基于MATLABGUI电路计算平台的设计
matlab中gui设计计算器原理及设计方案
matlab中gui设计计算器原理及设计方案在MATLAB中设计GUI（图形用户界面）计算器的基本原理和设计方案如下：基本原理：MATLAB的GUI设计基于事件驱动模型。
这意味着当用户与界面交互（例如，点击按钮或输入文本）时，会触发一个或多个事件。
这些事件会调用相应的回调函数，执行相应的操作。
设计方案：1. 启动MATLAB并创建GUI：打开MATLAB。
使用guide命令启动GUI设计器。
2. 添加GUI组件：在GUI设计器中，添加需要的组件，如按钮（push button）、文本框（edit text）、标签（label）等。
3. 设置组件属性：为每个组件设置必要的属性，例如位置、大小、标签文本等。
4. 编写回调函数：双击每个组件，MATLAB会自动生成一个默认的回调函数。
根据需要修改这些函数，以实现所需的功能。
例如，对于按钮，当用户点击它时，可以编写代码来执行相应的计算。
5. 测试GUI：在设计过程中，经常测试GUI以确保其正常工作。
可以使用simulink中的模拟功能，或直接在MATLAB环境中测试。
6. 保存和运行：保存GUI文件。
在MATLAB命令窗口中输入文件名（不包括扩展名），然后按Enter运行GUI。
7. 调试和优化：根据测试结果，调整回调函数和组件属性，优化GUI的行为和外观。
8. 发布：一旦GUI满足所有需求，可以发布它以供其他人使用。
这通常涉及将GUI打包为一个可执行文件或应用程序包。
9. 维护和更新：随着软件的发展，可能需要定期维护和更新GUI。
这可能涉及添加新功能、修复错误或改进性能。
在整个过程中，熟悉MATLAB的GUI设计和编程技巧是非常重要的。
此外，由于GUI设计可能需要反复的测试和调整，因此耐心和细心也是必不可少的。
基于matlabgui课程设计
基于matlabgui课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解MATLAB GUI设计的基本原理，掌握相关函数和编程技巧。
2. 学生能运用MATLAB GUI设计出符合课程要求的数据处理和分析界面。
3. 学生了解MATLAB在工程领域的应用，以及GUI在数据可视化、交互式操作等方面的优势。
技能目标：1. 学生能独立完成MATLAB GUI界面的设计和编程，实现数据处理、图像显示等功能。
2. 学生能通过MATLAB GUI设计，实现与用户的有效交互，提高数据处理和分析的效率。
3. 学生具备解决实际问题时，运用MATLAB GUI进行数据分析和处理的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生主动探究、勇于创新的科学精神，激发学生对编程和工程领域的兴趣。
2. 培养学生团队协作、共同解决问题的能力，提高沟通与表达的自信心。
3. 增强学生对我国科技发展的自豪感，认识到科技对国家和社会发展的贡献。
课程性质：本课程为选修课，以实践为主，结合理论教学，培养学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：学生具备一定的MATLAB基础，对编程和工程领域有一定兴趣，喜欢探索新知识。
教学要求：结合课本内容，注重实践操作，引导学生主动探究，关注学生的个体差异，提高教学效果。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. MATLAB GUI设计原理：介绍MATLAB GUI设计的基本概念、组成元素和设计流程，使学生了解GUI设计的基本框架。
2. MATLAB GUI编程基础：讲解MATLAB GUI编程的相关函数和语法，包括 GUIDE 工具的使用，使学生掌握GUI编程的基本技巧。
3. 数据处理与分析界面设计：结合课本内容，教授如何使用MATLAB GUI设计数据处理和分析界面，涵盖数据输入、处理、显示和保存等功能。
4. 实践项目：安排多个实践项目，让学生动手设计和实现不同的数据处理和分析界面，提高学生的实际操作能力。
matlab gui计算器设计总结
matlab gui计算器设计总结设计MATLAB GUI计算器是一项有趣且具有挑战性的任务。
在这个过程中，你需要考虑到用户的需求和体验，以及如何实现这些需求的技术细节。
以下是对此任务的设计总结：1. 需求分析：在设计计算器之前，首先要明确用户的需求。
一个基本的计算器应该能够进行基本的算术运算（加、减、乘、除）以及求平方和平方根等操作。
此外，设计一个友好的用户界面也非常重要，以方便用户理解和使用计算器。
2. 创建GUI界面：MATLAB的图形用户界面(GUI)工具箱可以帮助你创建计算器的用户界面。
你可以使用各种小部件（如按钮、文本框和标签）来创建界面，并通过回调函数来定义小部件的行为。
3. 实现计算器功能：在MATLAB中，你可以使用脚本或函数来实现计算器的功能。
当用户点击按钮时，回调函数将被触发，执行相应的计算，并将结果显示在界面上。
4. 优化用户体验：良好的用户体验是GUI设计的重要方面。
你可以通过调整颜色、字体和布局来改善界面外观，并通过添加错误处理和提示信息来提高程序的易用性。
5. 测试和调试：完成设计后，进行彻底的测试是非常重要的。
检查所有功能是否正常工作，是否有任何错误或异常行为。
此外，通过用户反馈来进一步优化计算器也是一个好主意。
6. 代码组织和可维护性：为了使代码易于理解和维护，应该保持良好的代码组织和注释。
此外，考虑将计算逻辑和GUI代码分离，以方便未来的修改和扩展。
7. 扩展功能：除了基本功能外，还可以考虑添加一些高级功能，如科学计算、三角函数计算等。
这将为用户提供更多选择，并增加计算器的实用价值。
8. 跨平台兼容性：虽然MATLAB主要用于学术和工程领域，但确保GUI计算器在各种操作系统上都能正常工作仍然是一个好习惯。
这可能需要一些额外的测试和调整。
9. 文档和帮助系统：提供详细的文档和帮助信息可以帮助用户更好地理解和使用计算器。
你可以创建一个帮助文件或使用MATLAB的帮助系统来提供这些信息。
Matlab中的GUI设计技巧和实现方法
Matlab中的GUI设计技巧和实现方法一、引言Matlab作为一款功能强大的科学计算软件，其GUI设计技巧和实现方法十分重要。
本文将介绍一些常用的GUI设计技巧和实现方法，并结合实际案例进行分析和讲解，旨在为读者提供一些参考和帮助。
二、Matlab中的GUI设计基础在开始GUI设计之前，需要先了解Matlab中的一些基础知识和概念。
Matlab 提供了一种称为GUIDE（Graphical User Interface Development Environment）的工具，可以帮助用户快速创建GUI界面。
通过GUIDE，用户可以方便地添加各种组件，如按钮、文本框、下拉列表等，并为这些组件添加相应的回调函数。
三、GUI界面的布局和美化1. 布局在设计GUI界面时，布局是一个很重要的方面。
合理的布局可以提高用户的使用体验。
Matlab中的GUI界面布局可以通过使用容器组件来实现，如面板（uipanel）和网格布局管理器（gridbaglayoutmanager）。
面板可以将相关的组件放在一起，网格布局管理器可以帮助用户实现自动布局。
2. 美化为了让GUI界面更加美观和易于使用，可以通过一些美化技巧来改善界面的外观。
例如可以使用颜色、字体和图标等元素来增加界面的可读性和吸引力。
此外，还可以使用一些动画效果来增强用户体验。
四、用户交互和数据处理1. 用户交互GUI界面的设计目的是提供给用户与程序进行交互的方式，因此用户交互十分重要。
可以通过一些交互方式来实现用户的操作，如按钮或菜单等。
同时，还可以使用一些交互控件，如滑块、复选框和下拉列表等，来帮助用户进行选择和输入。
2. 数据处理用户在GUI界面中输入的数据通常需要进行处理。
Matlab提供了丰富的数学和数据处理函数来处理各种数据。
通过编写相应的回调函数，可以实现对输入数据的处理和计算，并将结果显示在界面上。
五、实例分析：基于Matlab的图像处理应用为了更好地理解和应用GUI设计技巧和实现方法，我们以基于Matlab的图像处理应用为例进行实例分析。
Matlab技术GUI设计方法
Matlab技术GUI设计方法Matlab是一种强大的数学软件，广泛应用于科学计算、数据分析和可视化等领域。
在使用Matlab进行数据处理和算法开发时，GUI（Graphical User Interface，图形用户界面）常常是必不可少的工具。
本文将介绍一些Matlab技术GUI设计方法，帮助读者快速掌握GUI设计的基本原理和实现技巧。
一、GUI设计的基本原理1. 用户需求分析在设计GUI之前，首先需要明确用户的需求。
这包括用户需要处理的数据类型、使用的功能和界面布局等。
通过与用户交流和需求分析，可以明确GUI的设计目标，为后续的设计工作提供指导。
2. 界面布局设计界面布局是GUI设计的基础，决定了用户与软件交互的方式。
在设计界面布局时，可以使用Matlab提供的GUI设计工具来快速设计界面，也可以采用编程的方式来实现自定义的界面布局。
无论是使用哪种方式，都需要考虑界面的美观性和易用性。
3. 功能模块设计功能模块是GUI设计的核心，决定了用户可以通过界面进行的操作。
在设计功能模块时，可以使用Matlab提供的各种函数和工具箱来实现数据处理、算法运算等功能。
同时，还可以根据用户的需求，添加自定义的功能模块，提高GUI的灵活性和扩展性。
4. 事件响应设计事件响应是GUI设计中的重要部分，用于实现用户和软件之间的交互。
在Matlab中，可以通过编写回调函数来实现事件的响应。
回调函数是Matlab中的一种特殊函数，用于处理用户的输入和界面的变化。
通过编写适当的回调函数，可以使GUI实现与用户的实时交互，并根据用户的操作进行相应的数据处理和算法运算。
二、GUI设计的实现技巧1. 使用Matlab提供的GUI设计工具Matlab提供了一系列的GUI设计工具，如GUIDE（GUI Design Environment）、App Designer等。
这些工具提供了丰富的界面组件和布局选项，可以帮助用户快速设计GUI界面。
基于MATLAB GUI的简易计算器设计
基于MATLAB GUI的简易计算器设计摘要基于MATLAB GUI的计算器设计是利用GUIDE创建图形用户界面进行计算器设计。
设计计算器时，主要是考虑到计算器的易用性、功能的常用程度进行计算器界面与功能的设计。
通过调整控件和文本的布局及颜色，使界面简单大方、布局合理，达到界面友好的效果。
计算器设计时主要利用到get和set两个函数进行各个控件属性值的传递和设置。
计算器实现的功能有：数字0~9和小数点的输入显示，平方、开平方和对数的输入显示。
进行四则运算、正弦计算、余弦计算、正切计算和余切计算，可以求阶乘、求百分数和求倒数。
可以进行括号及变量x与变量y的输入，结合坐标轴编辑框和曲线颜色编辑框实现函数的曲线绘制。
最后运行调试，实现基于MATLAB GUI的计算器的设计。
关键词：MATLAB、GUI、计算器1 MATLAB GUI介绍MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。
MATLAB是matrix和laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂，主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
MATLAB是将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言的编辑模式，特别是所附带的30多种面向不同领域的工具箱支持，使得它在许多科学领域中成为计算机辅助设计和分析、算法研究和应用开发的基本工具和首选平台。
MATLAB的图形用户界面（Graphical User Interface，简称GUI，又称图形用户接口）是指采用图形方式显示的计算机操作用户界面。
与早期计算机使用的命令行界面相比，图形界面对于用户来说在视觉上更易于接受。
基于matlab的gui设计报告
基于matlab的gui设计报告当然，我很乐意帮助你完成这篇文章。
以下是按照你提供的格式完成的《基于Matlab的GUI设计报告》。
一、介绍1. 引言本报告将探讨基于Matlab的GUI设计，其中包括设计背景、目的和重要性。
2. Matlab简介在开始讨论GUI设计之前，先简要介绍一下Matlab。
Matlab是一种高级的计算机语言和环境，常用于数学计算、数据分析和可视化。
3. GUI设计概述介绍GUI（图形用户界面）设计的概念和重要性。
GUI设计可以提供用户友好的界面，使用户能够通过图形或图标与程序交互。
二、Matlab的GUI设计工具1. Guide工具Guide是Matlab的一个可视化工具，用于创建图形用户界面。
本节将介绍Guide 的基本功能和使用方法。
2. App Designer工具App Designer是Matlab新引入的GUI设计工具，相比Guide具有更强大的功能和更好的用户体验。
本节将介绍App Designer的特点和使用技巧。
3. Matlab的其他GUI工具除了Guide和App Designer，Matlab还提供了其他GUI设计工具，如uifigure 和uitab。
本节将概述这些工具的功能和用途。
三、GUI设计原则1. 界面布局和设计介绍如何合理安排界面布局，包括按钮、文本框、下拉菜单等组件的摆放位置和大小。
2. 用户交互探讨合理的用户交互方式，包括按钮点击、鼠标悬停等，以提供更好的用户体验和减少误操作。
3. 数据可视化介绍如何将计算结果以图表、图像等形式展示给用户，提高数据分析和可视化的效率。
四、案例分析1. GUI设计案例1：温度转换器以一个简单的温度转换器为例，展示如何使用Matlab的GUI设计工具创建一个实用的应用程序。
2. GUI设计案例2：图像处理工具以图像处理为应用场景，展示如何使用Matlab的GUI工具进行图像处理和显示。
3. GUI设计案例3：数据分析工具以数据分析为应用场景，展示如何使用Matlab的GUI工具进行数据可视化和分析。
基于Matlab GUI的电路特性演示平台设计
基于Matlab GUI的电路特性演示平台设计李京秀【摘要】In order to intuitively display the circuit characteristics used to be described the abstract and complex mathematical formulas, a demo platform of circuit characteristics was developed by means of Matlab GUIDE design tools, and powerful functions of Matlab mathematical calculation and graphical display. The demo platform can provide dynamic demonstration when circuit parameter varied and show graphically the typical circuit characteristics. The demonstration results show that the platform has a good interface, convenient operation, and is easy to understand circuit characteristics and beneficial to improve the classroom teaching effect.%为了将用抽象、繁杂的数学公式描述的电路特性直观地显示出来,借助Matlab强大的数学计算和图形显示功能,利用Matlab GUIDE设计工具开发了电路特性演示平台.平台可动态演示电路参数变化时的电路特性,将常用的典型电路特性以图形方式直观地表现出来.实例表明,该平台界面良好、操作方便,便于理解电路特性,有助于提高课堂教学效果.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)022【总页数】3页(P160-162)【关键词】电路特性;Matlab;GUI;演示平台【作者】李京秀【作者单位】洛阳理工学院计算机与信息工程系,河南洛阳 471023【正文语种】中文【中图分类】TN710-34;TP391.770 引言电路特性往往是由抽象、繁杂的数学公式描述的，其难以理解，不易掌握。
gui计算器设计matlab代码
GUI计算器设计MATLAB代码1. 简介GUI（Graphical User Interface，图形用户界面）计算器是一种利用图形界面设计的计算器，用户可以通过鼠标点击按钮进行数字输入和运算。
MATLAB是一种功能强大的数学计算软件，拥有丰富的绘图和可视化功能，可以用于设计和实现GUI计算器。
本文将介绍如何使用MATLAB编写GUI计算器的代码。
2. 界面设计在设计GUI计算器的界面时，需要考虑用户友好性和美观性。
可以通过MATLAB提供的GUIDE工具进行界面设计，添加数字按钮、运算符按钮和显示屏等组件。
另外，还可以设置布局和颜色，使界面更加美观。
3. 代码实现需要创建一个新的MATLAB GUI应用程序，然后在GUIDE工具中设计界面。
在界面设计完成后，需要编辑回调函数来实现计算器的功能。
以下是一个简单的GUI计算器的MATLAB代码示例：```matlabfunction calculatorGUI创建整体界面figure('Name','Calculator','NumberTitle','off','Position',[100,100,4 00,600]);创建显示屏hEdit =uicontrol('Style','edit','String','','Position',[50,500,300,50]);创建数字按钮numBtns = {'7','8','9','4','5','6','1','2','3','0'};for i = 1:10hNumBtn(i) =uicontrol('Style','pushbutton','String',numBtns{i},'Position',[50+5 0*rem(i-1,3),450-50*fix((i-1)/3),50,50],'Callback',numBtn_callback);end创建运算符按钮operatorBtns = {'+','-','*','/','='};for i = 1:5hOperatorBtn(i) =uicontrol('Style','pushbutton','String',operatorBtns{i},'Position',[2 00,450-50*(i-1),50,50],'Callback', operatorBtn_callback);数字按钮回调函数function numBtn_callback(hObject,~)str = get(hEdit,'String');str = [str get(hObject,'String')];set(hEdit,'String',str);end运算符按钮回调函数function operatorBtn_callback(hObject,~) str = get(hEdit,'String');val = get(hObject,'String');if ~isempty(str)if strcmp(val,'=')tryresult = eval(str);set(hEdit,'String',num2str(result)); catchset(hEdit,'String','Error');endelseset(hEdit,'String',[str val]);endendendend```4. 运行效果运行以上代码，将会弹出一个简单的GUI计算器界面，用户可以通过点击数字按钮和运算符按钮来输入表达式并进行计算。
基于MATLAB GUI的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计与构建
第16卷第3期2018年6月实验科学与技术Experiment Science and Technolog^^VoL. 16 N o.3Jun.2018•实验室建设与管理•基于MATLAB G U I的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计与构建宗哲英'，张旭'，郝永强2,王帅'，张春慧1(1.内蒙古农业大学机电工程学院，内蒙古呼和浩特010018; 2.河海大学能源与电气学院，江苏南京210000)摘要电力电子技术课程具有实用性强、理论与实践并重的特点，为解决教学中理论与实践脱节的现象，该文利用 M ATLAB图形用户界面G U ID E,设计了一种电力电子技术虚拟实验仿真平台。
该平台包括登录界面、电路选择界面及仿真界面等，通过以上人机交互界面，实现对多种电力电子电路的仿真。
实践表明，该平台可以对电路参数进行设置和修改，以图形化显示实验结果，直观反映参数改变对仿真结果的影响，且具有学生自主创建器件库的功能，可自主搭建电路并实现综合创新实验的仿真。
关键词电力电子技术；图形用户界面；虚拟仿真平台；人机交互界面中图分类号TP311 文献标志码 A doi：10. 3969/j. issn. 1672 -4550. 2018. 03. 037Design and Realization of Virtual Experimental Platform of Power Electronics Technology Based on MATLAB GUIZO N G Z h e y in g1 ,Z H A N G X u1,H A O Y o n g q ia n g2,W A N G S h u a i1,and Z H A N G C h u n h u i1(1. College of Mechanical and Electrical Engineering, M ongolia Agricultural University, Huhhot 010018 , China；2. College of Energy and Electrical Engineering, Hohai University, Nanjing 210000, China)Abstract The course of power electronics technolog^^ has the characteristics of strong practicability, equal importance on theory and practice. In this paper, a virtual experimental platform for pow，er electronics technology is established in order to get better teaching effect. The platform based on MATLAB GUIDE (graphical user interface development environment) has three interactive interface ,including login interface, circuit select interface and simulation interface. Through the above human - machine interaction interface ,it can realize circuit simulation and parameter setting, display the results using graphics. Students not only can analyze the influence of parameter variation, but also create device library and circuit through the platform.Key words pow，er electronics technology; GUI; virtual simulation platform; interactive interface电力电子技术[l-3]是电气类专业重要的专业 基础课程，该课程主要在介绍电力电子器件特性 的基础上，研究如何实现对不同形式的电能进行 变换和控制。
基于MATLAB在GUI计算器设计应用
基于MATLAB在GUI计算器设计的应用——matlab课程大作业姓名：卢伟峰学号：084633237班级：电科082指导教师：朱静matlab是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。
使用 MATLAB，您可以较使用传统的编程语言（如C、C++和Fortran）更快地解决技术计算问题。
matlab的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。
附加的工具箱（单独提供的专用matlab 函数集）扩展了matlab 环境，以解决这些应用领域内特定类型的问题。
matlab提供了很多用于记录和分享工作成果的功能。
可以将您的matlab代码与其他语言和应用程序集成，来分发您的matlab算法和应用。
●此高级语言可用于技术计算●此开发环境可对代码、文件和数据进行管理●交互式工具可以按迭代的方式探查、设计及求解问题●数学函数可用于线性代数、统计、傅立叶分析、筛选、优化以及数值积分等●二维和三维图形函数可用于可视化数据●各种工具可用于构建自定义的图形用户界面●各种函数可将基于matlab的算法与外部应用程序和语言（如C、C++、Fortran、Java、COM以及Microsoft Excel）集成matlab在计算科学，自然科学，社会科学等多方面都有很多应用，本文以matlab为工具，主要研究它在GUI计算器设计方面的应用。
关键词：GUI界面 MATMAB 计算器加减乘除三角反三角目录1.前言2.计算器总体设计思路3.详细设计及实现3.1GUI界面设计3.2关键函数设计及代码分析3.2.1 打开函数；3.2.2 C键（清屏）；3.2.3 数字按键函数；3.2.4 四则运算按键；3.2.5 等号运算；3.2.6 三角函数及反三角函数；3.2.7 删除键；4.设计结果和运行测试4.1 四则运算测试；4.2 三角函数及反三角函数测试；4.4 第二功能键测试；5.结束语参考文献谢辞前言Matlab是一种解释性执行语言，具有强大的计算、仿真、绘图等功能。
基于MATLAB在GUI计算器设计的应用
基于MATLAB在GUI计算器设计的应用——matlab课程大作业姓名：卢伟峰学号：084633237班级：电科082指导教师：朱静matlab是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。
使用 MATLAB，您可以较使用传统的编程语言（如C、C++和Fortran）更快地解决技术计算问题。
matlab的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。
附加的工具箱（单独提供的专用matlab 函数集）扩展了matlab 环境，以解决这些应用领域内特定类型的问题。
matlab提供了很多用于记录和分享工作成果的功能。
可以将您的matlab代码与其他语言和应用程序集成，来分发您的matlab算法和应用。
●此高级语言可用于技术计算●此开发环境可对代码、文件和数据进行管理●交互式工具可以按迭代的方式探查、设计及求解问题●数学函数可用于线性代数、统计、傅立叶分析、筛选、优化以及数值积分等●二维和三维图形函数可用于可视化数据●各种工具可用于构建自定义的图形用户界面●各种函数可将基于matlab的算法与外部应用程序和语言（如C、C++、Fortran、Java、COM以及Microsoft Excel）集成matlab在计算科学，自然科学，社会科学等多方面都有很多应用，本文以matlab为工具，主要研究它在GUI计算器设计方面的应用。
关键词：GUI界面 MATMAB 计算器加减乘除三角反三角目录1.前言2.计算器总体设计思路3.详细设计及实现3.1GUI界面设计3.2关键函数设计及代码分析3.2.1 打开函数；3.2.2 C键（清屏）；3.2.3 数字按键函数；3.2.4 四则运算按键；3.2.5 等号运算；3.2.6 三角函数及反三角函数；3.2.7 删除键；4.设计结果和运行测试4.1 四则运算测试；4.2 三角函数及反三角函数测试；4.4 第二功能键测试；5.结束语参考文献谢辞前言Matlab是一种解释性执行语言，具有强大的计算、仿真、绘图等功能。
基于MATLAB_GUI的自动控制原理仿真实验平台设计
D O I :10.3969/j.i s s n .1001-5337.2024.2.125 收稿日期:2022-11-27基金项目:国家自然科学基金(51705286);山东省研究生教育教学改革研究(S D Y J G 21031);曲阜师范大学校级教改实验项目(S J G 202220).通信作者:陈梅,女,1975-,硕士,讲师;研究方向:控制系统仿真,图像处理;E -m a i l :c h e n m e i w j@126.c o m.基于M A T L A B G U I 的自动控制原理仿真实验平台设计陈 梅, 费玉环(曲阜师范大学工学院,276826,山东省日照市) 摘要:为满足自动控制原理课程线上线下混合式教学的需要,通过MA T L A B G U I 编程设计了自动控制原理实验仿真平台.该仿真平台包括了6个基础实验和4个综合实验,从时域㊁频域㊁根轨迹及状态空间对系统进行分析,并对系统进行了P I D 整定㊁根轨迹及频域法校正,可获得系统的时域㊁频域及根轨迹性能参数及图形.控制系统参数的自动获取及直观的图形显示,使学生更好理解控制系统的原理,有助于提高学生的控制系统设计及应用能力.关键词:MA T A L B G U I;自动控制原理;仿真实验平台;性能参数中图分类号:T P 391.9 文献标识码:A 文章编号:1001-5337(2024)02-0125-040 引 言自动控制原理 是自动化专业的核心课程,自动控制原理包括对控制系统的时域㊁频域㊁根轨迹分析及设计.随着软件开发在教学中的使用,自动控制原理相关仿真系统开发软件越来越多,比如控制系统的二阶R L C 振荡电路的仿真系统[1,2],P I D 控制系统仿真[3,4],系统稳定性分析的仿真软件[5].由于MA T L A B 具有强大的数据处理及图形可视化功能,其在课程仿真中的应用越来越多.为满足自动控制原理课程线上线下混合式教学的需要,通过MA T L A B G U I 编程实现了仿真实验演示平台.该实验平台包含了10个仿真实验,其直观的图形显示,以及便捷的数据处理,可使学生更好理解自动控制原理的内容.1 实验平台设计思路根据自动控制原理实验的内容[6],该实验仿真平台设计了10个实验项目,其中包括6个基本实验:控制系统典型环节的表示及分析㊁控制系统的时域分析㊁频域分析㊁根轨迹分析㊁P I D 控制分析及线性系统的状态空间分析,4个综合实验:控制系统的P I D 参数整定㊁频域法校正㊁根轨迹法校正及倒立摆系统的分析与设计.仿真平台的功能框图如图1所示.图1 仿真实验平台功能框图第50卷 第2期2024年4月 曲阜师范大学学报J o u r n a l o f Q u f u N o r m a l U n i v e r s i t yV o l .50 N o .2A p r .2024(1)控制系统典型环节表示与分析.典型环节主要包括比例环节㊁积分环节㊁一阶惯性环节㊁实际微分环节㊁二阶振荡环节及延迟环节6种.该实验实现了典型控制系统的数学模型表示,并绘制了各系统的单位阶跃响应曲线,同时对系统性能进行了分析.(2)控制系统的时域分析.该实验让学生了解不同输入信号下的系统响应曲线,并掌握单位阶跃响应的动态性能指标.输入信号包括单位阶跃㊁单位脉冲㊁单位斜坡㊁单位加速度㊁及正弦信号,动态性能指标包括上升时间t r㊁峰值时间t p㊁超调量σ㊁调节时间t s及稳态误差e s s.(3)控制系统的频域分析.该实验主要包括系统频域图形绘制及频域参数求解.频域图形包括B o d e 图㊁N y q u i s t图及N i c h o l s曲线,系统频域参数包括增益裕量G m㊁相角裕量P m㊁穿越频率ωc g及剪切频率ωc p.(4)控制系统的根轨迹分析.该实验包括系统根轨迹绘制,以及求解系统的临界开环增益K及稳定增益范围.(5)P I D控制系统分析.该实验可以设置不同P I D参数,通过单位阶跃响应曲线及动态性能指标,使学生掌握P㊁P I㊁P I D等不同控制及参数,对系统性能的影响.(6)线性系统的状态空间分析.该实验可以对线性系统可观可控分析;确定系统极点配置的状态反馈矩阵及反馈系统;确定状态观测器反馈矩阵及状态观测器设计.(7)控制系统的P I D参数整定.该实验让学生掌握临界比例度法及4ʒ1衰减曲线法2种常用的P I D参数整定方法,以及P㊁P I及P I D控制参数的求解.(8)控制系统的频域法校正.频域法校正包括超前㊁滞后㊁滞后超前3种校正方法.通过设置需要校正的参数静态误差系数K v㊁相角裕度γ及剪切频率ωc,来确定校正器的参数,并通过校正前㊁后的时域及频域参数来验证校正后系统性能的改善.(9)控制系统的根轨迹法校正.根轨迹校正包括超前㊁滞后㊁超前滞后3种校正方式.通过设置时域参数超调量σ及调节时t s;或频域参数阻尼比ζ及角频率ωn,来确定校正系统的参数,并通过校正前后的时域参数对比来验证校正后系统性能是否满足要求.(10)倒立摆系统的分析与设计.该实验让学生了解倒立摆系统的工作原理,以及对倒立摆的控制.通过设置倒立摆参数,可以确定状态方程及输出方程,并通过极点配置及P I D参数整定对系统进行控制.该仿真实验平台的界面的设计及功能编程是通过MA T L A B G U I设计实现的.界面的设计通过G U I D E图形用户接口开发环境实现[7].在MA T-L A B2018的命令窗口中键入 g u i d e 打开G U I D E,通过添加控件分别设计各界面,界面设计的文件名扩展名为.f i g;然后编辑对应的M文件,通过各界面控件的C a l l b a c k函数实现控件的功能.2实验平台的功能实现2.1仿真系统界面设计该仿真系统包括1个主界面和10个子界面,主界面中主要包括10个按钮,用来显示各实验子界面.下面以 控制系统根轨迹校正 实验为例说明各子界面的设计过程.根轨迹校正实验子界面中主要包括系统参数设置㊁校正参数设置㊁校正系统获取㊁系统性能参数的求解㊁校正前后根轨迹及单位阶跃响应曲线的绘制5个模块.仿真界面通过MA T L A B G U I设计,通过添加各控件实现,界面设计如图2所示.图2根轨迹法校正界面2.2实验平台功能实现2.2.1系统参数设置控制系统参数设置形式为传递函数形式,通过在编辑框中输入分子n u m㊁分母d e n参数实现.使用g e t函数获取编辑框中的字符串,并通过s t r2n u m函数将字符串转换为数值,最后通过t f函数得到系统传递函数.621曲阜师范大学学报(自然科学版)2024年2.2.2校正参数设置根据根轨迹法校正设计要求[8],系统校正的参数设置包括静态误差系数K v㊁时域参数超调量σ和调节时间t s㊁频域参数阻尼比ζ和角频率ωn.设置时域参数或频率参数的选择通过单选按钮实现,两种形式的参数可以相互转换,主要实现代码如下.i f(g e t(h a n d l e s.r a d i o t i m e,'V a l u e'))%时域参数z e t e=((l o g(1/s i g m a))^2/((p i)^2+(l o g(1/ s i g m a))^2))^(1/2)%ζw n=3.5/(z e t e*t s)%ωne l s e%频域参数s i g m a=e x p(-p i*z e t e/s q r t(1-z e t e*z e t e)) *100t s=3.5/(z e t e*w n)2.2.3校正器参数根轨迹法校正包括超前㊁滞后㊁超前滞后3种校正方式,通过按钮实现选择,超前校正实现代码如下. k c=k v/n u m*d e n(l e n-1);g=p o l y v a l(n u m,s1)/p o l y v a l(d e n,s1);t h e t a_G=a n g l e(g);t h e t a_s=a n g l e(s1);MG=a b s(g);M s=a b s(s1);T z=(s i n(t h e t a_s)-k c*MG*s i n(t h e t a_G-t h e t a_s))/(k c*MG*M s*s i n(t h e t a_G))T p=-(k c*MG*s i n(t h e t a_s)+s i n(t h e t a_G +t h e t a_s))/(M s*s i n(t h e t a_G))G c1=t f([T z,1],[T p,1])%超前2.2.4校正系统动态性能参数校正后的系统开环传递函数是由原系统的开环传递函数G0(s)与校正器的传递函数G c(s)串联组成[9].为了验证校正系统是否满足要求,需要确定校正前后系统的性能参数,包括超调量σ㊁上升时间t r㊁调节时间t s,主要实现代码如下.[y,t]=s t e p(G G c);[m a x_y,k]=m a x(y);C=d c g a i n(G G c);m a x_o v e r s h o o t=(m a x_y-C)/C*100;s=l e n g t h(t);w h i l e y(s)>0.95*C&&y(s)<1.05*Ce n ds=s-1;t s=t(s)%调节时间2.2.5仿真曲线绘制为了更直观地比较系统校正前后的性能,绘制了其对应的单位阶跃响应曲线及根轨迹.使用s t e p 函数绘制单位阶跃响应曲线,使用r l o c u s函数绘制根轨迹曲线,坐标轴控件的设置通过a x e s函数实现. 3实验平台测试通过实例对实验平台的各项功能进行了测试.例控制系统的开环传递函数G(s)=8s2+0.4s,通过根轨迹校正,使系统满足静态误差系数为4,超调量为30%,调节时间为3.5s.根据校正要求,首先进行系统参数设置,输入分子n u m为8,分母d e n为[1,0.4,0].设置校正参数静态误差系数K v为4,选择时域参数单选按钮,并输入超调量σ为30,调节时间t s为3.5s.选择校正按钮后,系统开始校正,将求解的校正器参数及系统性能参数显示到对应的编辑框中.选择 超前校正 按钮,求得校正系统的传递函数为G C(s)=2.73s+10.51s+1,校正后的超调量为30%,上升时间为0.5s,调节时间为2.76s,满足设计要求.选择 滞后校正 按钮,求得校正系统的传递函数为G C(s)=0.215s+0.00215s+0.00215,校正后的超调量为60%,上升时间为0.94s,调节时间为13.4s,超调量及调节设计均不满足设计要求,不采用该校正方式.选择 超前滞后 校正按钮,求得校正系统的传递函数为G C(s)=0.49s+0.20.5s+1㊃0.66s+0.0066s+0.00656,校正后的超调量为21.8%,上升时间为0.69s,调节时间为2.3s,满足设计要求.超前滞后校正前后单位阶跃响应响应曲线如图3所示,根轨迹下页如图4所示.图3超前滞后校正前后单位阶跃响应曲线721第2期陈梅,等:基于MA T L A B G U I的自动控制原理仿真实验平台设计图4 超前滞后校正前后根轨迹4 结 论通过MA T L A B G U I 设计了自动控制原理实验仿真平台,实现了控制系统分析中的10个典型实验.该仿真系统数据获取方便,并且直观的图形显示有助于学生加深对控制系统的理解.教学实践表明,该实验平台操作方便,功能设计齐全,可用于自动控制原理课程的线下课堂演示教学和线上实验教学,使学生更牢固地掌握知识,同时有助于提高学生的编程设计能力和问题解决能力.参考文献:[1]马壮.基于M a t l a b 的典型二阶R L C 振荡电路实验教学仿真[J ].实验室研究与探索,2016,35(10):95-98.[2]王晨丰,赵鹏.基于M A T L A B L T I V i e w e r 工具箱的二阶系统阶跃响应分析[J ].电子测试,2020(8):57-59.[3]陈梅,王健.基于MA T L A B G U I 的P I D 控制仿真系统设计[J ].实验技术与管理,2020,28(2):140-143.[4]张婧,盖文东,徐文尚,等.基于M a t l a b 的P I D 控制器参数整定方法[J ].实验科学与技术,2016,14(4):37-40.[5]闫红梅,张鸣,李远征,等.基于M a t l a b 的系统稳定性分析实验设计[J ].实验技术与管理,2018,35(4):144-146.[6]胡寿松.自动控制原理[M ].6版.北京:科学出版社,2016.[7]张贤明.MA T L A B 语言及应用案例[M ].南京:东南大学出版社,2010.[8]王正林,王胜开,陈国顺,等.MA T L A B /S i m u l i n k 与控制系统仿真[M ].北京:电子工业出版社,2008.[9]张德丰.MA T L A B 控制系统设计与仿真[M ].北京:电子工业出版社,2009.D e s i g n o f a u t o m a t i c c o n t r o l p r i n c i p l e s i m u l a t i o n e x pe r i m e n t p l a tf o r m b a s e d o n M A T L A B G U IC H E N M e i , F E I Y u h u a n(C o l l e g e o f E n g i n e e r i n g ,Q u f u N o r m a l U n v e r s i t y ,276826,R i z h a o ,S h a n d o n g,P R C )A b s t r a c t :T o m e e t t h e n e e d s o f b l e n d e d o n l i n e a n d o f f l i n e t e a c h i n g o f a u t o m a t i c c o n t r o l p r i n c i pl e s ,t h e s i m u l a t i o n e x p e r i m e n t p l a t f o r m o f a u t o m a t i c c o n t r o l p r i n c i p l e i s d e s i g n e d t h r o u gh MA T L A B G U I p r o -g r a mm i n g .T h e s i m u l a t i o n p l a t f o r m i n c l u d e s 6b a s i c e x p e r i m e n t s a n d 4c o m p r e h e n s i v e e x p e r i m e n t s .I t a n -a l y z e s t h e s y s t e m f r o m t i m e d o m a i n ,f r e q u e n c y d o m a i n ,r o o t l o c u s a n d s t a t e s pa c e ,a n d c o n d u c t s P I D t u n -i n g ,r o o t l o c u s a n d f r e q u e n c y d o m a i n c o r r e c t i o n f o r t h e s y s t e m.T h e t i m e d o m a i n ,f r e q u e n c y do m a i n a n d r o o t l o c u s p e r f o r m a n c e p a r a m e t e r s a n d g r a p h s o f t h e s y s t e m c a n b e o b t a i n e d .T h e a u t o m a t i c a c q u i s i t i o n o f c o n t r o l s y s t e m p a r a m e t e r s a n d v i s u a l g r a p h i c d i s p l a y c o u l d h e l p s t u d e n t s t o b e t t e r u n d e r s t a n d t h e p r i n c i pl e o f t h e c o n t r o l s y s t e m ,e n h a n c e s t u d e n t s c o n t r o l s y s t e m d e s i g n a n d a p p l i c a t i o n a b i l i t y,a n d m e e t t h e r e -q u i r e m e n t s o f e x p e r i m e n t a l t e a c h i n g o b je c t i v e s .K e y wo r d s :MA T L A B G U I ;a u t o m a t i c c o n t r o l p r i n c i p l e ;s i m u l a t i o n e x p e r i m e n t p l a t f o r m ;p e r f o r m -a n c e p a r a m e t e r821 曲阜师范大学学报(自然科学版) 2024年。
基于MATLABGUI的动态电路辅助分析平台设计
基于ＭＡＴＬＡＢ／ＧＵＩ的动态电路辅助分析平台设计■王 窻 杨莉莉 孙美美 王 晶 （海军航空大学航空基础学院 山东 烟台 ２６４００１）【摘 要】常规的动态电路实验方法记录时间和读取数据误差较大，借助ＭＡＴＬＡＢ进行分析能更为有效的获取准确结果，但是对较复杂的电路不容易解析，也不直观。
通过ＭＡＴＬＡＢ＼ＧＵＩ平台提供了一种综合分析的方法，将电路参数、电路结构、结果曲线同时呈现，提高学生对电路动态过程的分析效率。
【关键词】动态电路；ＭＡＴＬＡＢ；ＧＵＩ；辅助分析ＤｅｓｉｇｎｏｆｄｙｎａｍｉｃｃｉｒｃｕｉｔａｉｄｅｄａｎａｌｙｓｉｓｐｌａｔｆｏｒｍｂａｓｅｄｏｎＭＡＴＬＡＢ／ＧＵＩＬｉｌｉＹａｎｇ，ＦａｎｇＷａｎｇ，ＭｅｉｍｅｉＳｕｎＳｃｈｏｏｌｏｆＢａｓｉｃＳｃｉｅｎｃｅｆｏｒＡｖｉａｔｉｏｎ，ＮａｖａｌＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｔａｉ２６４００１，ＳｈａｎｄｏｎｇＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｄｙｎａｍｉｃｃｉｒｃｕｉｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｅｒｒｏｒｏｆｒｅｃｏｒｄｉｎｇｔｉｍｅａｎｄｒｅａｄｉｎｇｄａｔａｉｓｌａｒｇｅ．ＵｓｉｎｇＭＡＴＬＡＢｆｏｒａｎａｌｙｓｉｓｃａｎｍｏｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｏｂｔａｉｎａｃｃｕｒａｔｅｒｅｓｕｌｔｓ．Ｂｕｔｍｏｒｅｃｏｍｐｌｅｘｃｉｒｃｕｉｔｓａｒｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｐａｒｓｅａｎｄｉｎｔｕｉｔｉｖｅ．ＡｍｅｔｈｏｄｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｉｓｐｒｏｖｉｄｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅＭＡＴＬＡＢ＼ＧＵＩｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｉｔｐｒｅｓｅｎｔｓｃｉｒｃｕｉｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｃｉｒｃｕｉｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄｒｅｓｕｌｔｃｕｒｖｅｓａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｉｔｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔｕｄｅｎｔｓ＇ａｎａｌｙｓｉｓｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｃｅｓｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｙｎａｍｉｃｃｉｒｃｕｉｔ；ＭＡＴＬＡＢ；ＧＵＩ；Ａｕｘｉｌｉａｒｙａｎａｌｙｓｉｓ【中图分类号】ＴＰ３１１．５２ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】２０９５－３０８９（２０２０）１１－０２６４－０２ 《电路》是电类专业开设的一门重要的专业基础课程，不仅需要学生掌握理论分析过程，同时还要求学生具有一定的实操能力。
基于MATLAB GUI电路计算平台的设计
基于MATLAB GUI电路计算平台的设计
李京秀
【期刊名称】《洛阳理工学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2006(016)004
【摘要】电路计算中常常需要求解方程组,若手工计算很繁琐、费时.利用MATLAB强大的科学计算功能、图形显示功能及GUI开发设计的电路分析计算平台,解决了电路方程求解难的问题,为电路分析提供了有效的辅助工具.
【总页数】3页(P20-22)
【作者】李京秀
【作者单位】西安建筑科技大学,信息与控制工程学院,陕西,西安,710055;洛阳工业高等专科学校,计算机系,河南,洛阳,471003
【正文语种】中文
【中图分类】TM13
【相关文献】
1.基于Matlab高阶动态电路自动计算平台的设计与实现 [J], 李京秀;张焕龙
2.基于Matlab GUI的电路特性演示平台设计 [J], 李京秀
3.基于Matlab GUI的整流电路仿真设计 [J], 安树;赵霞;徐小华
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5.基于MATLAB/GUI的动态电路辅助分析平台设计 [J], 王昉;杨莉莉;孙美美;王晶因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于MATLAB-GUI的简单计算器
基于MATLAB-GUI的简单计算器设计题目：计算器完成一个简单的计算器。
要求（但不限于）：GUI上具有数字键盘输入区域，能够进行加、减、乘、除、三角函数等基础运算。
界面简洁、美观可能需要的控件：Push ButtonEdit TextPop-up Menu1 功能介绍本程序是一个简单的计算器程序，使用MATLAB软件编写完成。
主要具有加、减、乘、除、三角函数等基础运算，并通过GUI进行程序使用的交互。
程序交互界面如下：图1 程序的交互界面2 功能实现首先用MATLAB GUI功能，在绘制一个动态文本框和一个文本编辑框，以及25个命令按钮，调整好各控件大小、颜色，整体布局如图所示：备注：软件版本：MATLAB R2011b2.1 布局GUI1、打开MATLAB，在Guide中新建FIG文件2、然后双击“Blank GUI(Default)”或单击OK键出现GUI窗口3、添加按钮和动态文本框4、根据按钮的作用及视觉效果做一定的修改对按钮的字符串大小、颜色进行设置，对按钮的位置进行排布，尽量使按钮集中在动态文本框下面。
最终设置的动态文本框为灰色，其他按钮均为蓝色。
5、保存、添加功能函数将做好的按钮及动态文本框保存后自动弹出Editor的M文本，然后对相应的pushbutton添加功能函数。
以下是相应按钮的功能函数。
（1）数字按键编写。
在function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles）下输入：global jja=get(handles.edit1,'String');if(strcmp(a,'0.')==1)&&(jj==0)set(handles.edit1,'String','0.')elsea=strcat(a,'0')set(handles.edit1,'String',a)endjj=0这是使用句柄handles指向对象edit1，并以字符串形式来存储数据文本框edit1的内容，并存储数个“0”，然后由set(handles.edit1,'String',a)在edit1中输出。
基于MATLAB GUI的供电线路计算软件设计开题报告
1.通过MA TALB的GUI编辑界面GUIDE来设计一个完整的GUI界面。
2.根据需要在该界面设置编辑框控件(edit text )、坐标轴控件(axes)、动作按钮控件(pushbutton)、静态文本框控件( static text)。在GUIDE环境下，用鼠标将所需控件拖动并排一个合适的布局，完成各控件的属性设置。
5.毕业设计论文编写及答辩阶段：
5月1号以后编辑整理论文材料开始编写论文；25号打印成册；27号准备答辩作品。
六、主要参考文献
[1]李显宏.MATLAB7. x 界面设计与编程技巧[M].北京：北京电子工业出版社，2006.
[2] 张德丰.雷小平 MATLAB图形绘制技术[M].北京：北京电子LAB有效的结合起来是供电系统计算效率的提高，也是MATLAB的合理利用。不管现在还是将来都具有很好的发展空间。
三、拟采取的研究方法（方案、技术路线等）和可行性论证
方案一：先编辑一个带按钮的GUI界面假设取名为MATLAB GUI（同时生成一个MATLAB GUI.m文件），在该界面分别设置线路计算所需要的所有控件，对每个控件进行属性设置，再编写回调函数中的句柄语句。点击对应的按钮出现输入窗口，输入数据后点击计算按钮出现结果。
3.在各个相应的控制按钮的回调程序中编写程序，点击不同的按钮弹出对应的供电线路负荷计算、短路计算和过电流计算的界面。
4.在输入窗口输入数据，点击计算按钮，输出窗口出现结果。
5.整理材料，编写规范的论文。
五、研究进度安排
1.毕业设计选题阶段：
2月10号--3月10号搜集相关资料（上网，图书资料），根据题目做题目的论证和时间规划，填写毕业设计开题报告。
目的：本文就是为了设计一个简洁的GUI界面，界面上面有数据输入和数据输出窗口，让工厂的技工能用这个工具实现数据输入后，很快的算出线路的负荷计算、短路计算和过电流保护的动作电流、时限整定结果，这样大大减少技工的工作量的同时提高了他们的工作效率。
基于Matlab GUI的电力电子技术教学平台设计-最新教育资料
基于Matlab GUI的电力电子技术教学平台设计Design of instructional platform for power electronic technique based on Matlab GUIAn shu, Yan Yingmin, Liu ZhengchunOrdnance engineering college, Shijiazhuang, 050003, China: According to power electronic technique course having the features of many waveform and equally important experience and theory, a interactive auxiliary software of instructional platform for power electronic technique is designed based on matlab GUI in this paper. The courseware interface is friendly and open, which has many merits of modifiable experimental parameters. It can be used on academic and experimental instruction.电力电子技术是电气工程及其自动化等专业的重要专业基础课，也是实用性、工程性和综合性很强的课程。
课程内容以电力电子器件和四大类变流电路为主线，通过分析各类电力电子器件的通断情况来理解整流、逆变、斩波、调压等典型电路的工作原理，从而得出电路在不同负载作用下各点的电流、电压波形。
因此，本课程涉及电力电子技术各种装置的分析与大量的计算、电能变换的波形分析、测量与绘制等，这些工作特别适合应用Matlab来完成[1]。
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第卷第期洛阳工业高等专科学校学报16 4 Vol.16 No.4年月 200610 Journal of Luoyang Technology College Oct. 2006强大的科学计算与图形显示功能，MATLAB 几乎能够满足电路分析计算的所有要求，因此，它越来越广泛地应用于电路分析计算中。
但是，目前利用计算电路均是在命令窗口或编写MATLAB M 文件来进行的，这就要求使用者必须懂得语言，而且对每一个电路计算都需要编MATLAB 程，使用不方便。
借助于的图形用户界MATLAB 面可以设计开发出电路分析计算平台，使用者GUI 不需要懂得语言，只要将列写的方程输MATLAB 入进去，就能在该平台上显示结果，并且可将结果可视化，基于的电路计算平台为电MATLAB GUI 路分析计算提供了极大的方便。
电路计算平台及数学模型的建立1 不同电路计算问题采用的数学方法是不一样的，因此在设计电路计算平台时，首先应将电路计算问题分类，为不同的电路计算设计不同的平台，如直流电路计算平台、正弦交流电路计算平台、过渡过程计算平台等等；其次要建立数学模型。
由于各种电路的分析计算均可以通过列写方程组进行求解，而具有强大的矩阵运算功能，只要MATLAB 将方程组写成矩阵形式，就可以利用其矩阵运算功能求解方程组，因此可以采用矩阵形式为电路计算建立数学模型，电路计算平台只需接受相应的矩阵即可。
第三，设计电路计算平台。
利用MATLAB 提供的可接受数据（矩阵）的编辑框、可激发事GUI 件的按钮、可显示图形的坐标轴等等控件，就可以设计开发出界面友好、使用方便的电路计算平台。
电路计算平台设计及应用举例2 直流电路计算平台2.1 直流电路的计算只需求出数值解即可，基于此目的，可以设计出如图所示的电路计算平台。
1图直流电路计算平台1 界面中“计算”按钮回调函数：syms A B XA=sym(get(handles.A,'string'))B=sym(get(handles.B,'string'))X=A\BV=num2str(double(X))set(handles.X,'string',V)1i 2i例求图所示电路的电流和。
1 2解：对该电路列写以结点电压、和所求电流、为未知量的方程，并写成矩阵AX =B 的形式为:基于电路计算平台的设计MATLAB GUI 李京秀 ，12（西安建筑科技大学信息与控制工程学院，陕西西安；1.710055洛阳工业高等专科学校计算机系，河南洛阳）2. 471003摘要 : 电路计算中常常需要求解方程组，若手工计算很繁琐、费时。
利用强大的科学MATLAB 计算功能、图形显示功能及开发设计的电路分析计算平台，解决了电路方程求解难的问题，GUI 为电路分析提供了有效的辅助工具。
关键词:；；电路计算MATLAB GUI 中图分类号: TM133 文献标识码 : A 文章编号: 1008-8814(2006)04-0020-03第期4 李京秀基于电路计算平台的设计 MATLAB GUI 21⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡−−−−−−−0002105.00010.250.25 5.01125.05.0025.05.0 2121i i u uΩ22i图例电路图2 1在图所示的界面中输入矩阵1A 、列向量B ，点按“计算”按钮，得到结果为1A 1=i 1A2=i ：，。
正弦交流电路计算平台2.2 正弦交流电路的计算采用相量法，其结果应包括相量的模和相角，并应能画出相量图，为此可设计如图所示的电路计算平台。
3图正弦电流电路计算平台3界面中“计算”按钮回调函数：syms A B XA=sym(get(handles.A,'string'))B=sym(get(handles.B,'string'))X=A\B V=double(X)W=num2str(abs(V))Y=num2str(angle(V)*180/pi)set(handles.edit3,'string',W)set(handles.edit4,'string',Y)“画相量图”按钮回调函数：syms A B XA=sym(get(handles.A,'string'))B=sym(get(handles.B,'string'))X=A\B V=double(X)ha=compass(V)set(ha,'linewidth',2)例求图电路各支路电流。
2 4解：对该电路列写网孔电流方程，将所求支路电流用网孔电流表示，并写成矩阵的形式为：AX=B ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡−−−−−−−−+000010010010 0101100101 00060)j2050(000)j2050( j20)(80 321m2m1I I I I I01000∠图例电路图4 2在图所示的界面中输入矩阵、列向量，3A B 得到结果为：A 84.49433.101−∠=I ， A 5909.1353406.002∠=I ，A 6454.712862.103−∠=I其相量图如图中所示。
3电路过渡过程计算平台2.3 电路过渡过程的分析采用运算法，求解出象函数后，再求其反变换，得到时域解。
电路过渡过程计算平台如图所示。
为了显示时域解的波形，设5计一坐标轴。
若波形显示范围不合适，可清除波形，重新选择坐标轴范围。
为了便于建立运算电路，平台中还设计了两个编辑框，用于求解原函数的象函数，这样更方便了使用者。
界面中“计算”按钮回调函数：计算电路方程的文件zt %m set(handles.edit3,'string',char(V))set(handles.edit4,'string',char(X))在“计算”按钮回调函数中调用了一个文件m ，其功能是计算方程，程序参见直流电路、正zt.m 弦交流电路计算平台中“计算”按钮的回调函数。
“画图”按钮回调函数：计算电路方程zt %洛阳工业高等专科学校学报第卷22 16a=str2num(get(handles.xmin,'string'))b=str2num(get(handles.xmax,'string'))c=str2num(get(handles.ymin,'string'))d=str2num(get(handles.ymax,'string')) gridi=max(size(B))n=1while n<=iezplot(t,X(n)),axis([a b c d]),hold on C=num2str(n)gtext(C)n=n+1end axis normal grid图电路过渡过程计算平台5例求图电路各支路电流的时域解，并画出3 6其波形图。
解：列写支路电流方程，写成AX =B 的形式为：()⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡−+−−s 100)s ()s ()s (1s 100s 1s 1111321I I IΩ)s (3图例电路图6 3在图所示的平台中输入矩阵5A 、列向量B ，得到结果如表所示。
1表例计算结果1 3复频域解时域解)22s s (s 1s s )s ()22s s (1s )s ()22s s (s 1)s (2232221++++=+++−=++=I I I 21)t (sin 21)t (cos 21)t ()t (cos )t ()t (sin 21)t (cos 2121)t (t t 1t 2t t 1+−=−=−−=−−−−−e e i e i e e i各支路电流波形如图中所示。
5结语3综上所述，应用开发设计出的MATLAB GUI 电路计算平台，使用方便，省去了大量求解方程的时间。
由于能直接求解拉普拉斯反变MATLAB 换，因此，对于电路的暂态分析，可以直接得到其时域解，省去了求反变换的过程。
利用MATLAB开发设计出的电路计算平台为电路分析及电路GUI 教学提供了有效的辅助工具。
参考文献：程卫国精要、编程及高级应用北京机[1] .MATLAB5.3[M].:械工业出版社,2000.陈怀琛吴大正高西全及在电子信息课程中的[2] ,,.MATLAB 应用北京电子工业出版社[M].:,2002.邱关源电路第版北京高等教育出版社[3] .(4)[M].:,1999.Design of Circuit Calculator Based on MATLAB GUILI Jing-xiu 1,2(1.Dept. of Information and Control Engineering, Xi'an Architecture University, Xi'an 710055, China;2.Dept. of Computer, Luoyang Technology College, Luoyang 471003, China)Abstract: The circuit equations are often required to be solved in circuit calculation. It is very intricate and time costing to solve the circuit equations by handwork. The circuit calculator designed by MATLAB has powerful function in scientific calculation, graph showing. And the circuit calculator designed by MATLAB GUI solves the difficulty in circuit calculation. So it would be a helpful and efficient tool for circuit analyses.Key words: MATLAB; GUI; Circuit calculation。