시뮬링크
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1. 개요
시뮬링크(Simulink)는 그래픽 블록 다이어그램 인터페이스와 사용자 정의 블록 라이브러리를 제공하는 시스템 모델링 및 시뮬레이션 도구이다. MATLAB 환경에서 작동하며, 제어 이론, 디지털 신호 처리 등 다양한 분야에서 멀티도메인 시뮬레이션 및 설계를 위해 사용된다. MathWorks 및 타사 제품을 통해 Stateflow를 사용한 상태 머신 및 순서도 개발, 자동 코드 생성, 실시간 시뮬레이션, 모델 검증 및 유효성 검사, SimEvents를 사용한 대기 시스템 모델링 등 기능을 확장할 수 있다.
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시뮬링크 - [IT 관련 정보]에 관한 문서 | |
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개요 | |
유형 | 프로그래밍 환경 |
개발사 | MathWorks |
최초 출시 | 1984년 |
최신 버전 | 10.7 (R2023a의 일부) |
최신 출시일 | 2023년 3월 16일 |
운영체제 | 리눅스, macOS, 마이크로소프트 윈도우 |
라이선스 | 사유 소프트웨어 |
웹사이트 | mathworks.com |
2. 주요 기능
시뮬링크의 주요 인터페이스는 그래픽 블록 다이어그램 툴과 사용자 정의가 가능한 블록 라이브러리 세트이다.
MathWorks사에서는 전문 분야별로 블록이 정리된 블록 세트(blockset)를 다수 제공하고 있지만, 블록 세트에 따라 특정 툴박스가 필요할 수도 있다. 예를 들어 디지털 신호 처리에서 자주 사용되는 DSP System Toolbox[18]를 사용하려면, Signal Processing Toolbox[19]가 반드시 필요하다.
2. 1. MATLAB과의 연동
시뮬링크는 MATLAB 환경에서 제공되며 MATLAB과 긴밀하게 연동되어 데이터 분석, 시각화, 알고리즘 개발 등 MATLAB의 기능을 활용할 수 있다.[17] 시뮬링크는 멀티도메인 시뮬레이션 및 설계를 위해 제어 이론, 디지털 신호 처리 등의 분야에서 널리 사용된다.2. 2. 멀티도메인 시뮬레이션
시뮬링크는 제어 이론, 디지털 신호 처리 등 여러 분야에서 사용되는 멀티도메인 시뮬레이션 및 설계를 지원한다.[17] 이를 통해 복잡한 시스템의 동작을 정확하게 예측하고 분석할 수 있다.주요 인터페이스는 그래픽 블록 다이어그램 도구와 사용자 정의 가능한 블록 라이브러리 세트이다. 시뮬링크는 MATLAB 환경에서 제공되며 MATLAB과 함께 작동한다.
MathWorks사에서는 전문 분야별로 블록이 정리된 블록 세트(blockset)를 다수 제공하지만, 블록 세트에 따라 특정 툴박스가 필요할 수도 있다. 예를 들어 디지털 신호 처리에서 자주 사용되는 DSP System Toolbox[18]를 사용하려면, Signal Processing Toolbox[19]가 반드시 필요하다.
3. 애드온 제품
매스웍스(MathWorks) 및 기타 타사 하드웨어 및 소프트웨어 제품은 시뮬링크와 함께 사용할 수 있다. 예를 들어, Stateflow는 상태 머신 및 순서도를 개발하기 위한 설계 환경으로 시뮬링크를 확장한다.[4]
시뮬링크 리얼-타임(Simulink Real-Time, 이전 xPC Target)은 x86 기반 실시간 시스템에서 시뮬링크 및 Stateflow 모델을 실시간으로 시뮬레이션하고 테스트하는 환경이다. 또 다른 매스웍스 제품[10]은 특정 임베디드 대상을 지원한다.
시뮬링크 검증 및 유효성 검사(Simulink Verification and Validation)는 모델 스타일 검사, 요구사항 추적성 및 모델 커버리지 분석을 통해 모델의 체계적인 검증 및 유효성 검사를 가능하게 한다. 시뮬링크 디자인 검증기(Simulink Design Verifier)는 형식적 방법을 사용하여 정수 오버플로우, 0으로 나누기 및 데드 로직과 같은 설계 오류를 식별하고 시뮬링크 환경 내에서 모델 검사를 위한 테스트 사례 시나리오를 생성한다.
SimEvents는 대기 시스템을 모델링하기 위한 그래픽 빌딩 블록 라이브러리를 시뮬링크 환경에 추가하고, 시뮬링크의 시간 기반 시뮬레이션 엔진에 이벤트 기반 시뮬레이션 엔진을 추가하는 데 사용된다.[12]
3. 1. Stateflow
Stateflow는 상태 머신 및 순서도를 개발하기 위한 설계 환경으로 시뮬링크를 확장한다.[4] 매스웍스(MathWorks)는 시뮬링크가 시스템의 자동으로 C 코드 소스 코드를 실시간 컴퓨팅 구현을 위해 자동 코드 생성할 수 있다고 주장한다. 코드의 효율성과 유연성이 향상됨에 따라, 임베디드 시스템 설계 작업의 도구일 뿐만 아니라 신속한 반복을 위한 유연성과 역량 때문에 생산 시스템에서도 널리 채택되고 있다. 임베디드 코더(Embedded Coder)는 임베디드 시스템에서 사용하기에 충분히 효율적인 코드를 생성한다.[7][8][9] 다른 일반 제품과 함께 사용하면, 시뮬링크와 Stateflow는 논리 합성 가능한 VHDL 및 Verilog를 자동으로 생성할 수 있다.3. 2. 코드 생성
매스웍스(MathWorks)는 시뮬링크를 통해 시스템의 C 코드 소스 코드를 실시간 컴퓨팅 구현을 위해 자동 코드 생성할 수 있다고 주장한다.[4] 코드의 효율성과 유연성이 향상됨에 따라, 임베디드 시스템 설계뿐만 아니라 신속한 반복을 위한 유연성과 역량 때문에 생산 시스템에서도 널리 채택되고 있다. 임베디드 코더는 임베디드 시스템에 사용하기에 충분히 효율적인 코드를 생성한다.[7][8][9]시뮬링크와 Stateflow는 다른 일반 제품과 함께 사용하면 논리 합성 가능한 VHDL 및 Verilog를 자동으로 생성할 수 있다.
Simulink Coder[20]는 매스웍스 제품으로, 시뮬링크에서 생성된 블록 다이어그램 모델로부터 C 언어 코드를 자동 생성하여 시스템을 실시간으로 실행할 수 있게 한다. 코드 효율성과 유연성이 향상되어 임베디드 시스템 설계 작업을 위한 일반적인 도구일 뿐만 아니라 널리 사용되고 있다.
또한, Embedded Coder[21]는 임베디드 시스템용 효율적인 코드를 생성하며, 텍사스 인스트루먼트와 같은 마이크로컨트롤러를 포함하여 특정 Embedded Target을 지원하는 애드온이 있다.
매스웍스의 HDL Coder[22]를 사용하면 시뮬링크 블록 다이어그램 모델 및 Stateflow 차트로부터 VHDL 및 Verilog를 자동으로 생성할 수 있다.
3. 2. 1. 실시간 시스템 지원
시뮬링크 리얼-타임(Simulink Real-Time, 이전 xPC Target)은 x86 기반 실시간 시스템에서 시뮬링크 및 Stateflow 모델을 실시간으로 시뮬레이션하고 테스트하는 환경이다.[10]3. 3. 검증 및 유효성 검사
시뮬링크 검증 및 유효성 검사(Simulink Verification and Validation)는 모델 스타일 검사, 요구사항 추적성 및 모델 커버리지 분석을 통해 모델의 체계적인 검증 및 유효성 검사를 가능하게 한다.3. 3. 1. 설계 오류 검출
시뮬링크 디자인 검증기(Simulink Design Verifier)는 형식적 방법을 사용하여 정수 오버플로우, 0으로 나누기 및 데드 로직과 같은 설계 오류를 식별하고, 시뮬링크 환경 내에서 모델 검사를 위한 테스트 사례 시나리오를 생성한다.[4]3. 4. SimEvents
SimEvents는 대기 시스템을 모델링하기 위한 그래픽 빌딩 블록 라이브러리를 시뮬링크 환경에 추가하고, 시뮬링크의 시간 기반 시뮬레이션 엔진에 이벤트 기반 시뮬레이션 엔진을 추가하는 데 사용된다.[12]4. 출시 역사
매트랩과 함께 1984년에 처음 출시되었다.[26][27][13][14] 1992년에는 시뮬랩(Simulab)에서 시뮬링크(SIMULINK)로 이름이 변경되었다.[15]
4. 1. 주요 버전
시뮬링크는 매트랩의 발전에 따라 새로운 기능이 추가되고 성능이 개선되어 왔다. 각 버전별 자세한 내용은 아래 표를 참고할 수 있다.[26][27][13][14]
참조
[1]
웹사이트
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http://www.mathworks[...]
2015-10-15
[2]
웹사이트
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http://www.vega-grou[...]
Vega Group PLC
2011-11-01
[3]
학술지
Model Based Design Accelerates the Development of Mechanical Locomotive Controls
http://papers.sae.or[...]
2010
[4]
웹사이트
Automatic Code Generation - Simulink Coder
http://www.mathworks[...]
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[5]
문서
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http://ti.arc.nasa.g[...]
[6]
웹사이트
Green Car Congress: General Motors Developed Two-Mode Hybrid Powertrain With MathWorks Model-Based Design; Cut 24 Months Off Expected Dev Time
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[7]
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[8]
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[10]
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웹사이트
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[13]
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http://www.mathworks[...]
2009-06
[15]
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[16]
문서
MathWorks - Simulink - 要件
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[17]
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[18]
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[20]
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