Matlab编程及系统仿真调好

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1、Matlab编程及系统仿真华中科技大学文华学院控制系余愿信息学部B3131上课认真听讲课后认真复习、加以实践独立完成不定期课堂练习，不抄袭上机是学习本课程的重要环节，珍惜上机的时间学时安排：32（讲课）/8（实验）成绩=平时成绩+考试成绩30%70%2MATLAB语言控制系统计算机仿真Simulink动态仿真集成环境基于MATLAB的控制系统分析与设计本书内容：3第一章绪论1.1系统建模与仿真1.2Matlab相关知识简介41.1系统建模与仿真1.1.1系统、模型、仿真的基本概念1.1.2仿真软

2、件的发展状况及应用51.1.1系统、模型、仿真的基本概念系统：系统是客观世界中实体与实体之间相互作用、相互依赖所构成的具有某种特定功能的有机体。特点：系统作为一个整体存在，各个部分、元素之间相互联系、不可分割。6模型：系统模型是对实际系统的一种抽象，是对系统本质（或是系统的某种特性）的一种描述。模型可视为对真实世界中的物体或过程的信息进行形式化的结果。特点：模型具有与系统相似的特性，可以以各种形式给出我们感兴趣的信息。实体模型：与实物按一定比例制作的物理模型，如船模数学模型：原始系统数学模型：对

3、系统的原始数学描述，如加速度、概率密度函数等。仿真系统数学模型：适合在计算机上演算的数学模型。主要是根据计算机的运算特点、仿真方式、计算方法、精度要求将原始数学模型转换为计算机程序。1.1.1系统、模型、仿真的基本概念71.1.1系统、模型、仿真的基本概念仿真：以相似性原理、控制论、信息技术及相关领域的有关知识为基础，以计算机和各种专用物理设备为工具，借助系统模型对真实系统进行试验研究的一门综合性技术。8仿真的作用：仿真技术具有很高的科学研究价值和巨大的经济利益。由于仿真技术的特殊功效，特别是安

4、全性和经济性，使得仿真技术得到广泛的应用。首先由于仿真技术在应用上的安全性，使得航空、航天、核电站等成为方技术最早的和最主要的应用领域。1.1.1系统、模型、仿真的基本概念91.1.2仿真软件的发展状况及应用仿真软件：仿真软件是一类面向仿真用途的专业软件，它可能是面向通用的仿真，也可以是面向某个领域的仿真。功能如下：（1）为仿真提供算法支持。（2）模型描述，用来建立计算机仿真模型。（3）仿真实验的执行和控制。（4）仿真数据的显示、记录和分析。（5）对模型、实验数据、文档资料和其他仿真信息的存储、

5、检索和管理（即用于仿真数据信息管理的数据库系统）。101.1.2仿真软件的发展状况及应用根据软件功能，仿真软件可分为以下三个层次：（1）仿真程序库：有一组完成特定功能的程序组成的集合，专门面向某一问题或某一领域。它可能是用通用的语言（C++、FORTRAN等）开发的程序软件包，也可能是依附于某种集成仿真环境的函数库或模块库。（2）仿真语言：多属于面向专门问题的高级语言，它是针对仿真问题，在高级语言的基础上研制的。（3）集成仿真环境：它是一组用于仿真的软件工具的集合，包括设计、分析、编制系统模型、

6、编写仿真程序、创建仿真模型，运行、控制、观察仿真实验，记录仿真数据，分析仿真结果，校验仿真模型等。111.1.2仿真软件的发展状况及应用计算机仿真的一般过程：第一步：根据仿真目的确定仿真方案根据仿真目的确定相应的仿真结构和方法，规定仿真的边界条件与约束条件。第二步：建立系统的数学模型根据系统的先验知识、实验数据及机理研究，按照物理原理或者采用系统辨识的方法，确定模型的类型、结构及参数。要确保模型的准确性和经济性。12第三步：建立仿真模型根据数学模型的形式、计算机类型、采用的高级语言或其它仿真工具

7、，将数学模型转换为能在计算机上运行的程序或其它类型，获得系统的仿真模型。第四步：实验设定实验环境、条件和记录数据，进行实验，并记录数据。第五步：进行仿真实验并输出仿真结果通过实验对仿真系统模型及程序进行校验和修改，然后按系统仿真的要求输出仿真结果。1.1.2仿真软件的发展状况及应用1314计算机仿真技术发展阶段：1.硬件发展1.1.2仿真软件的发展状况及应用模拟计算机->数字计算机->使用基于数字计算机的仿真软件说明：模拟计算机即模拟电子计算机，其各个主要部件的输入量及输出量都是连续变化着的电压

8、、电流等物理量。模拟计算机由若干种作用及数量不同的积分器、加法器、乘法器、函数发生器等部件组成、按照待研究问题的数学模型把一个部件的输出端与另一个或几个部件的输入端连接起来，用整个计算机的输出量与输入量之间的数学关系模拟所研究问题的客观过程。1.硬件发展152.软件发展1.1.2仿真软件的发展状况及应用软件包（softwarepackage）类似windows或MATLAB工具箱中的文件夹。包括一个或一个系列具有一定功能的程序。软件包由一个基本配置和若干可选部件构成。早期的数学软件包：针对数值计