Simulink: MATLABs fortgeschrittenes Simulations- & Model-Based-Design-Tool

Simulink ist eine Simulations- und modellbasierte Designumgebung für dynamische und eingebettete Systeme, integriert mit MATLAB. Simulink, ebenfalls von MathWorks entwickelt, ist ein datenflussbasiertes grafisches Programmierungswerkzeug für die Modellierung, Simulation und Analyse multidomänischer dynamischer Systeme. Es ist im Wesentlichen ein grafisches Blockdiagramm-Tool mit anpassbaren Blockbibliotheken.

Es ermöglicht die Einbindung von MATLAB-Algorithmen in Modelle sowie den Export der Simulationsergebnisse in MATLAB für weitere Analysen.

Simulink unterstützt:

• System-Level-Design
• Simulation
• automatische Codegenerierung
• Test und Verifikation eingebetteter Systeme

Es gibt mehrere weitere Add-on-Produkte von MathWorks sowie Hardware- und Softwareprodukte von Drittanbietern, die für die Verwendung mit Simulink verfügbar sind.

Die folgende Liste gibt eine kurze Beschreibung einiger davon:

• Stateflow ermöglicht die Entwicklung von Zustandsautomaten und Flussdiagrammen.

• Simulink Coder ermöglicht die automatische Generierung von C-Quellcode für die Echtzeit-Implementierung von Systemen.

• xPC Target zusammen mit x86-basierten Echtzeitsystemen bietet eine Umgebung zur Simulation und zum Test von Simulink- und Stateflow-Modellen in Echtzeit am physischen System.

• Embedded Coder unterstützt spezifische eingebettete Ziele.

• HDL Coder ermöglicht die automatische Generierung von synthetisierbarem VHDL und Verilog.

• SimEvents bietet eine Bibliothek grafischer Bausteine für die Modellierung von Warteschlangensystemen.

Simulink ist in der Lage, Modelle systematisch durch Modellierungsstilprüfung, Anforderungsrückverfolgbarkeit und Modellabdeckungsanalyse zu verifizieren und zu validieren.

Simulink Design Verifier ermöglicht die Identifizierung von Designfehlern und die Generierung von Testszenarien für das Modellprüfen.

Simulink verwenden

Um Simulink zu öffnen, geben Sie im MATLAB-Arbeitsbereich ein:

 simulink 

Simulink öffnet sich mit dem Library Browser. Der Library Browser wird zum Erstellen von Simulationsmodellen verwendet.

Im linken Fensterbereich finden Sie mehrere Bibliotheken, kategorisiert nach verschiedenen Systemen. Durch Anklicken wird jeder die Designblöcke im rechten Fensterbereich anzeigen.

Modelle erstellen

Um ein neues Modell zu erstellen, klicken Sie auf die Schaltfläche New in der Symbolleiste des Library Browsers. Dies öffnet ein neues unbenanntes Modellfenster.

Ein Simulink-Modell ist ein Blockdiagramm.

Modellelemente werden hinzugefügt, indem Sie die entsprechenden Elemente aus dem Library Browser auswählen und in das Modellfenster ziehen.

Alternativ können Sie die Modellelemente kopieren und in das Modellfenster einfügen.

Beispiele

Ziehen Sie Elemente aus der Simulink-Bibliothek, um Ihr Projekt zu erstellen.

Für dieses Beispiel werden zwei Blöcke für die Simulation verwendet: Eine Quelle (ein Signal) und eine Senke (ein Oszilloskop). Ein Signalgenerator (die Quelle) erzeugt ein analoges Signal, das dann grafisch vom Oszilloskop (der Senke) visualisiert wird.

Beginnen Sie damit, die erforderlichen Blöcke aus der Bibliothek in das Projektfenster zu ziehen. Verbinden Sie dann die Blöcke miteinander, indem Sie Verbindungen von Verbindungspunkten eines Blocks zu denen eines anderen ziehen.

Ziehen wir einen 'Sine Wave'-Block in das Modell.

Wählen Sie 'Sinks' aus der Bibliothek und ziehen Sie einen 'Scope'-Block in das Modell.

Ziehen Sie eine Signalleitung vom Ausgang des Sine-Wave-Blocks zum Eingang des Scope-Blocks.

Führen Sie die Simulation durch Drücken der 'Run'-Taste aus, wobei alle Parameter standardmäßig belassen werden (Sie können sie im Menü Simulation ändern).

Sie sollten den unten stehenden Graphen vom Scope erhalten.