理论教育 MATLAB/Simulink在控制技术中的应用

MATLAB/Simulink在控制技术中的应用

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:Simulink是MathWorks公司开发的用于动态系统和嵌入式系统的多领域模拟和基于模型的设计工具,常集成于MathWorks公司的另一产品MATLAB中与之配合使用。与MATLAB类似,Simulink的功能可以通过购买或自定义的工具箱不断扩展。MATHLAB/Simulink可以用来完成多种仿真任务,包括控制仿真、导航仿真等,由于本章主要讲述水下航行器的导航与控制仿真技术,所以之后的仿真工具都为MATHLAB/Simulink。

MATLAB/Simulink在控制技术中的应用

Simulink是MathWorks公司开发的用于动态系统和嵌入式系统的多领域模拟和基于模型的设计工具,常集成于MathWorks公司的另一产品MATLAB中与之配合使用。

Simulink提供一个交互式的图形化环境及可定制模块库,可对各种时变系统,例如通信、控制、信号处理、影像处理和图像处理系统等进行设计、模拟、执行和测试,也可以进行基于模型的设计。

与MATLAB类似,Simulink的功能可以通过购买或自定义的工具箱不断扩展(例如Stateflow)。另外,Simulink与MATLAB紧密集成,可以直接访问MATLAB大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。

Simulink的主要特点如下[3]

①丰富的可扩充的预定义模块库;

②交互式的图形编辑器来组合和管理直观的模块图;

③以设计功能的层次性来分割模型,实现对复杂设计的管理;

④通过Model Explorer导航、创建、配置、搜索模型中的任意信号、参数、属性,生成模型代码;(www.daowen.com)

⑤提供API用于与其他仿真程序的连接或与手写代码集成;

⑥使用Embedded MATLAB模块在Simulink和嵌入式系统执行中调用MATLAB算法;

⑦使用定步长或变步长运行仿真,根据仿真模式(accelerator rapid accelerator,Normal)来决定以解释性的方式运行或以编译C代码的形式来运行模型;

⑧图形化的调试器和剖析器用来检查仿真结果,诊断设计的性能和异常行为;

⑨可访问MATLAB从而对结果进行分析与可视化,定制建模环境,定义信号参数和测试数据;

⑩模型分析和诊断工具用来保证模型的一致性,确定模型中的错误。

MATHLAB/Simulink可以用来完成多种仿真任务,包括控制仿真、导航仿真等,由于本章主要讲述水下航行器的导航与控制仿真技术,所以之后的仿真工具都为MATHLAB/Simulink。

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