人物简介——杨兴(论坛用户名柚籽),论坛“大神”级人物之一,MATLAB板块分区超级版主。同济大学机械电子工程专业硕士学位,专注于物理系统的建模仿真,Simulink领域大牛。论坛累计回答问题超过1200个,并以日志记录的方式在论坛分享知识。
提到当年是如何第一次接触MATLAB/Simulink时,杨兴回忆说那是要从上学时的课程说起。
“当时我们有一门课程:《经典控制理论》,薄薄的一个蓝色本子,记得还是燕山大学出的。里面会有实验部分,是用基本的MATLAB的控制工具箱的命令来分析简单系统,那是第一次接触。后来读研的时候,有一门《现代控制理论》,当时学得很模糊,就去图书馆找了一本国外的《现代控制理论》,很厚的一本黄色书,那里面主要是用Simulink来实现的。不懂得时候,就会上网去搜索,然后搜索到了ILoveMATLAB的前身,看到了math当时回答的很多帖子,他非常热心。接触到那个论坛以后,就算是这么开始的吧。”
图片说明:大学时期的杨兴
不过,杨兴同时也表示,由于MATLAB/Simulink的博大精深,在课堂上初步接触MATLAB/Simulink之后,后来的学习主要还是靠自学。
“老师是以课程为主,会简单的介绍跟控制相关的基本命令,比如Step这个函数有什么用。不过MATLAB/Simulink软件本身太博大精深了,因此学习软件本身主要是靠Help文档。‘哪里不会搜哪里’,加上在论坛里回答帖子,自己慢慢积累的。很多时候,帖子里问的问题,自己也不知道,只是大概知道怎么样可以去找到答案,然后就多走一步去找答案。学习这个软件,是因为我喜欢这个软件本身,觉得它很神奇很强大,也很有意思。”
谈到MATLAB/Simulink对工作和学习的帮助时,杨兴表示对于学工科的人来说,MATLAB/Simulink带来的最大的好处就是方便和生动,纸上的那些很“高深”、让人恍惚、觉得空洞的公式,通过MATLAB/Simulink,就会变成很生动和直观的曲线和动画。
“我如果想实现某种算法,得花很大的力气去学习c编程,但那往往会分散我的精力去学习专业知识之外的部分,用MATLAB/Simulink就不一样了,很容易就能实现我想要的算法和模型。而且以前我只是把它当作一个数据分析和仿真平台来看的,也是到很后面才知道,它还有自动代码生成的功能,实现虚拟仿真与现实产品的对接,算是接地气了吧。”
“我之前用Fluent做仿真的时候,只是简单的设置初始条件和边界条件,然后仿真查看结果。对于我来说,这个工具就像是一个黑盒子,我‘根本不知道’它是怎么来进行建模实现结果的,心里很没底,也不知道如果要实现自己的算法,怎么去添加进去。但是用Simulink就很不一样,我很清楚自己的模型。当然,它们明显是适用于不同的场合,这只是说这种使用感觉。所以,当后来把ANSYS的模态数据导入Simulink做动态仿真(简单的模态叠加法)的时候,看到动态的振动结构图,就觉得很清楚这些结果是怎么实现的,也很容易就能看到自己的算法可以得到什么样的结果。”
在一些领域,比如计算金融等,大部分使用MATLAB,对Simulink可以不了解。但对于控制领域,杨兴表示,或许专业的MATLAB函数和各种专业算法不需要,但是一些基本的MATLAB的语法和功能使用,还是必须学习的。
“即使是做控制,也有很多需要会写m脚本的时候,比如说最基本的模型参数赋值的脚本。再进一步,用脚本来做模型参数扫描或者优化,Simulink这是只是当作一个‘函数’来被调用而已。也有时候需要做自己的App,根据一些参数生成一些Simulink模型的测试用例等等。还有很多很多其它例子,MATLAB的基本知识都是必须的。”
当提及MATLAB/Simulink学习经验时,杨兴表示她自己其实也只能算一个在学习MATLAB/Simulink的人,谈不上经验,只能谈谈自己的偏好。
“ 第一就是带着问题去学,这样就会有一个点一个点地积累;第二,这些点积累到一小面之后,总结一下。 所以,我总记得常来论坛看看各个问题,总结以后发个帖子分享一下。论坛中别人的鼓励,也算是一个继续学习的动力。不然,花了大力气学习的东西,很容易就会忘记了。”
作为一名应用工程师,杨兴对目前中国业内对Simulink的使用也有自己的一些见解。她提到了三个”最“:中国的使用者最熟悉的是Simulink建模仿真的功能,最需要的是自动代码生成的功能,最忽略的是模型验证的功能。
“最熟悉,是因为大部分人都是在学校里接触的Simulink,了解到它是用来做建模仿真的平台,自己也能通过鼠标来熟悉这些模块库,体验仿真的效果。最需要,是因为在开发过程中,从Simulink框图模型到嵌入式代码的自动化带来的效果是最直白最容易看见的。最忽略,是因为我们总是习惯于开发的最后一个环节来验证我们设计的好坏。其实我们的第一个模型开始就可以进行验证工作了,减少开发过程中每一步的可能错误,缩短我们最终的开发周期。但是它的效果不会那么直接,所以总是被忽略的部分。”
“Simulink有一些优势的地方,但目前市场还不太了解。这个一定要说一下Simscape工具系列了!真实的系统往往都是机电耦合的,甚至是机电液耦合的。没有哪一个平台能像Simulink+Simscape那样,能完整的实现机电液控制系统的仿真了。更别说平台整合的参数优化功能,后期的控制代码自动生成功能。Simscape系列是用来搭建物理系统的。Simscape的特点是基于Matlab/Simulink平台,除了它自身可以对机、电、液系统建模之外,它还可以利用平台优势,进行诸如与控制算法的闭环仿真、仿真数据分析与仿真模型参数校准与优化的功能。对于自己的特殊元器件,还可以使用Simscape language来编写自己的模块,很大的扩展了平台的建模功能。Simscape language可以理解为用m语言来填写一个模板,所以不用太多顾虑。它将来一定是发展的趋势。”
提及平时的业余爱好时,杨兴跟我们强调了羽毛球。杨兴每周都会跟小区的人去打,水平还“可以”(编者注:谦虚啊!),而且她同时表示跟男同胞打混双,女的都只能打前场,所以自己打后场“很弱”(编者再注:又谦虚啊!)。
图片说明:杨兴在打羽毛球
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