MBD_入门篇_05_Simulink简介

本文详细讲解了Simulink,作为MATLAB中的仿真工具,如何创建模型,模型窗口组成部分,以及其在多个领域的应用。

 前言

作者介绍

阿隆,深耕汽车控制器应用层开发多年,经历多家企业项目(包含多家中外头部企业),拥有多款控制器量产经验。主要技能包括应用层模型开发和c/c++代码编写,mil/sil测试,工具链开发,静态检查,BSW配置和手写,上位机开发等。

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使用介绍

MBD课程是阿隆从业多年后,在2022年的时候从0开始一点点录制的视频,一点点码字码出来的课程,现在分享给大家用来学习,如果对正在观看的你有帮助,可以帮忙推荐给身边的朋友,一起学习,也可以免费加入阿隆的技术交流群进行交流学习。

课程使用平台Matlab 2021b,建议初学者尽量使用同版本,避免出现版本差异带来的问题。等熟练掌握课程以后,再升级平台,出现版本差异的问题也知道该如何解决。

全网同名阿隆汽车,可以在其他平台搜索阿隆汽车找到阿隆,感谢观看。

入门篇视频观看链接如下:

阿隆MBD入门篇_合集_01_哔哩哔哩_bilibili

阿隆MBD入门篇_合集_02_哔哩哔哩_bilibili

实战篇01视频观看链接如下:

阿隆MBD实战篇_01_VCU扭矩查表模块与CANoe联合仿真_哔哩哔哩_bilibili

提高篇视频观看链接

along-auto.com

5.Simulink简介

5.1 Simulink介绍

Simulink是美国Mathworks公司推出的MATLAB中的一种可视化仿真工具。Simulink是一个模块图环境,用于多域仿真以及基于模型的设计。它支持系统设计、仿真、自动代码生成以及嵌入式系统的连续测试和验证。 Simulink提供图形编辑器、可自定义的模块库以及求解器,能够进行动态系统建模和仿真。

Simulink与MATLAB相集成,能够在Simulink 中将MATLAB算法融入模型,还能将仿真结果导出至 MATLAB 做进一步分析。Simulink应用领域包括汽车、航空、工业自动化、大型建模、复杂逻辑、物理逻辑,信号处理等方面。

5.2 创建模型

模型的格式slx,mdl。mdl是以前的版本用的格式,现在的版本几乎都用的是slx格式。

第1种方式,选择Home->New->Simulink Model

选择空模型或者某种类型的模板创建新模型。

第2种方式,直接点击Home->Simulink

创建完毕的空模型。

这几种方式不同版本之间的界面也有会有所区别,明白是创建的逻辑即可,选择自己习惯用的即可。

5.3 模型窗口介绍

保存为之前Simulink软件版本,可以给低版本的Matlab打开。

选择一种之前的版本。

库浏览器,包含了Simulink的模块。

库浏览器中包含了常用模块,连续系统模块,离散系统模块,数学运算模块,逻辑模块,查表模块等等。

Model Setting里设置模型的一些Configuration,也可以设置生成代码相关的配置。

StopTime设置仿真的时长。Run开始仿真。Step Forward,单步运行,步长可以设置。Stop停止仿真。

开启回退仿真。

Data Inspector数据分析。

Model Advisor模型规则检查。

APPS里打开应用。

### MBD(Model-Based Design)基础知识与入门指南 MBD,即基于模型的设计(Model-Based Design),是一种以模型为核心的设计和开发方法。它广泛应用于控制系统、嵌入式系统、汽车电子、航空航天等领域,特别适用于复杂系统的建模、仿真和代码生成。通过图形化建模工具(如 MATLAB/Simulink、TargetLink 等),工程师可以快速构建系统模型,并在早期阶段进行仿真验证,最终实现从模型自动生成可执行代码的目标[^2]。 #### 核心特点 - **图形化建模**:使用模块化的方式搭建系统模型,提高设计效率。 - **早期验证与仿真**:在硬件实现前,通过仿真验证系统行为,降低开发风险。 - **自动代码生成**:将模型直接转换为 C/C++ 或 HDL 代码,减少手动编码错误。 - **跨平台集成**:支持多种嵌入式平台和实时操作系统(RTOS)的部署。 - **迭代开发流程**:便于修改与优化,提升开发灵活性和响应速度[^3]。 #### 入门学习路径 ##### 1. 学习基础概念与工具 建议从 Simulink 和 Stateflow 开始学习,掌握基本建模技巧。熟悉以下内容: - 模块库的使用 - 信号流与数据类型管理 - 子系统与封装技术 - 仿真设置与调试技巧 ##### 2. 掌握建模规范与最佳实践 为了确保模型质量与可维护性,应遵循建模标准,例如: - 使用清晰的命名规则 - 控制模型复杂度,合理划分功能模块 - 利用数据字典统一管理变量[^4] ##### 3. 实践项目驱动学习 可以通过实际案例来加深理解,例如: - 构建一个简单的 PID 控制器模型 - 实现 PWM 调速控制逻辑 - 设计状态机用于系统行为控制 以下是一个简单的 Simulink 模型结构示例: ```matlab % 创建一个新的 Simulink 模型 new_system('my_first_model'); open_system('my_first_model'); % 添加一个阶跃输入源 add_block('simulink/Sources/Step','my_first_model/Step'); % 添加一个积分器模块 add_block('simulink/Continuous/Integrator','my_first_model/Integrator'); % 添加一个示波器用于观察输出 add_block('simulink/Sinks/Scope','my_first_model/Scope'); % 连接模块 add_line('my_first_model','Step/1','Integrator/1'); add_line('my_first_model','Integrator/1','Scope/1'); ``` 运行该模型后,可以在 Scope 中观察到阶跃输入经过积分后的响应曲线。 ##### 4. 学习自动代码生成 使用 Embedded Coder 或其他代码生成工具链,学习如何配置模型参数并生成可部署的 C/C++ 代码。重点包括: - 设置目标硬件环境 - 配置代码生成选项(如优化等级、内存分配等) - 验证生成代码的功能一致性 ##### 5. 参考教程与资源 推荐参考《MBD代码生成详解教程》等资料,系统了解 Simulink 建模与代码生成流程,同时结合在线课程和官方文档提升技能水平[^1]。 ---
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