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Simulink: モデルベース設計

1990
  • MathWorks
現代的なオフィスで、Simulinkを使用して自動車制御システムの設計を行うエンジニア。

(画像はイメージです)

Simulinkは、グラフィカルプログラミング環境であり、 MATLAB for modeling, simulating, and analyzing multi-domain dynamical systems. It uses a block diagram interface where users connect blocks representing system components (e.g., transfer functions, signal generators). Simulink is widely used for Model-Based Design, enabling simulation, automatic code generation for embedded systems, and continuous testing and verification.

Simulink provides a visual, block-based language that abstracts the underlying differential equations governing a system’s behavior. This approach, known as Model-Based Design (MBD), places a system model at the center of the development process. Instead of writing textual code, engineers and scientists can build a model by dragging and dropping blocks from extensive libraries and connecting them to represent signal flow. The environment includes a set of numerical solvers for simulating the system’s behavior over time, allowing for ラピッドプロトタイピング and analysis of dynamic systems, including linear, nonlinear, continuous-time, discrete-time, and hybrid systems.

Simulinkの重要なイノベーションの一つは、システム設計と実装の間のギャップを埋めることができる点です。Simulink Coderなどのアドオン製品を使用することで、グラフィカルモデルから高品質で効率的なCおよびC++コードを自動生成し、組み込みプロセッサに展開できます。これにより、手動コーディングによるエラーが劇的に削減され、自動車、航空機、産業機械などに搭載されている複雑な制御システムの開発サイクルが加速されます。このモデルは、シミュレーション、テスト、最終実装における唯一の信頼できる情報源となり、生成されたコードが物理ハードウェアと相互作用するリアルタイムプロセッサ上で実行されるハードウェア・イン・ザ・ループ(HIL)シミュレーションなどの手法を可能にします。

UNESCO Nomenclature: 3304
制御工学

タイプ

ソフトウェア/アルゴリズム

混乱

増分

使用法

広く普及している

前駆物質

  • アナログコンピューティングの概念
  • SPICE(集積回路シミュレーションプログラム)
  • SystemBuild(初期のグラフィカルモデリングツール)
  • Stateflow(ステートマシンモデリング用)

アプリケーション

  • 自動車制御システム設計(例:ABS、エンジン制御ユニット)
  • aerospace flight control and simulation
  • 産業オートメーションと プロセス制御
  • digital signal processing algorithm design
  • 通信システムモデリング
  • renewable energy systems design (e.g., wind turbine controllers)

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

  • a graphical interface for designing and simulating quantum circuits
  • a visual tool for modeling and deploying machine learning pipelines
  • a block-diagram environment for designing and testing smart contracts for blockchains
  • a drag-and-drop interface for creating and simulating complex financial trading strategies
  • a model-based tool for designing and optimizing logistics and supply chain networks
  • an automatic code generator for creating secure and efficient IoT device firmware from a high-level model
  • a graphical environment for modeling biological pathways and simulating cellular processes
  • a visual programming tool for creating interactive art installations and vjing software
  • a platform for designing and simulating urban traffic flow and public transport systems
  • a model-based design tool for developing and verifying protocols for distributed computing systems
Related to: Simulink, model-based design, MBD, block diagram, simulation, control systems, embedded systems, code generation, dynamical systems, MATLAB.

歴史的背景

Simulink: モデルベース設計

1989
1990
1990
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1990
1990
1987-03
1990
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1990
1990
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(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

10年目 周年

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