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Simulink: progettazione basata su modelli

1990
  • MathWorks
Ingegnere che utilizza Simulink per la progettazione di sistemi di controllo automobilistici in un ufficio moderno.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

Simulink è un ambiente di programmazione grafica integrato con MATLAB per la modellazione, la simulazione e l'analisi di sistemi dinamici multidominio. Utilizza un'interfaccia a blocchi in cui gli utenti collegano blocchi che rappresentano i componenti del sistema (ad esempio, funzioni di trasferimento, generatori di segnale). Simulink è ampiamente utilizzato per la progettazione basata su modelli, consentendo la simulazione, la generazione automatica di codice per sistemi embedded e il test continuo. verifica.

Simulink offre un linguaggio visivo a blocchi che astrae le equazioni differenziali sottostanti che governano il comportamento di un sistema. Questo approccio, noto come Model-Based Design (MBD), pone un modello di sistema al centro del processo di sviluppo. Invece di scrivere codice testuale, ingegneri e scienziati possono costruire un modello trascinando e rilasciando blocchi da ampie librerie e collegandoli per rappresentare il flusso del segnale. L'ambiente include una serie di risolutori numerici per simulare il comportamento del sistema nel tempo, consentendo la prototipazione rapida e l'analisi di sistemi dinamici, inclusi sistemi lineari, non lineari, a tempo continuo, a tempo discreto e ibridi.

Una delle principali innovazioni di Simulink è la sua capacità di colmare il divario tra la progettazione e l'implementazione del sistema. Grazie a prodotti aggiuntivi come Simulink Coder, il modello grafico può essere utilizzato per generare automaticamente codice C e C++ efficiente e di alta qualità, da implementare su processori embedded. Ciò riduce drasticamente gli errori di programmazione manuale e accelera il ciclo di sviluppo di sistemi di controllo complessi, come quelli presenti in automobili, aerei e macchinari industriali. Il modello diventa un'unica fonte di riferimento per la simulazione, il collaudo e l'implementazione finale, consentendo pratiche come la simulazione hardware-in-the-loop (HIL), in cui il codice generato viene eseguito su un processore in tempo reale che interagisce con l'hardware fisico.

UNESCO Nomenclature: 3304
- Ingegneria di controllo

Tipo

Software/Algoritmo

Interruzione

Incrementale

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • Concetti di informatica analogica
  • SPICE (programma di simulazione con enfasi sui circuiti integrati)
  • SystemBuild (strumento di modellazione grafica iniziale)
  • Stateflow (per la modellazione di macchine a stati)

Applicazioni

  • progettazione di sistemi di controllo automobilistico (ad esempio, ABS, unità di controllo del motore)
  • controllo e simulazione del volo aerospaziale
  • automazione industriale e controllo di processo
  • digital signal processing algorithm design
  • modellazione dei sistemi di comunicazione
  • progettazione di sistemi di energia rinnovabile (ad esempio, controllori di turbine eoliche)

Brevetti:

NA

Idee e potenziali innovazioni

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Argomenti correlati: Simulink, progettazione basata su modelli, MBD, diagrammi a blocchi, simulazione, sistemi di controllo, sistemi embedded, generazione di codice, sistemi dinamici, MATLAB.

Contesto storico

Simulink: progettazione basata su modelli

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(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

Invenzioni, innovazioni e principi tecnici correlati

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