MatLab - среда для инженерных расчетов и моделирования, объединяет в себе численные расчеты, визуализацию и программирование. Решение прикладных задач среде MATLAB легко и просто. Среди областей применения:

· Математические расчеты;

· Разработка алгоритмов;

· Моделирование;

· Анализ данных и визуализация;

· Научная и инженерная графика;

· Разработка приложений, включая графический интерфейс пользователя.

Simulink - это интерактивная среда для моделирования и анализа широкого класса динамических систем. Simulink предоставляет пользователю графический интерфейс для конструирования моделей из стандартных блоков при помощи технологии "drag-and-drop". Обширная библиотека блоков позволяет моделировать системы очень быстро. Simulink предоставляет:

· Интерактивное создание моделей. В Simulink входит большая библиотека блоков, позволяющая легко создавать модели. Группируя блоки в подсистемы, есть возможность создавать иерархические модели. Число блоков и связей в модели не ограничено.

· "Живое" моделирование. Блок-диаграммы Simulink обеспечивают интерактивную среду для нелинейного моделирования. Есть возможность выполнять моделирование с помощью меню или из командной строки. Результаты моделирования отображаются в процессе работы. С помощью Simulink параметры модели могут быть изменены даже в тот момент, когда выполняется моделирование.

· Настройка на пользователя. Simulink обладает открытой архитектурой и позволяет обогащать среду моделирования:

§ Создавать собственные блоки и библиотеки блоков с доступом из программ на MATLAB. Fortran или С

§ Связывать блоки с разработанными ранее программами на Fortran и С, содержащими уже проверенные модели.

· Интеграция с MATLAB и дополнительными пакетами программ. Поскольку Simulink обеспечивает непосредственный доступ к математическим, графическим и программным средствам MATLAB, Есть возможность анализировать данные и оптимизировать параметры моделей прямо из Simulink. Возможности дополнительных пакетов также могут быть использованы в ходе моделирования.

· Специализированные библиотеки блоков. Библиотека блоков Simulink может быть дополнена специализированными библиотеками.

· Генерации кода. С помощью Real-Time Workshop возможно генерировать С код моделей Simulink.

К недостаткам данной системы моделирования можно отнести ее коммерческую направленность и избыточность функционала, что может послужить причиной трудности изучения.

Система моделирования МВТУ

Программный комплекс «МВТУ» предназначен для исследования динамики и проектирования самых разнообразных систем и устройств. По своим возможностям он является альтернативой аналогичным зарубежным программным продуктам Simulink, VisSim и др. Редактор структурных схем, обширная библиотека типовых блоков и встроенный язык программирования позволяют реализовывать модели практически любой степени сложности, обеспечивая при этом наглядность их представления. ПК «МВТУ» успешно применяется для проектирования систем автоматического управления, следящих приводов и роботов-манипуляторов, ядерных и тепловых энергетических установок, а также для решения нестационарных краевых задач (теплопроводность, гидродинамика и др.). Широко используется в учебном процессе, позволяя моделировать различные явления в физике, электротехнике, в динамике машин и механизмов, в астрономии и т.д. Может функционировать в многокомпьютерных моделирующих комплексах, в том числе и в режиме удаленного доступа к технологическим и информационным ресурсам.

ПК «МВТУ» реализует следующие режимы работы:

1) «МОДЕЛИРОВАНИЕ», обеспечивающий:

· моделирование процессов в непрерывных, дискретных и гибридных динамических системах, в том числе и при наличии обмена данными с внешними программами и устройствами;

· редактирование параметров модели в режиме «on-line»;

· расчет в реальном времени или в режиме масштабирования модельного времени;

· статистическую обработку сигналов, основанную на быстром преобразовании Фурье.

2) «ОПТИМИЗАЦИЯ», позволяющий решать задачи:

· минимизации (максимизации) заданных показателей качества;

· нахождения оптимальных параметров проектируемой системы в многокритериальной постановке при наличии ограничений на показатели качества и оптимизируемые параметры.

3) «АНАЛИЗ», обеспечивающий:

· расчет и построение частотных характеристик и годографов;

· расчет передаточных функций, их полюсов и нулей;

· реализацию метода D-разбиения на плоскости одного комплексного параметра.

4) «СИНТЕЗ», позволяющий конструировать регуляторы:

· по заданным желаемым частотным характеристикам;

· по заданному расположению доминирующих полюсов.

5) «КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ», позволяющий создавать виртуальные аналоги:

· пультов управления с измерительными приборами и управляющими устройствами;

· мнемосхем с мультимедийными и анимационными эффектами.

К достоинствам ПК «МВТУ» относятся:

· открытость за счет встроенного языка и реализации нескольких механизмов обмена данными с внешними программами;

· простота построения сложных моделей благодаря использованию вложенных структур, векторизации сигналов и алгоритмов типовых блоков, удобным средствам задания параметров и уравнений;

· эффективные численные методы;

· большое число обучающих и демонстрационных примеров с подробными комментариями.

Для отечественных пользователей удобство работы с ПК «МВТУ» обусловлено также русскоязычным интерфейсом и наличием обширной документации на русском языке. Учебная и демонстрационная версии ПК «МВТУ» вместе с полной документацией и набором демонстрационных примеров распространяются свободно. В учебной версии есть ограничения на сложность модели: порядок дифференциальных уравнений не выше 30, а число блоков не более 100. В демонстрационной версии таких ограничений нет, но модель нельзя сохранить.

К недостаткам рассматриваемого пакета можно отнести слабую реализацию редактора моделей и неоправданная сложность для пользователя некоторых действий с системой (например, проведение частотного анализа).