Simulink 入門...2 「Simulink入門」でお伝えしたいこと...

Preview:

Citation preview

1© 2014 The MathWorks, Inc.

Simulink®入門

MathWorks Japan

アプリケーションエンジニアリング部

シニアチームリーダー

宅島章夫

2

「Simulink入門」でお伝えしたいこと

Simulinkについてご存じない方、これからSimulinkを使ってみようという方に対して、

といった疑問にお答えすることを目指します。

• Simulinkとは?

• なぜSimulinkなのか?

• どこで、どのようにSimulinkが使えるのか?

3

Simulinkとは?

モデリング・シミュレーションのための環境です

4

そもそも、モデリングとシミュレーションの意義・メリットは?

実物/実世界では再現困難/

不可能なテストを行える– 危険

– 高コスト

– 物理的に困難/不可能

関心事象の本質を抽出し、機能・性能の検討が行える– 物理に基づく事象の洞察

– パラメータスタディ

– 目に見えない事象の可視化

5

なぜSimulinkなのか?

見やすい・作りやすいブロック線図環境– データや処理の流れが明瞭

– アイディアを即座に具現化・共有

幅広いアプリケーション領域をカバーする柔軟な環境– ダイナミックシステム、イベント

ドリブンシステム

– 物理モデリング、制御、信号処理

MATLAB環境との完全な統合– スクリプトによるバッチシミュレーション

– 豊富な設計・解析・技術計算ライブラリ

へのアクセス

6

多様なニーズに応えるSimulink

自動車の制御開発

モータ制御系設計とマイコン実装

遠隔操作ロボット制御開発

工作機械の精密位置決め制御

遊戯台のメカ・パワエレ設計

火力発電プラントのシステム解析

内製/他社シミュレータとの連成解析

A/Dコンバータの設計

ノイズキャンセラの設計

家庭調理器のPLL回路設計

レーザープリンタエンジンのSoC実装

ディジタル変復調設計とFPGA実装

ソフトウェア無線の方式検討

インスリン投薬時の血糖値変化

神経系の情報伝播メカニズム解析学生・社員への理論実践教育

7

例題:「The Clapper」システムのモデリングとシミュレーションにトライ

マイクロフォンで”Clap(拍手)” を検出

所定のClap回数で電源ON/OFFを切り替え

8

Simulinkの柔軟なモデリング環境

• 固定・可変ステップODEソルバ• 連続/離散、連続・離散混在システム• マルチレートシステム

ダイナミックシステム

• 非決定的離散システム• 状態遷移図/表、真理値表• フローチャート

イベントドリブンシステム

• ディジタル信号処理システム• 通信システム• RFシステム

信号処理・通信システム

• 線形解析(時間・周波数領域)• コントローラチューニング• マルチドメイン物理モデリング

制御設計 &物理システム

9

多様なニーズに応えるSimulink

自動車の制御開発

モータ制御系設計とマイコン実装

遠隔操作ロボット制御開発

工作機械の精密位置決め制御

遊戯台のメカ・パワエレ設計

火力発電プラントのシステム解析

内製/他社シミュレータとの連成解析

A/Dコンバータの設計

ノイズキャンセラの設計

家庭調理器のPLL回路設計

レーザープリンタエンジンのSoC実装

ディジタル変復調設計とFPGA実装

ソフトウェア無線の方式検討

インスリン投薬時の血糖値変化

神経系の情報伝播メカニズム解析学生・社員への理論実践教育

「モデルベースデザインを始めたい」

10

Simulinkとは?

モデルベースデザインのためのプラットフォームです

実行可能な仕様書–紙ベースの仕様書を補完する「モデル」

–チーム間コミュニケーションを改善

シミュレーションによる設計–複合ドメインを同一環境で「モデル化」

–設計のトレードオフ・相互作用検証

自動コード生成– 「モデル」からC, HDLコードを自動生成

–プロトタイプテストを効率化

連続したテスト・検証– 「モデル」を再利用したテスト生成

–シミュレーション/テストの自動化システム統合

コンポーネント開発/実装

Analog

HardwareMCU DSP FPGA ASIC

SPICEVHDL

VerilogC, C++

システム設計

環境モデル

物理コンポーネント

アルゴリズム

研究 要求仕様

テスト

& 検証

テストシステム

11

例題:「The Clapper」(続)モデリング・シミュレーションの先には?

自動コード生成

網羅的なロジック検証

テストの再利用

生成コード実装

12

モデルベースデザインは実行可能な「モデル」を中心とした開発フローです

シミュレーションによる設計

実行可能な仕様書

連続したテスト・検証

自動コード生成

モデル

実行可能な仕様書–紙ベースの仕様書を補完する「モデル」

–チーム間コミュニケーションを改善

シミュレーションによる設計–複合ドメインを同一環境で「モデル化」

–設計のトレードオフ・相互作用検証

自動コード生成– 「モデル」からC, HDLコードを自動生成

–プロトタイプテストを効率化

連続したテスト・検証– 「モデル」を再利用したテスト生成

–シミュレーション/テストの自動化

13

Simulinkのことをご理解いただけたでしょうか?

Simulinkとは?– モデリング・シミュレーションのための環境

– モデルベースデザインのためのプラットフォーム

なぜSimulinkなのか?– 見やすい・作りやすいブロック線図環境

– 幅広いアプリケーション領域をカバーする柔軟な環境

– MATLAB環境との完全な統合

どこで、どのようにSimulinkが使えるのか?– 一活用例をデモを交えて紹介

– 業界・アプリケーション問わず、多様なニーズに対応

14

関連情報

製品概要・事例関連リソース– モデリング例

– ユーザ事例

– ユーザコミュニティ(無償サンプルプログラム等)

イベント情報– セミナー・カンファレンス・展示会等

各種サービス(無償/有償)– テクニカルサポート(無償)

– トレーニングサービス(有償)

– コンサルティングサービス(有償)

評価版– 評価版のご案内・お問い合わせ

15

制御設計関連トレーニングコース

MATLAB 関連

基礎 期間

MATLAB 基礎 3日

応用 期間

MATLAB によるデータ処理と可視化 1日

MATLAB のプログラミング手法 2日

MATLAB の最適化手法 1日

MATLAB と Simulink による制御設計 2日

Simulink 関連

コース名 期間

MATLAB/Simulink によるモデルベース開発 2日

基礎 期間

Simulink 基礎 2日

応用 期間

SimPowerSystems による電力系統の物理モデリング 1日

Simulink への外部コードの取り込み 1日

Simscape によるマルチドメインシステムの物理モデリング 1日

SimMechanics による力学系の物理モデリング 1日

専門 期間

Simulink モデルの検証と妥当性確認 1日

Simulink モデルの管理 2日

Stateflow 関連

基礎 期間

Stateflow 基礎 2日

コード生成関連

基礎 期間

リアルタイム コードの生成およびテストの基礎 1日

専門 期間

Embedded Coder による量産向けコード生成 3日

Polyspace 関連

専門 期間

Polyspace によるコード検証 2日

16

© 2014 The MathWorks, Inc. MATLAB and Simulink are registered trademarks of The

MathWorks, Inc. See www.mathworks.com/trademarks for a list of additional trademarks.

Other product or brand names may be trademarks or registered trademarks of their

respective holders.

Recommended