成

在Simulink中建模如下：

分别使用了上述三种模块进行简单的输入输出建模，接着Ctrl+B生成代码。首先看到在Math_Module.c主程序中包含了<math.h>标准库头文件，这样可以调用相关的数学函数：

接着看一下主程序中的step函数

在step函数中可以看到三行代码，对应了模型中的三组输入输出的计算。

注意，由于模型默认的是double类型（双精度浮点类型）的输入输出，所以sin()函数和fabs()函数都是返回的double类型的函数。

如果在模型中把输入port模块的类型改成single，那么生成的代码会对应改变：

正弦函数和绝对值函数会变成sinf()和fabsf()。

4 总结

本文研究了Math Function模块、Trigonometric Function模块和Abs模块的用法，在实践中使用的频率是比较高的。

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