CN104657136A - Simulink组件的集成系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种Simulink组件的集成系统，该集成系统包括：Simulink模型到动态链接库的转换模块，主要实现动态链接库的快速生成；Simulink模型的加载和控制模块，Simulink模型到动态链接库的转换模块生成的动态链接库具有固定的接口，通过此接口方便的获取此模型的输入输出接口以及内部参数；仿真模型的自适应模块，方便的接入任何仿真系统，提供多种网络接入方式以及上层仿真协议定制功能。本发明实现Simulink模型到动态链接库的快速封装，生成一个具有固定接口的动态链接库，完全脱离Matlab环境运行。

Description

Simulink组件的集成系统
技术领域
本发明涉及一种集成系统，具体地，涉及一种Simulink组件的集成系统。
背景技术
Simulink组件是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。
目前常用的Simulink模型的集成方法，主要有三种：通过Simulink模型编译源代码，然后对源代码进行再加工；在Simulink中添加仿真适配器模块；以及基于HLA的仿真模型集成。
第一类方法是利用Matlab提供的Real-Time Workshop工具，将Simulink模块图转换成源代码，再将源代码进行加工，添加仿真系统需要的功能，使其能实现和仿真环境的对接，此类解决方案的有点是可以脱离Matlab环境运行，并且运行速度很快，缺点是复用性差，没改变一次Simulink模型都需要重新进行编码和编译生成等工作，并且对仿真环境的适应性差，每切换一个仿真环境都要进行重新编码，没办法进行广泛的推广。
第二类方法是将仿真环境相关的代码进行封装，转换成一个Simulink的自定义模块，然后将此模块加入到Simulink的模型图中完成仿真的控制。此类方法的优点是在仿真环境不变化的情况下，不需要做额外的工作，但是缺点更加的明显，无法脱离Matlab运行环境，Simulink模型图会变的更加复杂，控制逻辑难以掌控，调试困难，无法很好的适应外部仿真环境。
第三类方法是基于HLA的仿真模型集成，此方法的缺点是和HLA仿真环境集成度太高，很难在其他仿真环境下复用，Matlab模型的运行无法脱离Matlab环境。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种Simulink组件的集成系统，其实现Simulink模型到动态链接库的快速封装，生成一个具有固定接口的动态链接库，完全脱离Matlab环境运行。
根据本发明的一个方面，提供一种Simulink组件的集成系统，包括：
Simulink模型到动态链接库的转换模块，主要实现动态链接库的快速生成，将开发的Simulink接口和参数收集模型加入到Simulink用户自定义模型库中，然后将收集模型添加到Simulink模型图，然后进行一些GUI(Graphical User Interface，图形用户接口)操作，完成动态链接库生成过程中的一些必要配置，生成一个具有固定接口的动态链接库；
Simulink模型的加载和控制模块，Simulink模型到动态链接库的转换模块生成的动态链接库具有固定的接口，通过此接口方便的获取此模型的输入输出接口以及内部参数，还有固定的执行和同步控制接口，通过这些接口实现对动态链接库的完全控制，根据仿真的需要对输入输出接口进行分组、合并，在运行过程中实时的改变模型的内部参数；
仿真模型的自适应模块，方便的接入任何仿真系统，提供多种网络接入方式以及上层仿真协议定制功能，无需编程就能轻松完成Simulink仿真的快速接入。
优选地，所述Simulink模型到动态链接库的转换模块包括拖入模块、加入模块和封装模块，拖入模块将自行开发的Simulink组件拖入Simlink的画布中，此Simulink组件的功能实现simulink模型的输入输出及控制信息；加入模块将自行开发的Simulinkdll模板加入到Simulink的项目配置中；封装模块将Simulink封装为Dll。
优选地，所述Simulink模型具有全部统一的对外输出接口。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：一，Simulink仿真节点可以快速的接入仿真环境。二，本发明可以专注与Simulink本身的开发，不需要为其他模块做任何编程的工作，大大提高了工作效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明Simulink组件的集成系统的原理框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在很多状况下，进行产品级的仿真时会有一套固定的仿真环境和仿真协议，Simulink模型需要脱离Matlab环境，转换为动态链接库(DLL)被调用。而Simulink模型的接口会多种多样，所以将接口模型进行规范的定义和转换就显得十分必要。规范化之后的Simulink动态链接库可以已固定的方式控制和使用，这样就大大减少了二次开发的工作量。
仿真模型的自适应模块可以将Simulink模型的快速载入和控制，并且根据上层协议快速的集成到用户仿真环境中。
如图1所示，本发明Simulink组件的集成系统包括：
Simulink模型到动态链接库的转换模块，此模块主要实现动态链接库的快速生成，将开发的Simulink接口和参数收集模型加入到Simulink用户自定义模型库中，然后将收集模型添加到Simulink模型图，然后进行一些GUI操作，完成动态链接库生成过程中的一些必要配置，就可以生成一个具有固定接口的动态链接库；
Simulink模型的加载和控制模块，Simulink模型到动态链接库的转换模块生成的动态链接库具有固定的接口，可以通过此接口方便的获取此模型的输入输出接口以及内部参数，还有固定的执行和同步控制接口，通过这些接口可以实现对动态链接库的完全控制，可以根据仿真的需要对输入输出接口进行分组、合并等，还可以在运行过程中实时的改变模型的内部参数；
仿真模型的自适应模块，此模型可以方便的接入任何仿真系统，提供多种网络接入方式以及上层仿真协议定制功能，无需编程就能轻松完成Simulink仿真的快速接入。
Simulink模型到动态链接库的转换模块包括拖入模块、加入模块和封装模块，拖入模块将自行开发的Simulink组件拖入Simlink的画布中，此Simulink组件的功能实现simulink模型的输入输出及控制信息；加入模块将自行开发的Simulinkdll模板加入到Simulink的项目配置中；封装模块将Simulink封装为Dll(Dynamic Link Library，动态链接库)。
Simulink模型具有全部统一的对外输出接口，可以实现模型的初始化、内部参数配置、数据的输入、输出、运行单步控制等。
仿真模型的开放接口实现对此模型的全控制，可以方便接入其他的仿真环境中，输入输出参数的完全控制可以方便的完成和上层仿真协议的对接，单步运行的可控性还可以方便的完成协同仿真环境的要求。
本发明实现Simulink模型到动态链接库的快速封装，生成一个具有固定接口的动态链接库，完全脱离Matlab环境运行。本发明加载Simulink动态链接库，实现对Simulink模型的完全控制。本发明实现上层仿真环境的自适应功能，通过操作GUI的方式配置和上层仿真环境的接口。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (3)

1.一种Simulink组件的集成系统，其特征在于，包括：
Simulink模型到动态链接库的转换模块，主要实现动态链接库的快速生成，将开发的Simulink接口和参数收集模型加入到Simulink用户自定义模型库中，然后将收集模型添加到Simulink模型图，然后进行一些GUI操作，完成动态链接库生成过程中的一些必要配置，生成一个具有固定接口的动态链接库；
Simulink模型的加载和控制模块，Simulink模型到动态链接库的转换模块生成的动态链接库具有固定的接口，通过此接口方便的获取此模型的输入输出接口以及内部参数，还有固定的执行和同步控制接口，通过这些接口实现对动态链接库的完全控制，根据仿真的需要对输入输出接口进行分组、合并，在运行过程中实时的改变模型的内部参数；
仿真模型的自适应模块，方便的接入任何仿真系统，提供多种网络接入方式以及上层仿真协议定制功能，无需编程就能轻松完成Simulink仿真的快速接入。
2.根据权利要求1所述的Simulink组件的集成系统，其特征在于，所述Simulink模型到动态链接库的转换模块包括拖入模块、加入模块和封装模块，拖入模块将自行开发的Simulink组件拖入Simlink的画布中，此Simulink组件的功能实现simulink模型的输入输出及控制信息；加入模块将自行开发的Simulinkdll模板加入到Simulink的项目配置中；封装模块将Simulink封装为Dll。
3.根据权利要求1所述的Simulink组件的集成系统，其特征在于，所述Simulink模型具有全部统一的对外输出接口。
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