1.5 Simulink在过程仿真中的优势

为了满足用户对工程仿真的要求，一些软件公司相继推出一批数学类科技应用软件，如MATLAB、Xmath、Mathematica、Maple等。其中MathWorks公司推出的MATLAB由于有强大的功能和友好的用户界面受到越来越多的科技工作者的青睐，尤其是控制领域的专家和学者。

MATLAB具有友好的工作平台和编程环境、简单易学的编程语言、强大的科学计算和数据处理能力、出色的图形和图像处理功能、能适应多领域应用的工具箱、适应多种语言的程序接口、模块化的设计和系统级的仿真功能等诸多的优点和特点。

1990年，MathWorks软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型化图形输入与仿真工具，并命名为SIMULAB，该工具很快就在控制工程界获得了广泛的认可，使得仿真软件进入了模型化图形组态阶段。1992年正式将该软件更名为Simulink。

Simulink是MATLAB提供的实现动态系统建模和仿真的一个软件包，它让用户把精力从编程转向模型的构造，为用户省去了许多重复的代码编写工作、Simulink的每个模块对用户而言都是透明的，用户只须知道模块的输入、输出以及模块的功能，而不必管模块内部是怎么实现的，于是留给用户的事情就是如何利用这些模块来建立模型以完成自己的仿真任务。至于Simulink的各个模块在运行时是如何执行，时间是如何采样，事件是如何驱动等细节性问题，用户可以不去关心，正是由于Simulink具有这些特点，所以它被广泛地应用在过程控制系统仿真中。

近几年来，在学术界和工业领域，Simulink已经成为动态系统建模和仿真领域中应用最为广泛的软件之一，也成为了目前最常用的过程控制系统仿真平台。在过程控制系统仿真中，Simulink具有先天的优势。

（1）Simulink可以很方便地创建和维护一个完整的模块，评估不同的算法和结构，并验证系统的性能。

由于Simulink采用模块组合方式来建模，因而可以使得用户能够快速、准确地创建动态系统的计算机仿真模型，特别是对复杂的不确定非线性系统，更加方便。

而且，对同一个过程特性，Simulink可以方便地进行不同控制方案的仿真与评估，通过多种仿真的分析比较，有利于用户对过程控制理论的理解和掌握。例如，改变纯滞后系统控制器的被控变量，可进行常规PID控制、Smith预估控制两种完全不同的控制方案的仿真。

（2）Simulink模型可以用来模拟线性和非线性、连续和离散，或者两者的混合系统，也就是说它可以用来模拟几乎所有可能遇到动态系统。

另外Simulink还提供一套图形动画的处理方法，使用户可以方便地观察到仿真的整个过程。

（3）Simulink没有单独的语言，但是它提供了S函数规则。S函数可以是一个M函数文件、Fortran程序、C或C++语言程序等，通过特殊的语法规则使之能够被Simulink模型或模块调用。S函数使Simulink更加充实、完备，具有更强的处理能力。

如同MATLAB一样，Simulink也不是封闭的，它允许用户可以方便地定制自己的模块和模块库。同时Simulink也同样有比较完整的帮助系统，使用户可以随时找到对应模块的说明，便于应用。

总之，Simulink就是一种开放性的，用来模拟线性或非线性的、连续或离散的，或者两者混合的动态系统的强有力的系统级仿真工具，非常适合用来进行过程控制系统仿真。

目前，随着软件的升级换代，在软硬件的接口方面有了长足的进步，使用Simulink可以很方便地进行实时的信号控制和处理、信息通信以及DSP的处理。世界上许多知名的大公司已经使用Simulink作为它们产品设计和开发的强有力工具。