Simscape — расширение для среды моделирования Simulink, разработанное компанией MathWorks, предназначенное для создания и симуляции многодоменных физических систем. Платформа предоставляет набор блоков и библиотек для представления компонентных моделей из различных областей инженерии, включая механические, электрические, гидравлические, тепловые и электрические цепи постоянного и переменного тока. Simscape интегрируется с графическим моделированием в Simulink и поддерживает совместный анализ поведения систем на уровне физических величин и управляющей логики.
Исторически Simscape выросла из потребности инженеров моделировать взаимодействие подсистем разнородной физической природы в единой среде без необходимости вручную выводить уравнения баланса для каждой новой конфигурации. Среда позволяет задавать модели как из готовых библиотечных блоков, так и описывать пользовательские компоненты с помощью специализированного языка моделирования Simscape. Типичные сценарии использования включают прототипирование систем привода и управления, моделирование электро- и теплообменных процессов, оптимизацию энергопотребления и проверку управления в условиях многодоменных связей.
- Многодоменное моделирование: поддержка совместного представления механических, электрических, гидравлических, пневматических и тепловых подсистем в одной модели.
- Библиотеки компонентов: обширные наборы стандартных блоков для классических элементов (резисторы, двигатели, клапаны, демпферы, передачи и др.).
- Язык Simscape: специализированный декларативный язык для описания физических компонентов и их уравнений, позволяющий создавать собственные модели с явным указанием параметров и связей.
- Интеграция с Simulink: возможность комбинировать физические модели с алгоритмическими блоками управления, обмен сигналами и совместный прогон моделей.
- Решатели и численные методы: набор интеграторов и параметров настройки численной симуляции, поддержка жестких систем и адаптивных шагов времени.
- Анализ и верификация: инструменты для анализа откликов, профилирования по энергии, проверки устойчивости и критериев эксплуатационной надежности.
- Параметризация и калибровка: возможность задавать переменные параметры, выполнять оптимизацию и подгонку модели под экспериментальные данные.
- Поддержка кодогенерации: интеграция с инструментами автоматической генерации кода для реализации моделей на встраиваемых платформах (ограничения зависят от комплектации продукта).
- Совместная модельная разработка: механизмы инкапсуляции подсистем, создания пользовательских библиотек и обмена компонентами между проектами.