《MATLAB课程设计》PPT课件

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1、自动控制理论的MATLAB计算机辅助设计MATLAB学习的必要性MATLAB入门控制系统的数学模型控制系统的时域分析控制系统的根轨迹分析控制系统的频域分析控制系统的校正控制系统工具箱中的系统分析工具LTIView基于根轨迹的系统设计工具RLTool具体要求MATLAB计算机辅助设计MATLAB学习的必要性MATLAB课程设计是为配合自动控制理论课程的学习而设置的。为了使学生能够对自动控制理论课程所学的内容进行深层次的分析和研究，我们加设了应用MATLAB软件进行计算机辅助设计这一教学环节。MATLAB软件有着对应

2、用学科的极强适应力，并已经成为应用学科计算机辅助分析、设计、仿真、教学乃至科技文字处理不可缺少的基础软件。在高等院校里，MATLAB已经成为本科生、硕士生、博士生必须掌握的基本技能；在设计研究单位和工业部门，MATLAB已经成为研究和解决各种具体工程问题的一种标准软件。MATLAB软件是一个庞大的体系，仅Mathworks公司本身就推出了30多个应用软件，它有强大的数学计算和图形绘制功能，作为自动控制理论的计算机辅助设计，尤其面对学习时间有限的本科生，本章只能针对本专业的范围加以讲解，力求通过一些简单的例子，一步

3、一步带领读者进入MATLAB的世界，有效地利用它解决所面临的问题，起到一个敲门砖的作用。MATLAB入门二、MATLAB程序设计基础一、启动MATLAB三、SIMULINK动态仿真集成环境MATLAB入门当装好MATLAB后，双击MATLAB图标进入，或单击Windows的开始菜单，依次指向“程序”、“MATLAB”即可进入MATLAB的命令窗口，它是用户使用MATLAB进行工作的窗口，同时也是实现MATLAB各种功能的窗口。MATLAB命令窗口除了能够直接输入命令和文本，还包括菜单命令和工具栏。MATLAB的菜

4、单命令构成相对简单而全面。示例启动MATLAB1、基本数据结构-矩阵A=[123；456；789]；代表行之间用‘；’隔开，每行之间元素用空格或逗号隔开。2、常用运算符号+、-、*、/、^即加、减、乘、除、成方。3、编程基本上为命令行执行，也可以用文件编写程序。A、for循环例fori=1:1:10t=t+1;endMATLAB程序设计基础MATLAB程序设计基础B、while循环例whilekey=1p=sin(t);ifp=0key=0;EndendMATLAB程序设计基础C、switch循环例:SWITCH

5、switch_exprCASEcase_expr1statement,...,statementCASEcase_expr2statement,...,statement...OTHERWISE,statement,...,statementEND3、函数Function[o1,o2,…]=file’sname(in1,in2,…)例：functionZ=jia(x,y)Z=x+y;注：MATLAB函数程序文件名应与等号后的名字相同。利用编辑器的所有文件的后缀为.m特别提醒：文件名不能以数字开头MATLAB程序设

6、计基础MATLAB软件中的SIMULINK主要用于动态系统的仿真。SIMULINK软件是一个应用性非常强的软件，它有以下几个突出的优点：（1）用户可以自定义自己的系统模块；（2）系统具有分层功能，这一功能可以使用户轻松组织系统，层次分明又自成系统；（3）仿真与结果分析。根据这些特点，我们通过例题，说明如何在SIMULINK环境下，完成对实际系统的仿真分析。SIMULINK动态仿真启动SIMULINK在MATLAB命令窗口输入“SIMULINK”或点击图标，或在MATLAB的菜单上选择File→New→Model即

7、可启动SIMULINK。SIMULINK软件的模块的操作、连接以及系统如何仿真等，比较简单和直观，下面以所见即所得的方式说明。SIMULINK动态仿真1、微分方程和传递函数2、零极点增益模型3、模型转换4、模型的建立和连接5、迟延系统模型研究一个自动控制系统，单是分析系统的作用原理及其大致的运动过程是不够的，必须同时进行数量上的分析，才能作到深入地研究并将其有效地应用到实际工程上去。这就需要把输出输入之间的数学表达式找到，然后把一系列归类，这样就可以定量地研究控制系统了。求解微分方程：解：dsolve('D2

8、x+3*Dx+2*x=2','x(0)=-1,Dx(0)=0')ans=1-4*exp(-t)+2*exp(-2*t)说明：x是因变量，t是缺省的自变量。函数dsolve用来求解微分方程，字母D代表微分运算，D2D3…DN分别对应于第二、第三…第N阶导数。例如D2y代表d2y/dt2。符号变量和符号方程可以用…定义。微分方程和传递函数求函数的拉氏变换。解：s