Simulink 与系统设计和仿真

在多域环境中构建和集成虚拟系统

虚拟系统集成可以帮助您减少对原型硬件的依赖,并使所有工程师都能够在产品开发周期的任意阶段以虚拟方式访问系统。您可以使用 Simulink® 对由物理硬件、嵌入式软件、算法和系统运行环境组成的复杂虚拟系统进行建模、仿真和分析。

借助 Simulink,您可以:

  • 使用直观的架构模型描述系统架构
  • 使用领域特定的工具和预置模块对跨多个领域的系统建模
  • 使用可重用和运行就绪的组件开发可维护的大型模型
  • 将来自不同团队和工具的组件轻松、稳健地集成到一个系统级仿真中
  • 通过仿真和分析来了解和验证系统行为
  • 在您的多核桌面计算机上或计算机集群或云中并行运行大量仿真作业
  • 仿真部署为独立可执行程序、Web App 和功能模型单元 (FMU)

“没有其他工具能同时提供仿真环境和硬件验证和确认功能。但在这单一环境内我可以全部实现上述功能。这就是我选择使用 MATLAB 和 Simulink 的原因。”

Deepak Mishra 博士,印度空间研究组织

描述系统架构

使用 System Composer™ 指定和分析系统架构。创建可以转换为详细 Simulink 实现模型的描述性系统架构模型。这种互联环境可确保跨架构和设计工作流的项目保持同步。

使用这些架构模型制作虚拟系统模板。使用预定义的结构配置系统仿真并自动组配虚拟系统。


跨多个领域的系统建模

复杂的虚拟系统可以包含多域组件。在同一个模型中,使用 Simulink 构建连续时间、离散时间和混合仿真组件。此外,您的 Simulink 模型还可以包括 Stateflow® 状态机体现的组合逻辑和时序逻辑,并用 SimEvents® 表示智能体和事件驱动流程。使用 Simscape™ 描述物理系统模型。

使用 Simulink 中的预置模块设计行业特定的应用,这样您就不必从头创建它们了。例如,使用 Powertrain Blockset™ 中的模块对汽车动力总成系统进行建模和仿真,使用 Aerospace Blockset™ 对飞机动力系统进行建模和仿真,或使用信号处理工具对音频和视频系统进行建模和仿真。


开发可维护的大型模型

通过系统组件化,使用子系统模型引用在 Simulink 中创建复杂大型的设计。使用这些方法,可以组配和仿真大型模型。构建自定义库,以便在整个组织范围内共享和重用部件与组件。通过模型引用与其他团队成员并行开发您的设计,并在与系统集成前独立验证您的组件。要采用模型开发运营一体化工作流,请在持续集成 (CI) 系统(如 Jenkins™)中使用 MATLAB® 单元测试框架运行测试。


集成来自多个来源的组件

集成来自多个来源的组件

使用 Simulink 将设计组件集成在一起,无论它们来自何处。您可以从 Simulink 的 50 多种专用附加产品和 100 多个建模和仿真连接合作伙伴提供的模块库或组件中随意挑选。使用 Simulink 将以 MATLAB、C/C++Python 和其他语言编写的代码引入您的设计。

Simulink 支持开放式仿真标准,例如功能模型接口 (FMI)。使用 Simulink 中的 FMI 导入模块引入外部 FMU。通过 ROS 或 DDS 等中间件集成外部仿真框架。

使用模型降阶方法来组合使用不同保真度级别建模的组件,从而管理和匹配整个模型范围内的组件保真度。


仿真和分析

系统仿真让您在建模时就能够检测和更正系统设计问题。使用仿真调速以指定的速率运行仿真,从而更清楚地观测系统的行为。向前和向后步进仿真可以让您更深入地了解系统和意外行为的原因。

使用 Dashboard 模块以交互方式控制参数值,并查看一组信号的响应情况。使用仿真数据检查器记录仿真数据,以查看和比较结果并使用 MATLAB 进行进一步分析。 


在集群和云中运行大量仿真作业

配置 Simulink 运行任务,如蒙特卡罗模拟设计优化自动化测试,以涵盖虚拟系统的所有设计案例。通过在集群或云中执行仿真作业更快地获得系统设计的深度信息。Simulink 中的“多个仿真”面板可以帮助您创建大量仿真作业而无需编写脚本。使用仿真管理器监控、检查和可视化仿真进度及结果。

Simulink 在仿真过程中使用数据流以递增方式将数据加载并记录到内存中。每次处理的仅为仿真数据的一个数据块,无需将整个数据集加载到内存中。这就消除了系统内存瓶颈,即使对于使用和产生大数据的大量仿真也是如此。


部署仿真

与协作者、供应商和客户共享仿真时选择合适的功能级别。使用 Simulink Compiler™,您可以从模型自动生成仿真 App,并将其编译为独立可执行文件或基于浏览器访问的 Web App。

您可以从模型中导出 FMU 以用于外部仿真环境。您还可以将模型共享为受保护模型,并有选择地在其中包含模型的 Web 视图、生成的代码和密码保护功能。

部署仿真


使用 Simulink 进行系统设计和仿真

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