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产品 Simulink：仿真和基于模型的设计

探寻新思路，将思路付诸实践。

Simulink? 是⼀个⾯向多域仿真并和基于模型设计的框模块图环境。它⽀持系统级设计、仿真、 ⾃动代码⽣成以及嵌⼊式系统的连续测试和验证。 Simulink 提供有图形编辑器、可⾃定义的定 制模块库以及和求解器，能够进⾏动态系统建模和仿真。通过与 MATLAB? 集成，使您不仅能 够将 MATLAB 算法融合到并⼊模型中，⽽且可以还能将仿真结果导出⾄ MATLAB 做进⼀步分 析。
主要特性
图形编辑器，可⽤于构建和管理具有层次关系的框图
预定义模块库，可⽤于构建连续时间和离散时间系统模型
仿真引擎，配有固定步长和可变步长 ODE 求解器
通过⽰波器和数据显⽰，可以查看仿真结果
项⽬和数据管理⼯具，可⽤于管理模型⽂件及数据
模型分析⼯具，可⽤于优化模型架构以及提⾼仿真速度
MATLAB 函数块，可⽤于将 MATLAB 算法导⼊模型中
代码继承⼯具 (Legacy Code Tool)，可⽤于将 C 和 C++ 代码导⼊模型中
主要特性
1. 模型构建
Simulink? 提供了⼀套预定义模块，加以组合即可创建详细的系统框图。有关层次建模、数据管 理和⼦系统⾃定义等⼯具可使您简明⽽准确地描绘最为复杂的系统。
选择模块： Simulink 库浏览器包含系统建模常⽤的模块库。
构建和编辑模型：将模块从 Simulink 库浏览器拖⼊ Simulink 编辑器中即 可构建模型，并可⽤于全⾯控制模型中的内容和操作。
模型层次结构导览： Simulink 中的资源管理器栏和模型浏览器有助于您
在模型中导航。资源管理器栏可指⽰当前查看的层级，使您得以在层次
结构中上、下移动。
管理信号和参数： Simulink 模型既包含含信号也包含参数。信号是由连
接模块的线条所表⽰的时变数据。参数是定义系统动态和⾏为的系数。

显⽰ Signal Attributes (信号属性)选项卡的模块对话框。
2. 模型仿真
您可以对系统的动态⾏为进⾏仿真，并在运⾏仿真时查看结果。为确保仿真速度和精
度， Simulink 提供了固定步长和可变步长 ODE 求解器、图形化调试器以及模型探查器。
选择求解器
求解器是利⽤模型中所含的信息来计算系统动态⾏为的数值积分算法。 Simulink 提供的求解器 可⽀持多种系统的仿真，其中包括任何规模的连续时间(模拟)、离散时间(数字)、混杂 (混合信号)和多采样率系统。

显⽰ Solver (求解器)窗格的 Configuration Parameters (配置参数)对话框。
运⾏仿真
您可以通过 Simulink 编辑器以交互的⽅式运⾏仿真，或者通过 MATLAB 命令⾏按部就班地运 ⾏仿真。仿真有以下三种模式：
Normal (标准，默认设置)，以解释的⽅式对模型进⾏仿真
Accelerator (加速器)，通过创建和执⾏已编译的⽬标代码来提⾼仿真性能，⽽且在仿真过程 中依然能够灵活地更改模型参数
Rapid Accelerator (快速加速器)，通过创建能够在 Simulink 外部的第⼆个处理内核上运⾏的 可执⾏程序，能够⽐ Accelerator (加速器)模式更快地进⾏模型仿真
为了缩短运⾏多个仿真所需的时间，可以在⼀台多核计算机或计算机集群上并⾏运⾏这些仿 真。
3. 仿真结果分析
运⾏仿真后，可以在 MATLAB 和 Simulink 中分析仿真结果。 Simulink 含带了多种有助于了解 仿真⾏为的调试⼯具。
查看仿真结果
使⽤ Simulink 中提供的显⽰器和⽰波器查看信号，可以实现仿真⾏为可视化。您还可以查看仿 真数据检查器内的仿真数据，从中⽐较来⾃多次仿真的多组信号。
再者，您还可以使⽤ MATLAB 构建⾃定义的 HMI 显⽰屏，或者将信号记录到 MATLAB ⼯作 区，以便使⽤ MATLAB 算法以及可视化⼯具来查看和分析数据。
调试仿真
Simulink ⽀持使⽤仿真步进器 (Simulation Stepper) 进⾏调试，以便于前后逐步查看⽰波器上的 仿真数据，或检查系统改变状态的⽅式及时间。
您可以通过 Simulink 调试器以逐个⽅法来地运⾏仿真，并检查相应⽅法的执⾏结果。在模型仿 真过程中，您可以显⽰有关模块状态、模块输⼊与输出以及在 Simulink 编辑器中执⾏模块⽅法 等⽅⾯的信息。

仿真过程中逐步后退和前进，分析系统⾏为。
4. 项⽬管理
Simulink 提供了众多有助于管理与项⽬相关的⽂件、组件及⼤量数据的⼯具。
管理与项⽬相关的⽂件： Simulink Projects 是⼀款交互式⼯具，可⽤于管理项⽬⽂件，连接源 代码管理软件。
构建设计组件： Simulink 可以⽅便地进⾏基于组件的建模和模块化设计。您可以将模型分割成 若⼲设计组件，然后分别对每个组件进⾏建模、仿真和验证。
管理⼤规模数据： Simulink 提供的总线信号可⽤于管理模型中的⼤量信号数据。使⽤总线信 号，可以将多个信号合并到⼀个对象中，以便于这些信号与另⼀个模块建⽴连接。您还可以定 义总线阵列，以便在⼀个包中管理⼀组总线对象。
Simulink 提供的总线信号可⽤于管理模型中的⼤量信号数据。使⽤总线信号，可以将多个信号 合并到⼀个对象中，以便于这些信号与另⼀个模块建⽴连接。您还可以定义总线阵列，以便在 ⼀个包中管理⼀组总线对象。
5. 硬件连接
您可以将 Simulink 模型与硬件相连接，以便实现快速原型开发、硬件在环 (HIL) 仿真和嵌⼊式 系统部署。

在硬件上运⾏仿真
Simulink 提供了有关在低成本⽬标硬件上进⾏模型的原型开发、测试和运⾏的内置⽀持，其中 包括 Arduino?、 LEGO? MINDSTORM? NXT、 PandaBoard 和 BeagleBoard。您可以在 Simulink 中设计有关控制系统、机器⼈、⾳频处理和计算机视觉应⽤的算法，并查看其实时执 ⾏情况。
⽣成代码
Simulink 模型经过配置后便可⽤来⽣成代码。通过将 Simulink 与附加代码⽣成产品配合使⽤， 可以直