应用软件论文软件应用论文计算机应用软件论文 MATLAB

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1、应用软件论文软件应用论文计算机应用软件论文：MATLAB软件在系统稳定性分析与仿真中的应用摘要:系统的稳定性是系统实现其功能的前提，因此，对系统进行稳定性判断就显得很有必要．判断系统的稳定性可以从系统的线性模型出发，导出系统的系统函数，利用MATLAB软件对系统函数的极点分布情况和冲击响应的模式进行分析，并对系统进行建模仿真，得到系统的极点分布图和冲击响应的模式图，在此基础上，对系统的极点分布图和冲击响应的模式进行分析，根据系统稳定的条件，判断系统是否稳定．关键词:系统;稳定性;系统函数;仿真0引言系统是由若干相互联系、

2、相互作用的单元组成的具有一定功能的有机整体．不同的系统实现的功能是不一样的，但是，任何系统要使其能按照预期的目标实现其功能，都是以系统稳定为先决条件的．即系统必须是稳定的系统，稳定性是系统自身的一种属性，与外部条件无关．因此，对于一个系统来说，设法判断它的稳定性是十分重要的．系统稳定性的判断方法有多种，利用传统方法判断系统的稳定性，一是工作量大、效率差，二是且缺乏强有力的图形输出支持．随着计算机技术的飞速发展，各种功能强大的科学计算和系统仿真软件也应运而生，使人们对各种系统的分析处理变得更加的方便快捷．MATLAB就是一

3、种应用广泛，既可以对系统性能进行分析，又可以对系统进行建模仿真的软件．1MATLAB的功能特点MATLAB被誉为“巨人肩膀上的工具”、是一种功能强大的科学计算和工程仿真软件，它的交互式集成界面能够帮助用户快速地完成数值分析、矩阵运算、数字信号处理、仿真建模、系统控制与优化等功能，广泛应用于航天航空、汽车制造、半导体制造、电子通信、医学研究等领域．它采用与数学表达式相同的形式，不需要传统的程序设计语言，可以在较短时间内掌握并用它来解决一些实际问题．系统开发人员能借助MATLAB软件迅速测试设计构想，综合测评系统性能，快速设

4、计更好的方案来确保更高技术要求，它有如下几个特点:(1)编程效率高．MATLAB是一种面向科学与工程计算的高级语言，允许采用数学形式的语言编写程序，且比BASIC、FORTRAN和C等语言更加接近我们的思维方式．(2)使用方便．MATLAB是一种解释型语言，执行前不需要进行专门的编译．(3)扩充能力强．MATLAB语言有丰富的库函数，在进行复杂的数学运算时可以直接调用，用户文件也可以作为MATLAB的库函数来调用，用户可以根据自己的需要方便地建立和扩充新的库函数，以提高MATLAB使用效率和扩充它的功能．(4)语句简单，

5、内涵丰富．MATLAB语言中最基本最重要的成分是函数，一个函数由函数名、输入变量和输出变量组成．同一函数名，不同数目的输入变量及不同数目的输出变量代表着不同的含义．(5)高效方便的矩阵和数组运算．MATLAB语言规定了矩阵的算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、条件运算符及赋值运算符，而且这些运算符大部分可以毫无改变地照搬到数组间的运算．另外，它不需要定义数组的维数，而且的MATLAB中，给出了矩阵函数，特殊矩阵专门函数，使之在求解诸如信号处理、建模、系统识别、控制、优化等领域的问题时显得简捷、高效，这是高级语言所不能比拟

6、的．(6)方便的绘图功能．MATLAB的绘图是十分方便的，它有一系列绘图函数，只需调用不同的绘图函数，简单易行．2系统稳定性分析及判别依据一个系统是否稳定，直观地来看，就是当该系统受到某种干扰信号作用时，由干扰信号所引起的系统响应在干扰信号消失后能否自动消失，也就是系统能否回到干扰信号作用前的原来状态，如果由干扰信号引起的系统响应在干扰信号消失后，经过一定的时间，其响应能自动消失，即被衰减为零．系统能够回到干扰作用前的原来状态，则系统就是稳定的系统，若由干扰引起的系统响应在干扰信号消失后，经过一定的时间后，系统仍无法回到

7、干扰作用前的原来状态，则系统就是非稳定的系统．基于以上理论，对于控制系统，要判断它的稳定性，不妨采用通过给系统人为加干扰的方法来进行判断，这就涉及到如何选择干扰源的问题．干扰源的选择是要满足一定的条件的，其条件为:必须是瞬间出现的，作用时间很短的信号．事实上，理论上的单位冲击函数δ(t)就是满足这种要求的一种很好的“干扰”信号源，若以其作为“干扰”信号，则由其引起的系统的响应就是系统的冲击响应h(t)，根据h(t)的变化模式完全可以判断出系统是否稳定，若h(t)的变化模式是随时间t呈指数规律衰减或呈减幅正弦振荡的，则系统

8、就是稳定的，否则系统就是不稳定的．而h(t)的变化模式又与其像函数H(s)(系统的系统函数)的极点分布情况有关，若H(s)的所有极点均位于其s平面的左半平面上，则其对应的h(t)的幅度将随时间t的增长逐渐衰减，当t→∞时，h(t)衰减至零，这样的系统称为稳定系统，若H(s)的极点分布不满足上面的要求，则h(t)的变化