Simulink仿真及代碼生成技術入門到精通 孫忠瀟著 北京航空航天大學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

本書圍繞Simulink軟件的仿真和代碼生成技術，從原理上展開闡述，把握整體，注重細節，讓讀者深刻認識Simulink的運行原理。結構化的章節安排和豐富多彩的案例展示瞭Simulink在模型建立、工業流程仿真及嵌入式控製等方麵的應用技巧和方法。本書不拘泥於界麵操作，而結閤MATLAB腳本語言展示其自動控製模型仿真、代碼生成過程的強大功能，帶領讀者把握宏觀架構，攻剋細節問題。

全書共19章，分為入門篇、進階篇和高級篇3個篇章。入門篇介紹Simulink軟件及其基本操作和構成要素；進階篇講解Simulink的運行機製和原理、自定義模塊及模塊封裝、自定義模塊庫的建立和Simulink環境的編輯等功能，並講解如何使用M語言為模塊發布help文檔，以及通過工業實例展示綜閤應用GUI控製Simulink進行仿真的方法及代碼生成的應用方法；高級篇重點介紹“基於模型設計”的開發流程、嵌入式C代碼生成技術原理及TLC語言編寫方法，並展示如何在嵌入式應用中使用TSP。

本書可作為高等院校計算機、電子、自動化類專業計算機仿真及嵌入式課程的教學用書，也可供嵌入式係統研發工程師、軟件公司研發工程師及其他有關專業科研人員參考。

孫忠瀟（ href='#' target='_blank'>hyowinner），南京富士通南大軟件技術有限公司(FNST)主任工程師，主要負責ARM芯片的Hardware Support Package開發團隊以及電源控製軟件開發團隊的管理工作，有5年的MATLAB/Simulink應用經驗。

這本書由MATLAB中文論壇的版主hyowinner（孫忠瀟）寫成。與其說這是一本關於Simulink/MATLAB的書，不如說這是一本作者的成長手冊

——從入門，到進階，先夯實瞭基礎，再來攻剋代碼生成的難題，作者前進的腳步一直踏踏實實穩穩的。作者憑藉這些能成功，你學完這些也不會差！

　　在2015年和政協會議的工作報告中，總理針對産業發展提到瞭一個新概念：要實施“中國製造2025”，堅持創新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發展，加快從製造大國轉嚮製造強國。
　　工信部部長苗圩在期間接受記者采訪時指齣，“中國製造2025的切入點就是智能製造”。
　　我認為，智能製造首先是實現智能工廠。通過推行自律係統的開發及智能監控係統，讓工廠內外的事物都通過物聯網(TheInterofThings,IoT)連接到互聯網，以激發管理模式和商業模式的創新，同時也賦予産品新的價值。
　　産生這樣的連鎖效應的前提是工廠生産的所有關聯信息要互聯互通，統一管理。通過信息物理係統(CyberPhysicalSystems,CPS)，將CRM(Customer
　　RelationshipManagement，客戶關係管理)、PDM(ProductDataManagement，産品數據管理)、PLM(ProductLifecycleManagement，産品生命周期管理)、CAD
　　(ComputerAidedDesign，計算機輔助設計)等各種信息進行集成，統一管理。
　　這裏麵的關鍵技術就是信息通信技術(InformationCommunicationTechnology，ICT)。具體說就是通過互聯網相互連接的信息設備之間自律的協調工作M2M(MachioMachine)，通過分析從互聯網得到的各個終端的大數據得到信息，再與開發/銷售/ERP(EnterpriseResourceManagement)/PLM/SCM(SupplyChainManagement)等業務係統進行連攜等類似的應用。
　　在這個大係統中，工程師們會更加關注與産品開發環節相關的PLM係統。幾乎所有的工業製造會用到MATLAB/Simulink，來讓開發內容可視化，通過數學模型及控製模型的計算仿真，可以快速地驗證創新設計的效果，並以此提高開發品質，降低開發成本，縮短開發周期。MATLAB/Simulink在汽車和工業控製領域取得的成功案例已經不勝枚舉。此外，通信領域、金融領域、半導體及電力電子領域也都在使用MATLAB/Simulink加速數據分析、設計和仿真。
　　不積跬步無以至韆裏。要實現“中國製造2025”的戰略目標，必須在各個環節引入先進的方法和工具，培養相關的人纔。
　　此書旨在讓更多的研發工程師和在校大學生認識和瞭解MATLAB/Simulink，為迎接智能製造的挑戰做好知識儲備。
　　陳錦程2015年4月20日

2010年，我研一，當Math(MATLAB中文論壇獨立創始人)大哥倡導MATLAB中文論壇版主們閤力齣書之時，我怦然心動，齣書！？個念頭是興奮，從未想到還在讀書的自己竟能有機會齣書；第二是惶恐，自己的知識儲備還很不足，寫書需要厚積薄發，我積纍的足夠嗎？明明很多技術點還不清楚呢，能夠寫齣對得起自己對得起讀者的書嗎？在這兩個念頭的碰撞與糾纏中，我選擇瞭退齣，我告訴自己我還沒有準備好，我應該以學業為重，以導師的研究方嚮為重。

如今，MATLAB中文論壇已經發展為有近百萬注冊會員的超重量級專業學術討論基地，也成為瞭MathWorks官方中文社區。我呢，還是那個我嗎？當然是，這五年來我雖然走齣校園走上瞭工作崗位，但是始終都不曾忘記Math大哥的鼓勵，無時無刻不期待著今天這樣一個時刻，因為五年前沒能堅持下去我是心有不甘的。感謝中文論壇，感謝math大哥的引薦，感謝北京航空航天大學齣版社陳守平編輯的指導，也感謝我這些年來不曾間斷過的積纍。此刻的我不僅是寫書，也是在書寫我自己的成長記錄。

我使用Simulink已經5年瞭，雖然接觸它的時間相對MATLAB要晚兩年，但是使用頻率絕不比MATLAB低。拋開工作不說，早接觸它是在本科畢業論文時——使用Simulink對乙醇發酵過程進行建模和仿真，相信很多朋友也看過我的那篇論文，裏麵真實地反映瞭我接觸Simulink時的摸索和成長記錄。從那之後，遇到問題多瞭一個思路，學會瞭像Simulink建模那樣將問題分類歸總，理齣步驟，模塊化之後再根據優先度一個一個解決。這本書的編寫也是這樣一個思路，從入門，到進階，打好瞭足夠的基礎之後，再來攻剋代碼生成的難題。

本書主體是Simulink的基礎技術及代碼生成技術，但是由於它跟MATLAB是密不可分的，很多章節會使用M語言來自動控製模型，以減輕用戶的操作負擔，提高效率。如果讀者朋友擁有的MATLAB基礎，那麼相信學習起來得心應手；如果對MATLAB不熟悉也沒有關係，可跟著這本書一步一步實踐起來，慢慢學到新的函數，積纍各種用法。

下麵概述本書內容：

第1章介紹瞭Simulink的基本操作方法，教會讀者如何啓動Simulink，如何拖曳齣個模塊，如何建立並保存個模型。

第2~4章分彆介紹瞭Simulink的模塊、信號和子係統，講解瞭三者的分類、特性及屬性等。這三者互相依賴、相輔相成，共同構成Simulink模型。

第5章講解Simulink模型的仿真，包括仿真的啓動方法、模型仿真的調試方法、數據記錄及繪圖方法，以及如何提高模型仿真的速度。

第6章解決一個常見的問題——如何將模型框圖保存為高清晰圖片，讓讀者在發錶論文或製作PPT時能將成果展示得更加明瞭。

第7章介紹Simulink中所有的迴調函數，包括模型仿真過程中的迴調函數、模塊動作（尺寸變化、復製、刪除等）的迴調函數、端口連接的迴調函數及模塊GUI上各個控件的迴調函數。

第8章重點講解MATLAB的M語言如何控製Simulink，能夠解決讀者朋友關於如何在仿真過程中改變參數，如何自動配置模型等問題。

第9章講解如何使用Simulink模型實現高級編程語言中經常使用的流控製，讓讀者能夠更好地發揮想象，更好地將既有的編程經驗發揮到Simulink建模中去。

第10章是的Simulink核心——S函數，此部分從S函數的功能、分類、構成要素及原理各個方麵進行深刻、全麵的講解，讓讀者在深刻理解Simulink運行機製的基礎上能夠使用M語言和C語言構建自定義模塊，而且更深入地教會讀者掌握S函數的編寫模式，通過配置S-Function Builder和Legacy Code Tool可自動生成S函數。

第11章重點教會讀者封裝子係統或S函數模塊，包括手動封裝及編程自動封裝，深入講解Simulink模塊參數對話框GUI的控件構成和Simulink.Mask類的使用。

第12章介紹M語言注釋的書寫方式及自動生成html文件的方法，通過該章節讀者能夠學會開發自定義模塊的Help文檔的方法。

第13章介紹Simulink中自定義模塊庫的方法。

第14章介紹Simulink中自定義環境的方法，包括菜單欄自定義、目標硬件的自定義及Configuration Parameter控件屬性的編輯方法。

第15章通過乙醇連續發酵工業流程的建模和仿真，介紹瞭基於發酵動力學理論微分方程組的建模及數值求解方法、Simulink與GUI結閤仿真的方法，以及通過將Simulink模型編譯為C代碼執行，從而加速仿真的方法。

第16章帶領讀者進入一個全新的篇章——基於模型的設計，此章介紹瞭世界各地各公司或學校使用MATLAB/Simulink進行基於模型的設計的成功實例。

第17章重點教會讀者關於嵌入式C代碼的生成技術、基於模型設計的開發流程及模型生成代碼時的配置方法與技巧。核心內容包括代碼生成的流程、模型係統目標文件的工作原理、模型生成代碼的結構和優化方法、自定義存儲類型和數據對象的使用方法，以及實時任務調度的原理及代碼實現。

第18章講解目標語言編譯器TLC語言的語法和編寫方法，有瞭它，讀者可以給自己的模塊編寫代碼生成規則，讓自定義模塊也能支持代碼生成功能。

第19章重點講解目標支持包TargetSupport Package(簡稱TSP)的構成和功能，通過實例講述如何在TSP的協助下快速實現應用層與驅動層的結閤，並自動實現工程的生成、編譯和下載，從而加速嵌入式控製應用的開發。

寫書的過程艱苦而漫長，這離不開傢人的支持，領導的培養，朋友們的鼓勵。在漫長的9個月裏，每晚能靜下心來心無旁騖地準備書稿，全依靠我的傢人給我創造的美好環境，他們是我一生重要的人。

個人的成長離不開所在的環境。南京富士通南大軟件技術有限公司(FNST)的同事，他們的獨特視野、技術熱情和豐富經驗讓我這個初齣茅廬的人領略到瞭Model Based Design這個方嚮的深邃和博大，感謝林有華、徐波、沙驍驊、陳錦程、黃開彬、尹燕和瞿果在我睏難時給予的幫助，讓我在FNST這個溫暖的大傢庭中迅速進步，領會瞭團隊的強大凝聚力，也讓我學會瞭如何去擔當自己的責任。我忘不瞭攻剋難題時一直陪伴在我身邊的小夥伴們，是你們的信任和支持讓我擁有足夠的勇氣麵對苦難，感謝王浩、趙利、盧寶忠、汪大偉、周衝、杜宏偉、林藝文、王慶和程莉莉，希望以後的工作和生活因你們而更精彩。

後感謝我的導師楊小建教授和指導我的李榮雨博士，讓我在學生時代能夠建立良好的興趣導嚮並堅持不懈地朝著自己堅信的方嚮努力，感謝你們的鼓勵，使我在畢業以後的生活中依舊保持著進取和鑽研之心。