Simulink MCP 工具

一个基于 Model Context Protocol (MCP) 的 Simulink 自动化工具，允许用户通过自然语言输入自动创建和操作 Simulink Block Diagram。

功能特性

• 🤖 自然语言接口: 通过中文自然语言描述创建 Simulink 模型
• 🔧 丰富的模块库: 支持常用的 Simulink 模块（信号源、数学运算、传递函数等）
• 🔗 智能连接: 自动识别和连接模块端口
• ⚙️ 参数配置: 自动设置模块的默认参数
• 🌐 MCP 兼容: 可与支持 MCP 的 AI 助手（如 Claude Desktop）集成

系统要求

• Python 3.8+
• MATLAB R2016b 或更高版本
• Simulink
• MATLAB Engine API for Python

安装步骤

1. 克隆项目

git clone <repository-url>
cd Simulink_MCP

2. 创建虚拟环境

python -m venv .venv
source .venv/bin/activate  # macOS/Linux
# 或
.venv\Scripts\activate     # Windows

3. 安装 Python 依赖

pip install -r requirements.txt

4. 安装 MATLAB Engine API for Python

重要: MATLAB Engine API 需要单独安装，不能通过 pip 直接安装。

macOS/Linux:

# 找到 MATLAB 安装目录
cd "/Applications/MATLAB_R2023b.app/extern/engines/python"  # 替换为你的 MATLAB 版本
python setup.py install

Windows:

# 找到 MATLAB 安装目录
cd "C:\Program Files\MATLAB\R2023b\extern\engines\python"  # 替换为你的 MATLAB 版本
python setup.py install

注意:

• 确保 Python 版本与 MATLAB 支持的版本兼容
• 在 M1/M2 Mac 上可能需要使用 Rosetta 模式运行 MATLAB

使用方法

1. 作为 MCP 服务器运行

使用 MCP 开发工具:

# 启动开发服务器
mcp dev mcp_simulink_server.py

# 或使用 uv（如果已安装）
uv run mcp dev mcp_simulink_server.py

直接运行:

python mcp_simulink_server.py

2. 在 Claude Desktop 中配置

编辑 Claude Desktop 的配置文件 claude_desktop_config.json:

{
  "mcpServers": {
    "simulink": {
      "command": "python",
      "args": ["/path/to/Simulink_MCP/mcp_simulink_server.py"],
      "env": {
        "PYTHONPATH": "/path/to/Simulink_MCP"
      }
    }
  }
}

3. 运行示例

python examples.py

可用工具

基础工具

• start_matlab(): 启动 MATLAB 引擎
• new_model(name): 创建新的 Simulink 模型
• add_block(model, lib_block, block_name, position): 添加模块
• connect(model, src_block, src_port, dst_block, dst_port): 连接模块
• set_block_param(model, block_name, params): 设置模块参数
• save_model(model, path): 保存模型

智能工具

• get_block_library(): 获取可用模块库列表
• smart_add_block(model, block_type, block_name, position, params): 智能添加模块
• nl_build(command): 自然语言构建模型

支持的模块

信号源

• 正弦波 (Sine Wave)
• 阶跃 (Step)
• 斜坡 (Ramp)
• 常数 (Constant)
• 脉冲 (Pulse Generator)
• 随机 (Random Number)

数学运算

• 加法 (Add)
• 减法 (Subtract)
• 乘法 (Product)
• 除法 (Divide)
• 增益 (Gain)
• 积分 (Integrator)
• 微分 (Derivative)

传递函数

• 传递函数 (Transfer Function)
• 状态空间 (State-Space)
• PID 控制器 (PID Controller)

信号处理

• 示波器 (Scope)
• 显示 (Display)
• 输入/输出端口
• 开关 (Switch)
• 多路复用/解复用 (Mux/Demux)

逻辑运算

• 与门/或门/非门
• 比较器

自然语言示例

# 基本示例
await nl_build("创建名为demo的模型，添加正弦波连接到示波器")

# 复杂示例
await nl_build("新建名为control的模型，添加阶跃信号，连接到PID控制器，再连接传递函数，最后连接示波器，然后保存")

# 数学运算
await nl_build("创建名为math的模型，添加两个常数，用加法器相加，结果显示在示波器上")

故障排除

常见问题

1. MATLAB Engine 启动失败

   • 确保 MATLAB 已正确安装
   • 检查 MATLAB Engine API 是否正确安装
   • 在 Mac M1/M2 上尝试使用 Rosetta 模式

2. 模块添加失败

   • 确保 Simulink 许可证可用
   • 检查模块库路径是否正确
   • 验证模型名称是否有效

3. 连接失败

   • 检查端口号是否正确（通常从 1 开始）
   • 确保源模块和目标模块都存在
   • 验证端口类型兼容性

调试模式

启用详细日志输出：

import logging
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)

开发计划

• 增强自然语言解析能力
• 支持更多 Simulink 模块
• 添加模型验证功能
• 支持子系统创建
• 集成仿真运行功能
• 添加模型可视化导出

贡献

欢迎提交 Issue 和 Pull Request！

许可证

MIT License

联系方式

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