2. Обзор пакетов расширения Matlab Пакет моделирования динамических систем (Simulink)

Пакет расширения Simulink служит для имитационного моделирования моделей, состоящих из графических блоков с заданными свойствами (параметрами). Компоненты моделей, в свою очередь, являются графическими блоками и моделями, которые содержатся в ряде библиотек и с помощью мыши могут переноситься в основное окно и соединяться друг с другом необходимыми связями. В состав моделей могут включаться источники сигналов различного вида, виртуальные регистрирующие приборы, графические средства анимации. Двойной щелчок мышью на блоке модели выводит окно со списком его параметров, которые пользователь может менять. Запуск имитации обеспечивает математическое моделирование построенной модели с наглядным визуальным представлением результатов.

Simulink составляет и решает уравнения состояния модели и позволяет подключать в нужные ее точки разнообразные виртуальные измерительные приборы.

Подсистема имитационного моделирования (Real Time Windows Target и Workshop)

Подключающаяся к Simulink подсистема имитационного моделирования в реальном масштабе времени (при наличии дополнительных аппаратных средств в виде плат расширения компьютера), представленная пакетами расширения Real Time Windows Target и Workshop, — мощное средство управления реальными объектами и системами. Кроме того, эти расширения позволяют создавать исполняемые коды моделей.

Достоинством такого моделирования является его математическая и физическая наглядность. В компонентах моделей Simulink можно задавать не только фиксированные параметры, но и математические соотношения, описывающие поведение моделей.

Пакет Real-Time Workshop обладает следующими возможностями:

♦ Обеспечивает автоматическую генерацию кодов для непрерывных, дискретных, событийно-управляемых и гибридных систем.

♦ Создает оптимизированный, переносимый, краткий и четкий код. Код содержит необходимые комментарии, и его легко модернизировать.

♦ Позволяет задавать метки сигналов и названия блоков, которые переносятся из названий моделей в генерируемый код.API, который использует пользовательские файлы для автоматического создания и загрузки объектных файлов.

♦ Содержит компилятор Target Language Compiler (TLC), позволяющий настраивать сгенерированный код. С помощью TLC вы можете выполнять подключенные S-функции или создавать новые алгоритмы для встроенных блоков.

♦ Обеспечивает интерактивную загрузку параметров из блок-диаграмм во внешние устройства для оперативной настройки системы.

♦ Имеет наглядный Graphical User Interface (GUI).

♦ Обеспечивает поддержку проектной среды Spectron Microsystems (SPOXworks).

Генераторы отчетов (Report Generator для matlab и Simulink)

Генераторы отчетов — дают информацию о работе системы MATLAB и пакета расширения Simulink. Это средство очень полезно при отладке сложных вычислительных алгоритмов или при моделировании сложных систем. Генераторы отчетов запускаются командой Report. Отчеты могут быть представлены в виде программ и редактироваться.

Генераторы отчетов могут запускать входящие в отчеты команды и фрагменты программ и позволяют проконтролировать поведение сложных вычислений.

Средства для построения нейронных сетей (Neural Networks Toolbox)

Пакет прикладных программ, содержащих средства для построения нейронных сетей, базирующихся на поведении математического аналога нейрона. Пакет обеспечивает эффективную поддержку проектирования, обучения и моделирования множества известных сетевых парадигм, от базовых моделей персептрона до самых современных ассоциативных и самоорганизующихся сетей. Пакет может быть использован для исследования и применения нейронных сетей к таким задачам, как обработка сигналов, нелинейное управление и финансовое моделирование. Обеспечена возможность генерации переносимого С-кода с помощью Real Time Workshop.

В пакет включены более 15 известных типов сетей и обучающих правил, позволяющих пользователю выбирать наиболее подходящую для конкретного приложения или исследовательской задачи парадигму. Для каждого типа архитектуры и обучающих правил имеются функции инициализации, обучения, адаптации, создания и моделирования, демонстрации и пример приложения сети.

Для управляемых сетей можно выбрать прямую или рекуррентную архитектуру, используя множество обучающих правил и методов проектирования, таких как персептрон, обратное распространение, обратное распространение Левенберга, сети с радиальным базисом и рекуррентные сети. Можно легко изменять любые архитектуры, обучающие правила или переходные функции, добавлять новые, — и все это без написания программ.