• Проектирование и имитация систем

    Решения компании MathWorksпредоставляют инструменты и технологии проектирования на основе модели, которые позволяют создавать сложные многодоменные системы, включающие приложения для управления, обработки сигналов, обмена данными и обработки изображений и видео-данных. Такой основанный на использовании симуляции подход обеспечивает более глубокое понимание альтернативных сценариев проекта и компромиссных решений, чем традиционные методики проектирования, основанные на создании прототипов. Он позволяет совершенствовать проект в соответствии с предопределенными функциональными характеристиками.

    Используя эти эффективные средства при создании приложений, вы можете выявлять ошибки на ранних этапах, исследовать различные сценарии, осуществлять анализ надежности и чувствительности и успешно устранять недостатки. Это приводит к экономии средств и времени разработки, уменьшению количества прототипов и повышению качества конечного продукта.

    Закажите бесплатный интерактивный комплект материалов по проектированию и имитации систем (материалы на английском языке)


    Использование моделей для проектирования сложных систем

    Использование моделей позволяет разрабатывать комплексные инженерные системы, представляя соответствующие им сложности с точностью, необходимой для технологического уровня и направления деятельности предприятия. Такой подход дает представление о физике процессов и описывающей их математике, необходимых для определения поведения системы.

    Благодаря моделированию систем разработчик может анализировать и проектировать различные элементы системы отдельно друг от друга, при этом учитывая поведение сложного объекта и его взаимодействие с окружающей средой. Такая независимость позволяет нескольким командам параллельно вести комплексную разработку и эффективно использовать время.


    Построение моделей сложных систем

    Комплексные проекты могут быть реализованы при помощи интуитивно понятной среды Simulink, основанной на графических блок-схемах. Simulink - это гибкая среда разработки, позволяющая использовать математическую основу динамических систем различного типа. Это:
    - непрерывные (аналоговые),
    - дискретные (цифровые),
    - гибридные (аналого-цифровые),
    - основанные на событиях,
    - многоскоростные системы.

    Обширный набор блоков для различных областей применения можно использовать вместе с физическим представлением системы, математическими алгоритмами, дискретными событиями или графиками состояний. Кроме этого благодаря возможностям интерфейса разработчик может воспользоваться преимуществами других инструментов моделирования и языков программирования. Тесная интеграция с MATLAB позволяет пользоваться возможностями для создания алгоритмов, анализа данных и визуализации, увеличивая таким образом надежность комплексного проекта.


    Эффективное развитие проекта

    Часто используемые компоненты объекта можно выделить из сложной системы и организовать в виде иерархии. Благодаря этому становится возможным независимое управление точностью компонента на каждой итерации с учетом требований к проекту, стадии разработки и сроков. Связь нормативных документов с моделью позволяет обеспечить их актуальность и правильность с учетом изменений и эволюции проекта.
    Все эти особенности - повторное использование, отделение от общей модели, связь с требованиями и четкое понимание свойств проекта - позволяют быстро внедрять нововведения, улучшая разработку и сокращая временные затраты.



    Управление и совместная работа над проектом

    Инженеры, имеющие различный опыт, специализацию, задачи, сроки, использующие различные среды разработки и работающие в разных организациях, городах и даже странах - все могут использовать унифицированную платформу Simulink для реализации крупномасштабных проектов. Работа над различными компонентами в общей среде позволит участникам проекта эффективно делиться информацией в виде моделей, формирующих исполняемые спецификации, не нарушая ничьи интеллектуальные права. Документация может быть автоматически сгенерирована непосредственно из моделей в виде интерактивного, стандартного или настраиваемого пользователем отчета.

    Интеграция Simulink с инструментами для работы с настройками позволяет управлять содержащими массивы изменений данными, моделями и полученными в ходе работы над проектом особенностями. Чтобы проектируемые компоненты соответствовали специальным штатным стандартам, предусмотрена возможность реализовать автоматизированные проверки стандартов моделирования и директив на различных этапах проекта.


    Развертывание встроенных проектов

    Повторное использование моделей системы возможно также для автоматической генерации встроенного кода C/C++ или HDL. Код генерируется непосредственно из модели для развертывания или прототипирования серийной системы.



    Моделирование и анализ моделей системы

    Представление комплексной разработки в виде моделей системы - лишь часть решения. Необходимо также разобраться с математическим описанием, чтобы лучше понять поведение системы.
    В Simulink реализованы современные методы вычислений, позволяющие выполнить численное моделирование различных систем: нелинейных, жестких, разрывных (в том числе имеющих мгновенные изменения динамики). Пользователь может одновременно анализировать результаты моделирования и использовать мощные средства анализа моделей, обеспечивая тем самым надежность разработки.


    Исполнение модели в реальном времени на персональном компьютере

    В зависимости от задач, моделирование может запускаться вручную - для анализа и изучения проекта, либо систематически - для оптимизации, тестирования и проверки проекта. Различные способы ускорения моделирования могут помочь эффективно выполнить задачи, ускорив время исполнения и распределив очередь исполнений модели между ресурсами для параллельного вычисления. В процессе моделирования можно использовать непрерывно поступающие с инструментов данные.
    Автоматическая генерация кода позволяет повторно использовать модели систем при моделировании в реальном времени. Так можно провести более тщательные тесты еще до того, как аппаратура будет доступна, либо если реализация алгоритмов на аппаратуре может нанести ей вред или будет слишком дорогостоящей.


    Использование модели в качестве экспериментального стенда

    Модель можно использовать как испытательный стенд для обратного проектирования и проверки; в этом случае применяются блоки моделирования от сторонних разработчиков, инструменты для разработки встроенных систем и макетные платы. Модель в роли многоразового стенда позволяет проверить реализацию разработки с помощью совместного моделирования, моделирования с процессором в контуре (PIL), программно-аппаратного моделирования (HIL).


    Анализ результатов моделирования

    Результаты моделирования можно наблюдать при помощи встроенных программных дисплеев и осциллографов. Кроме того, инструменты разработки графических интерфейсов пользователя MATLAB позволяют по-своему осуществлять визуализацию данных моделирования с использованием временных и частотных характеристик, двумерных и трехмерных графиков, объемной визуализации и трехмерной анимации. Также можно использовать инструменты анализа модели, в том числе исследование охвата и свойств модели с применением ограничений и предположений. Это позволит быстро разработать надежную модель.
    Собирая экспериментальные данные и выполняя моделирование можно эффективно воспроизводить, диагностировать и разрешать ошибки, о которых сообщает клиент, не связываясь с дорогостоящими промышленными аппаратными системами.