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动态系统仿真工具Matlab/Simulink简介

发布时间:2008-12-08阅读:3052

  Matlab是MathWorks公司于1982年推出的一套高性能的数值计算和可视化数学软件,被誉为“巨人肩上的工具”。

  Matlab的含义是矩阵实验室(Matrix Laboratory)。它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体,构成了一个方便的、界面友好的用户环境。在这个环境下,对所要求求解的问题,用户只需要简单地列出数学表达式,其结果便以数值或图形方式显示出来。Matlab的推出得到了各个领域专家学者的广泛关注,其强大的扩展功能更为各个工程领域提供了分析和设计的基础。

  Matlab包括被称作工具箱(Toolbox)的各类应用问题的求解工具。随着Matlab版本的不断升级,其所含的工具箱的功能也越来越丰富,因此应用范围也越来越广泛,成为涉及数值分析的各类设计不可或缺的工具。

  Matlab产品族由以下产品构成:①Matlab:②Matlab Toolbox:③Matlab Compiler;④Simulink;⑤Stateflow;⑥Real ̄time workshop;⑦Simulink Blockset。

  Simulink是基于Matlab的框图设计环境,可以用来对各种动态系统进行建模、分析和仿真,它的建模范围广泛,可以针对任何能用数学来描述的系统进行建模,例如航空航天动力学系统、卫星控制制导系统、通信系统、船舶及汽车等,其中包括了连续、离散,条件执行,事件驱动,单速率、多速率和混杂系统等。Simulink提供了利用鼠标拖放的方法来建立系统框图模型的图形界面,而且还提供了丰富的功能块以及不同的专业模块集合,利用Simulink几乎可以做到不书写一行代码即完成整个动态系统的建模工作。除此之外,Simulink还支持Stateflow,用来仿真事件驱动过程。

  Simulink是从底层开发的一个完整的仿真环境和图形界面,是模块化了的编程工具,它把Matlab的许多功能都设计成一个个直观的功能模块,把需要的功能模块用连线连起来就可以实现需要的仿真功能了。也可以根据自己的需要设计自己的功能模块,Simulink功能强大,界面友好,是一种很不错的仿真工具。

  Simulink仿真具有以下的特点。

  (1)交互建模

  Simulink提供了大量的功能块,方便用户快速地建立动态系统模型,建模时只需要使用鼠标拖放库中的功能块,并将它们连接起来。用户可以通过将块组成子系统建立多级模型。对块和连接的数目没有限制。

  (2)交互仿真

  Simulink框图提供了交互性很强的非线性仿真环境。用户可以通过下拉菜单执行仿真,或者用命令行进行批处理。仿真结果可以在运行的同时通过示波器或者图形窗口显示。

  (3)能够扩充和定制

  Simulink的开放式结构允许用户扩充仿真环境的功能。

  (4)与Matlab和工具箱集成

  由于Simulink可以直接利用Matlab的数学、图形和编程功能,用户可以直接在Simulink下完成诸如数据分析、过程自动化、优化参数等工作。工具箱提供的高级设计和分析能力可以通过Simulink的屏蔽手段在仿真过程中执行。

  (5)专用模型库

  Simulink的模型库可以通过专用元件集进一步扩展。

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