分享一個系列，關(guān)于Simulink建模與仿真，盡量整理成體系

1、Simulink特點(diǎn)

Simulink是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟件包。使用Simulink來建模、分析和仿真各種動態(tài)系統(tǒng)(包括連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)和混合系統(tǒng))，將是一件非常輕松的事情。它提供了一種圖形化的交互環(huán)境，只需用鼠標(biāo)拖動的方法便能迅速地建立起系統(tǒng)框圖模型，甚至不需要編寫一行代碼。?該軟件可以利用鼠標(biāo)在模型窗口上繪制系統(tǒng)模型廠然后對系統(tǒng)進(jìn)行仿真和分析。

利用Simulink進(jìn)行系統(tǒng)的建模仿真，其最大的優(yōu)點(diǎn)是易學(xué)、易用，并能依托MATLAB提供的豐富的仿真資源。這里對Simulink的強(qiáng)大功能進(jìn)行簡單的介紹。

1. 交互式、圖形化的建模環(huán)境

Simulink提供了豐富的模塊庫以幫助用戶快速地建立動態(tài)系統(tǒng)模型。建模時只需使用鼠標(biāo)拖放不同模塊庫中的系統(tǒng)模塊并將它們連接起來。

2.?交互式的仿真環(huán)境

Simulink框圖提供了交互性很強(qiáng)的仿真環(huán)境，既可以通過下拉菜單執(zhí)行仿真，也可以通過命令行進(jìn)行仿真。菜單方式對于交互工作非常方便，而命令行方?對于運(yùn)行一大類仿真如蒙特卡羅仿真非常有用。

3. 專用模塊庫(Blocksets)?

作為Simulink建模系統(tǒng)的補(bǔ)充，MathWorks公司還開發(fā)了專用功能塊程序包，如DSP Blockset和 Communication Blockset等。通過使用這些程序包，用戶可以迅速地對系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真與分析。更重要的是用戶還可以對系統(tǒng)模型進(jìn)行代碼生成，并將生成的代碼下載到不同的目標(biāo)機(jī)上。

Simulink的部分軟件工具包

4. 提供了仿真庫的擴(kuò)充和定制機(jī)制

Simulink的開放式結(jié)構(gòu)允許用戶擴(kuò)展仿真環(huán)境的功能：采用MATLAB、FORTRAN和C代碼生成自定義模塊庫，并擁有自己的圖標(biāo)和界面。因此用戶可以將使用FORTRAN或C編寫的代碼鏈接進(jìn)來，或者購買使用第三方開發(fā)提供的模塊庫進(jìn)行更高級的系統(tǒng)設(shè)計、仿真與分析。

5. 與MATLAB工具箱的集成

由于Simulink可以直接利用MATLAB的諸多資源與功能，因而用戶可以直接在Simulink下完成諸如數(shù)據(jù)分析、過程自動化、優(yōu)化參數(shù)等工作。工具箱提供的高級的設(shè)計和分析能力可以融入仿真過程。

簡而言之，Simulink具有以下特點(diǎn)：

(1) 基于矩陣的數(shù)值計算。

(2) 高級編程語言。

(3) 圖形與可視化。

(4) 工具箱提供面向具體應(yīng)用領(lǐng)域的功能。

(5) 豐富的數(shù)據(jù) I/O 工具。

(6) 提供與其它高級語言的接口。

(7) 支持多平臺(PC / Macintosh / UNIX)。

(8) 開放與可擴(kuò)展的體系結(jié)構(gòu)。

2、Simulink的應(yīng)用領(lǐng)域

至此，讀者應(yīng)該對動態(tài)系統(tǒng)的模型建立、系統(tǒng)仿真與分析有了一個比較感性的認(rèn)識；同時對Simulink的強(qiáng)大功能也會有一定的了解。那么使用Simulink到底可以對什么樣的動態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析與輔助設(shè)計呢？其實，任何使用數(shù)學(xué)方式進(jìn)行描述的動態(tài)系統(tǒng)都可以使用Simulink進(jìn)行建模、仿真與分析。

由于Simulink具有強(qiáng)大的功能與友好的用戶界面，因此它已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到諸多領(lǐng)域之中，如：

(1) 通訊與衛(wèi)星系統(tǒng)。

(2) 航空航天系統(tǒng)。

(3) 生物系統(tǒng)。

(4) 船舶系統(tǒng)。

(5) 汽車系統(tǒng)。

(6) 金融系統(tǒng)。

此外，Simulink在生態(tài)系統(tǒng)、社會和經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域也都有所應(yīng)用。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的21世紀(jì)，Simulink的應(yīng)用領(lǐng)域也將會更加廣泛。下圖所示為Simulink在一些領(lǐng)域中的典型應(yīng)用。

3、Simulink在MATLAB家族中的位置

MATLAB是一個包含數(shù)值計算、高級圖形與可視化、高級編程語言的集成化科學(xué)計算環(huán)境。MATLAB?Toolbox提供了面向?qū)I(yè)的函數(shù)庫，擴(kuò)展了MATLAB的能力。MATLAB Compiler 自動將MATLAB中的M文件轉(zhuǎn)換成C和C++代碼，用于獨(dú)立應(yīng)用開發(fā)。Simulink是一個交互式動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析工具。Simulink Blockset提供了豐富的專業(yè)模塊庫，廣泛地用于控制、DSP、通訊等系統(tǒng)仿真領(lǐng)域。Stateflow是一種利用有限狀態(tài)機(jī)理論建模和仿真事件驅(qū)動系統(tǒng)的可視化設(shè)計工具，適合用于描述復(fù)雜的開關(guān)控制邏輯、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖以及流程圖等。

Real-Time Workshop 能夠從Simulink模型中生成可定制的代碼及獨(dú)立的可執(zhí)行程序。Stateflow coder能夠自動生成狀態(tài)圖的代碼，并且能夠自動地結(jié)合到RTW生成的代碼中。圖所示為Simulink與MATLAB的層次結(jié)構(gòu)示意圖。

文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-696342.html

到了這里，關(guān)于Simulink建模與仿真（3）-Simulink 簡介的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！