Matlab仿真在计算机控制技术课程教学中的应用研究
Matlab／Simulink在计算机控制技术课程教学中的应用
Ｇ Ｓ ＝ —二＝ （） 一 ＳＳ １ （＋ ）
从上述表达式中可以看出，求解出的数字控 制器的输 出 Ｕｚ （和输出信号 Ｃｚ ） ｆ的表达式都很复 ） 杂 ，想要通过这些表达式说 明最少拍控制器 的原 理且使学生能够理解最少拍控制器的设计过程难 度 很 大 ，故 在 课程 的讲 解 过 程 中 将 Ｍ ｔｂ ａａ／ ｌ Ｓｍ ｌ ｋ 件 引入 。 ｉｕｉ 软 ｎ ３ ａｌ ／ｉｕｉｋ Ｍ ｔｂＳｍ ｌ 在本 课 程 中的 应用 。 ３ ａ ｎ 最少 拍控 制器 理 论数 值 计算 出来 后 ，学 生 只能 看 到表 达式 ， 容 易 加深 理 解 和记 忆 ， Ｍａａ／ｉｕｉ 不 将 ｔｂ ｍ ｌｋ ｌ Ｓ ｎ 软件引入最少拍控制器设汁内容的讲解可以使学生直 观看到最后的结果， 将结果可视化， 有助于对本内容的 理解。为此， 设计图 ２ 所示的Ｓｍ ｌ ｋ ｉｕｉ 仿真模型， ｎ 运行 后 可以得 出仿真 曲线 ， ４ 如图 所示 。 其中 ｓ ｐ ｔ 为单位 阶 ｅ
ｌ二 ．．．．． ｝ ＿ １（９．．． ＋ ３ｚ＋．＇ 生 Ｓ ）１．．１— ．．．．） ６－ ．． ．．０． ．＇．ｚ ７． ７— ．（ ８ ．１
一
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输出信号的 ｚ变换为 ：
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参考文献
１
ｃ（ ） Ｒ（） ｚ ＝ ｚ ＝ ｚ （）
ｌ Ｚ
ｚ
『 王正帐 王胜开． 国顺ｍＡ Ｌ Ｂ ｉ ｕｉ １ １ 陈 Ｔ Ａ ／ ｍ ｌ ｋ与控 制 系 Ｓ ｎ 统仿真ｌ 北赢 电子工业 出版社２ Ｏ． Ｍ【 ０５
及 意义 。
关 键词 ： 机控 制 ； Ｔ Ｂ； 计算 ＭＡ ［ Ａ 仿动化技术、 俭测技术等 专业的－ｆ重要专业核心课程。它涉及电路、电子技 ３ 术、 自动控制原理及数学等多 门学科 ， 念多 、 论 性 概 理 强、 与工程实践联系密切。近年来， 随着科学技术和仿 真软件的不断发展和完善，仿真软件逐渐渗透到计算 机控制技术课程的教学中。 ｌ 课程教学的特殊性 《 机控制 计算 技术》是汁算机技术、自 控制技 动 术、 佥 自 测与传感技术相结合的综合应用技术， 是自 动化及相关专业的－ｆ主要专业课，具有承上启下的 ｌ 作用。它涉及的基础理论和知识面较广，知识集成度 高， 涉及电气、 计算机、 自动控制理论等综合知识， 在专 业课程体 系中占 举足轻重的 地位。 正确处理本课 程与 其他课程的关系以及他们之间的内在联系，形成完整 而系 统的 知识体系， 是本课程的主要 作用。 在讲授过程 中， 综合有关课程的基本内容， 将学生学到的知识通过 本课程有机结合在—起，也是本课程教学中责无旁贷 的任务。 学生在学完本课程后， 应了解并掌握如何理解 地选择和组织计算机控制系统的软件、 硬件、 外围设备 和接口通道以及控制管理生产过程的基本原理和方 法， 将控制对象、 硬件（ 算机、 计 传感器、 通道和 接口、 执 行机构） 和软件（ 系统软件以及各种应用软件） 组织成 个有机的整 形成完整的 体， 计算 机控制系 达到预 统， 定的控制目的， 再结合其他课程内容和毕业论文谢 十＋ 可使学生具备一定得开
基于MATLAB的《计算机控制技术》实验系统研究
刁 。
“ 计算 机控 制技 术 ” 是 自动 化专 业 极 其 重要 的专 业 必修 课 ， 在 整 个 自动 化专 业 的课 程 体 系 中 占有 非 常重 要 的 地位 。 该课 程 综 合 了计 算机技术、 自动 控制 技 术 、 检 测 与传 感 技 术 等方 面 的 知识 ， 具 有 很 强 的实 践性 和 应用 性 ． 因此 实 验教 学 是 该课 程 的重 要 环节 。为 满 足实 验 教 学 的要 求 ， 需 要 提 供 一 套 较 实用 的实 验 平 台 ， 包 括 仪 器 仪 表 的 实验装置 、 算法 研 究 的控 制 策 略软 件 系 统 以及 控 制 机 。然 而 实验 装 置 和丁控 机 价 格普 遍 昂 贵 ， 在学 校 经 费有 限的 情 况下 很 难 大批 量 地 购置 ， 因此 文 章 研究 了基 于 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ的 计算 机控 制 实 验 平 台 ， 利 用 现 有 实 验 装 置对 象 ，结 合 Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ强大 的数 据 处 理 与 图形 显示 功 能． 不 仅 弥 补 了现 有 实 验 设 备 数 量 的不 足 ， 同 时也 克 服 了实 验 教 学 内容 的 局 限性 ， 为 学 生独 立 完 成 系统 的设 计 分 析 计算 以及 算 法编 制 提 供 了 环境 ， 这 有 助 于激 发 学 生学 习 的 兴趣 、 提 高 学 生 的 主动 性 ， 拓 展学 生 的思 维 ， 培 养学 生 的创 新与 综 合 能 力 ， 从 而真 正 全 面提 高 “ 计 算 机 控 制技 术 ” 课 程 的教 学 质量 。 ｌ Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ软件 简 介 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ 是美 国 Ｍ ａ ｔ ｈ ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ 公 司推 出的 集成 计 算 和 开 发环 境 ， 不仅 具 备完 善 的矩 阵 和 科学 计 算 功 能 ， 而且 能 胜 任 众 多专 业 领域 的 仿 真 和设 计 任 务 ， 甚 至能 自动 生 成 直接 与硬 件 关 联 的 代 码 ， 其 便 利 程度 和 强大 的功 能受 到 广大 科 研 和 工程 技 术 人 员 的青 睐 ， 在 自动控 制、 系统仿真 、 数 字 图 像处 理 、 数 字 信 号处 理 领 域 有 着 广 泛 的 应 用 ， 并 且 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ语 言 是 一 种 面 向科 学 与 工 程计 算 的高 级 语 言 ，允 许 用 数 学 形 式 的语 言 来 编写 程序 ， 比Ｂ ａ ｓ ｉ ｃ 、 Ｆ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ 、 Ｃ等 高 级语 言更 加 接 近我 们 书 写计 算 公 式 的 思维 方 式 ，用 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ编 写 程 序犹 如 在 演算 纸 上排 列 出 公式 与 求解 问题 一样 。它 编写 简单 、 编 程 效 率 高并 且通 俗 易 懂 随着 面 向 对象 技 术 的兴 起 ，图形 用 户 界 面 （ Ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｉ ｃ ａ ｌ Ｕ ｓ ｅ ｒ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ，Ｇ Ｕ Ｉ ） 设 计 成为 了一种 趋 势 。它 不 仅 可 以加 快 程序 的 设 计 工 作 ，还 可 以减 轻设 计 Ｔ 作 者 的 负担 ， ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ恰 恰 为 用户 设 计 图形 界 面 提 供 了一 个 高效 、 方 便 的集 成 环 境 。在 Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ中。 基 本 的冈形对象主要包括 坐标轴对象（ Ａ ｘ ｅ ｓ ） 、 空间对象（ Ｕ ｉ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ １ ） 、 下 拉 菜 单 对象 （ Ｕ ｉ ｍ ｅ ｎ ｕ ） 和内 容式 菜 单对 象 （ Ｕ ｉ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｘ ｍ ｅ ｎ ｕ ） 。 用 户可 以利用 这 些 对象 ， 根 据 自己 的实 际 设 计需 求 来 设 计 界 面 友好 ， 功 能 强大 ， 操 作 简单 的图形 用 户界 面 。 ２ 实验 系统 的硬 件组 成 《 计 算 机控 制技 术》 实验 系 统 的硬 件 是 南 实验 装 置 、 数 据 采集 卡 和上 位 机组 成 。 实 验装 置 ： 采 用 了浙 江天 煌 公 司 的 Ｔ Ｈ Ｊ 一 ３型 ， 该 装 置包 括 了工 业 常用 参 数 温 度 、 液位 、 流量的检测与控制 ， 其＿ Ｔ艺流程如 图 ｌ 所
Matlab在计算机控制理论教学中的应用
ＮＯ ． ３ ． ２ ０ １ ３
湖 州 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊ ｏｕ ｒ ｈ ａｌ ｏｆ Ｈｕ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｖｏ ｃ ａｔ ｌ ｏｎ ａＩ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃｈ ｎ ｏｌ ｏ ｇＩ ｃ０ ９月
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｃｏ ｍｂ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ，ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｄｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｓ ｔ ｈｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍａ ｔ ｔ ａ ｂ ｌ ａ ｎ ｇ ｕ ａ ｇ ｅ ｐ ｒ ｏ ｒ ａ ｍ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｓｉ ｍｕ ｌ ｉ ｎ ｋ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｃ ｏ ｍｐｕ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ． Ｔａ ｋｉ ｎ ｇ ｔ ｈｅ ｌ ｅ ａ ｓ ｔ ｂ ｅ ａ ｔ ｃ ｏｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｓ ａ ｎ ｅ ｘ ａ ｍｐ ｌ ｅ ，ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｉ ｎ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ｔ ｈ ｅ ｗａ ｙ ｏｆ ｕ ｓ ｉ ｎｇ Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ ａ ｎ ｄ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｉ ｎ ｋ ｔ ｏ ｏ ｌ ｓ ｆ ｏ ｒ ｉ ｔ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｉ ｔ ｆ ｕ ｌ ｌ ｙ ｒ ｅ ｆ ｌ ｅ ｃ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｆ ｅ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｏ ｆ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｔ ｕ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ
MATLAB在自动控制原理课堂教学中的研究与应用
蒙古盏翦 。 职教版 ３ ／ ２ ０ １ ４ ：７９
黼 鲫 ｛ 帮 ∞ ； 技 术 应 用
进 行对 比后才能 得 出结论 。 那 么如 果采 用手 动画 图进 行对 比 ， 必
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然耗去大量的时间， 还有在很细微的和近似的变化中， 图的不准
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确性也会影响判断结果。 因此如何在课堂上快速 、 准确地将图形
学和实验 ， 利用其强大的计算与绘 图功能 ， 解决 了教 学上一直存在 的课 时短、 教 学内容 多的矛盾。其教 学改革的 实现 。
提 高 了计算速度 ， 减 少了课 堂上手动 画图的时间， 同时绘 图的快速、 准确 ， 直观 ， 使得教 学 内容得 以扩展 ， 从而 大大提
高 了学 生 的 学 习兴趣 和 学 习质 量 。 关键词 ： ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ 稳定性 根 轨迹 频 率特 性 曲线
了板书教学的缺陷 ，教师可 以把大部分的精力转移到内容的讲 解和与学生的互动 中， 而不再是大量的板书， 大大提高了课堂的 效率。 虽然多媒体教学节约了因书写而浪费的时间， 可是对于 自 动控制原理这门课程，在课堂上仅凭编写好 的教学课件讲解还 是不够的。因为 ， 在经典理论部分 ， 第一 、 二章可完全依靠固定的 课件讲解 ， 到了第三、 四、 五章 ， 很多知识点需要通过多次的画图
由此得出结论：靠近虚轴的闭环零极点对系统的性能影 响 大， 衰减慢 ， 对系统起主导作用。
在 自动控制原理经典部分中讲解了三种分析方法 ， 分别是 ：
时域 法 、 根 轨迹法 和频域 法 。 １ ． ＭＡＴ Ｌ Ａ Ｂ在 时域 法 中的应 用
MATLAB 在自动控制原理课程教学中的运用研究
MATLAB 在自动控制原理课程教学中的运用研究摘要:“自动控制原理”是自动化专业的重要专业基础课，其课程建设是非常必要和重要的。
近年来，MATLAB已被引入到教学实践中自动控制原理的教学和实验中，对实验教学的形式和内容进行了有力的改革，从而提高课堂教学的效率。
本文将Matlab的应用于教学课程“自动控制原理”，为了提高学生理解课程内容利用了其强大的数值计算和绘图功能以及抽象类的具体内容，从而提高教学效果。
关键词:自动控制原理；Matlab；教学改革引言“自动控制原理”自动化是最重要的基础课程，控制系统建模本课程内容包括基础理论和相关技术以及系统分析和系统设计。
它的特点是抽象的概念，大量的数学内容和复杂的计算，这使学生难以理解。
因此，需要在教学内容和教学方法上对课程进行更新。
MATLAB语言是一种科学计算语言，集成了强大的功能，例如数值计算、符号运算和图形处理，适用于工程应用各个领域的分析，设计和复杂计算，易于学习和使用，并且不需要用户具备高级技能。
数学知识和编程技能已成为大学教学和科学研究中最常用的工具，掌握此工具将大大提高课程教学，解决问题的作业和分析研究的效率。
一、MATLAB软件及其特点MATLAB编程语言是1980年代美国公司Mathewrks推出的一种数值分析软件，它也是世界上最好的数值计算软件，它具有开放的环境，强大的矩阵运算、图形渲染、数据处理、各种工具箱以及类似“草稿纸”的工作区。
在欧美大学中，MATLAB编程语言已成为自动控制课程的基础教学工具。
MATLAB软件具有以下优点:（一）强大而广泛的应用Matlab语言矩阵为基本单位，可以用于矩阵操作，操作复杂，几乎可以实现所有科学和工程运算与MATLAB，这些操作用于各种行业，例如自动控制、语言处理、图像信号处理以及建筑、航空航天和计算机技术。
在极其广泛的应用中，MATLAB在科学和工程技术的各个领域中发挥着越来越重要的作用。
（二）语言简洁高效，编程效率高MATLAB编程语言是高度集成的，简洁的语言。
Matlab模拟与仿真在控制系统中的应用
Matlab模拟与仿真在控制系统中的应用控制系统是现代工程领域中不可或缺的一部分，它广泛应用于机械、电子、航空、化工等诸多领域。
控制系统通过对系统输入和输出之间的关系进行分析和控制，实现对系统运行状态的调节和优化。
在控制系统的设计和开发过程中，模拟与仿真是非常重要的工具。
本文将介绍Matlab在控制系统中模拟与仿真方面的应用。
一、Matlab模拟与仿真基础Matlab是一款强大的科学计算软件，它具有丰富的数学函数库和图形处理功能，能够方便快捷地进行数值计算、数据分析和图形绘制等操作。
在控制系统中，Matlab提供了一系列的工具箱，包括控制系统工具箱、信号处理工具箱、系统识别工具箱等，用于模拟和仿真控制系统。
Matlab的模拟与仿真功能主要体现在以下几个方面：1. 系统建模：控制系统的模拟与仿真首先需要进行系统的建模。
Matlab提供了多种建模方法，包括传递函数法、状态空间法和频域法等。
用户可以根据实际系统的特点选择合适的建模方法，并利用Matlab进行系统参数的估计和优化。
2. 信号处理：在控制系统中，信号处理是非常关键的环节。
Matlab提供了丰富的信号处理函数，例如滤波、频谱分析、信号生成等。
通过信号处理功能，可以对输入输出信号进行分析和处理，从而得到系统的频率响应、阶跃响应等信息。
3. 控制器设计：控制系统的设计是控制系统中的核心内容。
Matlab提供了多种控制器设计方法，包括比例积分微分（PID）控制器、状态反馈控制器、最优控制器等。
用户可以利用Matlab进行控制器的设计、参数调节和性能评估。
4. 仿真验证：在控制系统的实际应用中，仿真验证是非常重要的一步。
通过仿真验证，可以评估系统的稳定性、鲁棒性和性能等指标，并对系统参数进行优化。
Matlab提供了强大的仿真工具，用户可以根据实际需求建立仿真模型，进行系统的动态仿真和性能分析。
二、Matlab在控制系统中的应用案例以下将通过两个实际案例来展示Matlab在控制系统中模拟与仿真的应用。
MATLAB仿真在计算机控制技术课程教学中的应用_杨蜀秦
作者简介：杨蜀秦（１９７８—），女，四川泸州人，博士，副教授。
中国科教创新导刊 Ｃｈｉｎａ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
１５９
中国科教创新导刊 ２０１３ ＮＯ．３５ Ｃｈｉｎａ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
将ＭＡＴＬＡＢ仿真引入计算机控制技术 实 验 教 学 、课 程 设 计 和 毕 业 设 计 等 实 践 环 节，引导学生利用所学专业知识，自己动手 编写函数文件或建立仿真文件来模拟实际 系统数学模型，在一定程度上克服仪器设 备不足所带来的问题，不仅可以借助仿真 平台反复研究课堂教学中所涉及的基本原 理和计算方法，而且还能针对先进技术和 复杂系统， 方便地增加应用性、综合性和设 计性的实践内容， 验证创新性想法。每个仿 真 模 型 ， 从 构 思 、建 立 到 调 试 通 过 ， 直 至 最 后得出结果的实践过程，都是一次对专业 知 识 复 习 、巩 固 、完 善 与 提 高 。
远程教育研究
中国科教创新导刊 ２０１３ ＮＯ．３５
Ｃｈｉｎａ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ 仿真在计算机控制技术课程教学中的应用①
杨蜀秦 （ 西北农林科技大学机电学院 陕西杨凌 ７ １ ２ １ ０ ０ ）
摘 要： 仿真软件与专业课程结合的是现代教学发展的重要方向。本文分析了Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ仿真软件Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ｉ ｎ ｋ在课程教学中应用的特点， 并通
２ 计算机控制技术教学的 Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ 仿 真
数字控制器的设计与分析是教学中的 重点内容，而ＰＩＤ控制是控制器的经典算 法。它根据输出不同的情况， 给控制信号加 上比例（Ｐ）、积分（Ｉ）和微分（Ｄ）作用，使得系 统 获 得 稳 定 、快 速 和 准 确 的 响 应 。
MATLAB在计算机控制技术教学中的应用
【 摘 要】 计算机控制技术是 电气 自 动化的专业必修课， 涉及的专业知识面很广， 是一门理论和实践紧密结合 ， 综合性 强的课程 而 ＭＡ Ｌ Ｂ ： 很 Ｔ Ａ ｇ 件在数值 分析 、 阵运算、 矩 信号处理、 自动控制 、 优化设计等方面得到广泛应用 ， 在控制领域 的应 用尤为重要。本文针 对计算机 控制技 术课 程的 特点 ，结合 实际情况探讨 了 Ｍ Ｌ ＡＴ ＡＢ软 件提供 的控制 系统工具箱和动态系统仿真 工具 Ｓｍ ｌ ｋ在课程教 学 中所起 到的作 用 改 善 了教 学效 ｉ ｕｉ ｎ
２１ 年 ０２
第 １ 期 １
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｎ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩＦ Ｒ ＴＯ
０高校 讲坛０
科技信 息
ＭＡ Ｌ Ｂ在计算机控制技术教学中的应用 ＴＡ
康 胜武 毛 哲 （ 汉工业 学 院电气与 电子 工程 学院 湖北 武 武汉 ４ ０２ ） ３ ０Ｈ
图 １ 采样 控 制 系统 框 图
广义对象 的传递 函数为 ：
～
Ｍ Ｔ Ａ 是 以矩阵为基本编程元素的程序设计语言 ． ＡＬ Ｂ 它的数值 运 算 要 素 不是 单 个 数据 而 是矩 阵 ．每 个 变 量代 表 一个 矩 阵 通 过 ＭＡ Ｌ Ｂ的符号工具箱 ， ＴＡ 可以解决在数学 、 用科 学和工程计算领 域 应 中常常遇 到的符号计算问题
行． 键人算式无需编译立即得出结果 ． 若有错误也立 即做 出反应 ． 于 便 编程者立即改正 ， 这大 大减 轻了编程和调试 的工作量 ． 提高 了编程 效 率。 １３ 强大 而智能化的作 图功能 － Ｍ ＴＡ Ａ Ｌ Ｂ可以方便地用 图形显示二维或三维数组 ． 程计算 的 将工 结果 可视化 ， 使数据间的 内在联系清晰明了。它能智 能化地 根据输 入 的数 据 自动确定最佳坐标 ，可规定 多种坐标 系 ，可设置不 同颜 色、 线 型、 视角等 。
基于Matlab／Simulink“计算机控制技术”教学系统
［ ７ ］ 王 国庆． 手机 图书馆建设 时不我待 ［ ＿ １ ］ ． 医学信息学杂志， ２ ０ １ １ ， （ ３ ） ：
的 比例也在 日益升高 。调查结果表 明 ， 在新疆 师范大学 图书馆实现手 机图书馆业务是非常有 必要的。 ３ ． 开设 手 机 图 书 馆 的可 行性 思 考 现今 ， 图书馆用户 的素质 不断提高 ， 人们快速获取所需信息 的欲望 愈发强烈。图书馆走向 以用户利用为中心的人性化 、 个性化的服务。 手机在 高校大学生 中已经很普及 了 ， 调查结果 也显示 如此。高等 院校信息 用户对知识需 求面广 、 密度高 。开展 手机 图书馆 服务将进一 步拉近读 者和图 书馆 的距离 。高等院校服务直 接面 向在 校学生 ， 这使 得图 书馆 与用户之 间容易发生联 系 ， 用手机 图书馆 的个性 化服务为读 者服务 ， 能在很大程度上为用户解决 自身需求 。 手机 阅读还处于用 户阅读 习惯 培养阶段 ， 对新疆高校 大学生而 言 更是 如此 。手机 阅读这种 新兴 的阅读方 式对传 统方式 有着 强烈 的冲 击 。接受并有效利 用手机图书馆还是需要一定的时 间和有关部 门的大 力宣传 。制定正确 的宣传策略 ， 扩展宣传途径 ， 让读者和馆员尽 可能快 地认识手机 图书馆 的方便 、 快速等优势 。宣传时可通过新生入 馆教 育 、 学校 网站新 闻公 告 、 学科馆 员服务等方法进 行宣传 。这样读者会慢慢 习惯使 用手机 阅读 ， 便达 到纸质图书跟移 动阅读结合 起来提高学 习效 率 的效果 。 发展 手机 图书馆移 动信息服 务 ， 技术 为先导 ， 人 才是关 键。３ Ｇ手 机 的出现 为图书馆带来的最明显的变化就是使 图书馆 的服务具 备了移 动性 ， 使用 户可不受时间和空间限制使用 图书馆 ， 增加 了图书馆 的使用 频率 。图书馆 的优势正在 于其丰富 的高 品质的学术 资源 ， 并将 图书馆 丰 富的学术资 源与移动设备 进行无缝连接 ， 为读者 提供基础移动设 备 的统 一检索甚 至是正文 阅读 。手机功能 的进一步增强 、 通信资 费的降 低、 智能手机 价格的下降 、 程序设计开发 的完善 以及读 者需求 的提 升 ， 面 向手机移动设 备的联盟合 作将成 为手 机图书馆今后 的发展 。现 今 ， 适应 手机 上网的网络环境 、 移动通信 的带宽 和速率 、 智能手机处理信息 的能力 以及相关 的应用 软件技术 已经成 熟可行 。技 术方面 ， 在 实现手 机 图书馆 信息服务平 台中移动运营商 和网络信息技 术公 司承担着重要 的角色 。随着 手机服务模式 的推广 ， 以图书馆数字 资源开发商 为代表 的内容提供方 将成为手机 图书馆开发平 台的主导 者。同时针对手机版 的移动图 书馆 应用程序 也将 成为开发 和应用 的重 点。因此 ， 图书馆应 将 移动运 营商 和图书馆 之间的合作 工作 做好 ， 把 丰富的文献 资源跟手 机图书馆服务 整合并开 发。依据我 校 自身 的优势 和校 内师生 的需要 ， 参 照同行业手机 图书馆服务模式 的相关情 况 ， 反复研 究与对 比， 因地制 宜地创建出适合本馆 的服务项 目。我校实施 手机图书馆的必要性可 以
计算机控制课程设计--PID控制算法的MATLAB仿真研究
计算机控制课程设计--PID控制算法的MATLAB仿真研究《计算机控制技术》课程设计题目：PID控制算法的MATLAB仿真研究专业：自动化班级：三班学号：姓名：时间：2012年12月24日--2012年12月29日PID 控制算法的MATLAB 仿真研究一、课程设计目的和要求1.目的1)通过本课程设计进一步巩固PID 算法基本理论以及数字控制器实现的认识和掌握，归纳和总结PID 控制算法在实际运用中的一些特性； 2) 熟悉MATLAB 语言及其在控制系统设计中的应用，提高学生对控制系统程序设计的能力。
2.要求通过查阅资料，了解PID 算法研究现状和研究领域，充分理解设计内容，对PID 算法的基本原理与运用进行归纳和总结，并独立完成设计实验和总结报告。
二、课程设计的基本内容及步骤1. 任务的提出PID 控制算法是实际工业控制中应用最为广泛的控制算法，它具有控制器设计简单，控制效果好等优点。
PID 控制器参数的设置是否合适对其控制效果具有很大的影响，在本课设计中采用带纯滞后的一阶惯性环节作为系统的被控对象模型，传递函数为()1d sf Ke G s T sτ-=+，其中各参数分别为：30K =， 630fT=，60dτ=。
MATLAB 仿真框图如图1所示。
图12.对PID 控制算法的仿真研究从以下4个方面展开：（1）PID 控制器调节参数,,PI DKK K 的整定PID 参数的选定对控制系统能否得到好的控制效果是至关重要的，PID 参数的整定方法有很多种，可采用理论整定法（如ZN 法）或者实验确定法（比如扩充临界比例度法、试凑法等），也可采用如模糊自适应参数整定、遗传算法参数整定等新型的PID 参数整定方法。
在此处选用扩充临界比例度法对PID 进行整定，其过程如下：1Out1Zero-Order HoldTransport Delay30630s+1Transfer FcnStepScope1Kp1Kd1KI(z-1)zDiscrete Zero-Pole1z (z-1)Discrete Zero-PoleAdda) 选择一个足够短的采样周期Ts ，由于被控对象中含有纯滞后，且其滞后时间常数为τd =60，故可选择采样周期T s =1。
matlab仿真在自动控制原理课程教学中的应用
matlab仿真在自动控制原理课程教学中的应用
Matlab是一种强大的数学软件，它可以用于自动控制原理的仿真和模拟实验。
在自动控制
原理课程教学中，Matlab的应用主要有以下几个方面：
1. 系统建模与仿真：利用Matlab可以方便地建立系统的数学模型，并进行仿真。
通过仿真，可以直观地观察系统的动态特性，从而深入理解自动控制原理的基本概念和方法。
2. 控制算法设计与验证：Matlab提供了丰富的控制算法设计工具箱，可以用于设计各种
控制器，如PID控制器、根轨迹设计、频率响应法等。
通过仿真验证，可以评估控制器的性能，并进行参数优化。
3. 实验数据分析：在实验中，可以采集系统的输入输出数据，利用Matlab进行数据分析和处理，如频域分析、时域分析、系统辨识等。
通过数据分析，可以更深入地了解系统的特性和性能。
4. 课程演示与展示：Matlab可以用于制作课程演示和展示，如动态仿真、控制算法演示等。
通过演示和展示，可以生动形象地展示自动控制原理的基本概念和方法，提高学生的学习兴趣和理解能力。
综上所述，Matlab在自动控制原理课程教学中具有重要的应用价值，可以帮助学生更深入地理解自动控制原理的基本概念和方法。
MATLAB软件在计算机控制系统教学中的应用-4页文档资料
MATLAB软件在计算机控制系统教学中的应用计算机控制系统是电气自动化技术、计算机控制技术等专业的一门重要专业核心课程。
它涉及电路、电子技术、自动控制原理及数学等多门学科,概念多、理论性强、与工程实践联系密切。
近年来,随着计算机技术和仿真软件的不断发展和完善,仿真软件逐渐渗透到计算机控制系统课程的教学中。
本文介绍了MATLAB在计算机控制系统教学中的主要应用,例如模拟控制器的离散化参数计算、响应曲线的描绘和控制系统仿真,并用实例说明MATLAB软件在计算机控制系统教学中的重要作用。
一、数字PID控制器的设计PID控制器是一种线性控制器,它将给定值与实际输出值的偏差e(t)的比例、积分和微分进行线性组合,形成控制量u(t)输出,如图1所示。
图1 PID控制框图连续系统中PID控制器的传递函数为。
对PID控制器中三个环节的作用总结如下[1]:(1)比例P环节:成比例地反映偏差,偏差一旦出现立即产生控制作用,从而减小偏差;但P环节不能消除静差,且Kp过大会引起系统不稳定。
(2)积分I环节:主要用于消除静差,提高系统的无差度;但积分作用太强会使系统超调变大,甚至出现振荡。
(3)微分D环节:反映偏差信号的变化趋势,并能在偏差变得过大之前引入有效地早期修正信号,从而加快系统的响应速度,减小超调和调节时间,克服振荡,改善系统的动态性能;但Td过大也会使系统不稳定。
可见,Kp、Ti、Td对系统的闭环响应有很大的影响,只有选择合适的Kp、Ti、Td,才能获得理想的系统响应。
若已知某伺服系统的对象传递函数,采样周期T=0.1s,为了研究由P、PID数字控制器组成闭环系统的单位阶跃响应,首先应求被控对象的广义脉冲传递函数再根据离散控制理论,可以求出系统的闭环脉冲传递函数为:则系统的单位阶跃响应为:若控制器采用比例控制,即,将其带入可求出闭环脉冲传递函数为[2] 进而求出系统的闭环响应为若控制器采用PID控制,即,求解过程更加复杂。
MATLAB仿真在计算机控制技术课程教学中的应用研究
MATLAB仿真在计算机控制技术课程教学中的应用研究【摘要】MATLAB在计算机控制技术课程中扮演着重要的角色，能够帮助学生更好地理解控制理论和应用。
本文将探讨MATLAB在控制系统设计、系统建模、PID控制器设计以及实验教学中的具体应用。
通过对MATLAB仿真的研究，我们可以深入了解其在教学中的重要性，并展望未来研究方向。
通过引入MATLAB仿真，学生能够在模拟环境中进行实践操作，加深对控制技术的理解，提高教学效果。
MATLAB的广泛应用为学生提供了更丰富的学习资源，有助于他们在控制技术领域获得更多的实践经验，为未来的专业发展打下坚实的基础。
【关键词】MATLAB仿真, 计算机控制技术, 课程教学, 应用研究, 控制系统设计, 系统建模, PID控制器设计, 实验教学, 重要性, 未来研究方向1. 引言1.1 研究背景随着现代工业技术的迅速发展，计算机控制技术在工程领域的应用越来越广泛。
计算机控制技术课程作为工科类专业的重要课程，对学生的专业素养和实际操作能力具有重要的影响。
传统的课堂教学方式往往难以满足学生对实际应用技能的需求，教学效果有限。
本研究拟通过探讨MATLAB在计算机控制技术课程教学中的应用研究，旨在提升课程教学的实用性和教学效果，进一步提高学生的学习兴趣和能力。
1.2 研究意义研究MATLAB仿真在计算机控制技术课程教学中的应用，可以促进教学模式的创新和教学效果的提升。
通过将MATLAB仿真技术引入到课堂教学和实验教学中，可以使学生更加直观地理解和掌握抽象的控制理论，激发学生学习的兴趣和主动性，提高学生的学习积极性和学习效果。
研究MATLAB仿真在计算机控制技术课程教学中的应用，对于推动计算机控制技术教育的发展，提高学生的学习质量和专业技能水平，具有重要的意义和价值。
通过不断深入研究和实践探索，可以进一步完善教学内容和教学方法，推动计算机控制技术教育朝着更加科学、高效和实用的方向发展。
MATLAB仿真在过程控制实验中的教学探讨
MATLAB仿真在过程控制实验中的教学探讨引言过程控制是现代工业生产中最为基础和重要的环节之一。
在过程控制实验中，学生需要手动调节传感器、执行器和控制器等模块来达到特定的控制目标，但是这种方法存在一定的缺陷，例如：实验时间长、实验过程繁琐、安全性不高等。
因此，采用MATLAB仿真技术辅助实验，既能弥补实验本身存在的不足，又能提高学生的学习效率和实验数据的准确性。
微处理器在实验中的应用传统的过程控制实验中，通常使用数字示波器或模拟示波器等仪器测量信号，但这种方式存在的问题是误差大、波形不能长期保存、测量难度较大等。
因此在过程控制实验中引入微处理器，可以有效地解决这些问题，并且能更加直观的展示实验过程和结果。
MATLAB仿真技术不仅可以模拟微处理器的功能，而且可以在图形化界面上呈现控制系统的整个结构，使学生能够更好地理解控制系统原理和过程。
例如，使用MATLAB中的Simulink来模拟传感器的信号采集过程，可以将信号采集过程在图形界面上实时显示出来，这样学生不仅可以准确地采集数据，还能够观察到数据变化的趋势。
软件在实验中的应用使用MATLAB软件仿真技术，可以实现传感器信号的实时采集与处理、控制模型的搭建与验证，并得到相应的仿真结果。
MATLAB拥有强大的矩阵计算功能和良好的图形界面，可以直观地展示控制系统的实现过程。
控制系统模型可以在Simulink中进行搭建，使用Simulink内置的图形库和函数库，可以直观地模拟控制系统的各个模块，例如：传感器、执行器和控制器等。
使用MATLAB设计和调试控制算法，可以快速验证控制模型的正确性，并及时调整和优化算法以达到更好的实验效果。
总结MATLAB仿真技术不仅可以提高过程控制实验的效率和准确性，而且还可以让学生更好地理解控制系统的原理和过程，具有非常大的实用价值。
在未来的教学和实践中，可以进一步完善MATLAB仿真技术，在实验中不断尝试新的方法和技术，进一步提高实验的效率和准确性，为学生提供更好的学习体验和实验体验。
基于Matlab／Simulink辅助的《计算机控制技术》实验案例
MATLAB仿真在计算机控制技术课程教学中的应用
MATLAB仿真在计算机控制技术课程教学中的应用
杨蜀秦
【期刊名称】《中国科教创新导刊》
【年(卷),期】2013(000)035
【摘要】仿真软件与专业课程结合的是现代教学发展的重要方向.本文分析了MATLAB仿真软件Simulink在课程教学中应用的特点,并通过实例展示Simulink 仿真对于计算机控制技术教学在直观性、灵活性等方面的优势.
【总页数】2页(P159-160)
【作者】杨蜀秦
【作者单位】西北农林科技大学机电学院陕西杨凌 712100
【正文语种】中文
【中图分类】G642.0
【相关文献】
1."系统方法论"在计算机控制技术课程教学中的应用 [J], 胡敏;殷剑宏;罗珣
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MatLab_Simulink在_计算机控制技术_教学中的应用
度大、 程序的可移植性好、 可视化功能强、 工 具箱丰 富等 特点。 Si m ulink 是 M atL ab 下的 面向结构图方式的仿真环境 , 其与用户交互 接口是基于 W indow s的图形编程方法 于接受 , 使用灵活。 一、 将连续时间系统变换成离散时间系 统 ( Z 变换 ) 计算机控制系统从本质上讲 , 属于闭环离 散控制系统。 Z 变换是分析、 研究计算机控制 系统的有力数学工具 , 常用的 Z 变换方法 (级 # 42 #
[ 1]
数求和法、 部分分式法等 )往往需要记忆常用 函数的 Z变换, 并借助 Z 变换的性质和定理。 而利用 M atL ab 语言编程的方法, 可以方便地 将连续时间系统变换成离散时间系统。 例如: 某离散系统的开环传递函数为 G ( s) = 1 , 采 样周期 T = 1 s, 利 ( 5s + 1 ) ( s + 2 )
利用 M atL ab语言进行编程: nu m= [0 . 368 0 . 264 0] ; den= [ 1 - 2 2 - 0 . 368] ; [ z, p] = tf2zp( num, den) 求 得 闭 环 Z 传 递 函 数 的 零、 极 点分 别为: z= 0 - 0 . 717 4 p= 0 . 884 3+ 0 . 899 3 i 0 . 884 3- 0 . 899 3 i 0 . 231 3 可见, 闭环 Z 特征方程的三 个根都在 Z 平面的单位圆内 , 离散系统稳定。 三、 绘制离散系统时域响应曲线 为了研究系统的时域特性, 经常分析阶 跃响应曲线或脉冲响应曲线。一般地, 若已 知系统开环传递函数 G ( s) , 需要进行 Z变换 KD = TD 四 、数字 P ID 控制器参数整定 数字 P I D 的 Z 传递函 数为: D ( z ) = K p 1+ K I 1 1- z
MATLAB仿真软件在现代控制理论课程教学中的应用
MATLAB仿真软件在现代控制理论课程教学中的应用
郑艳;高立群;李浚圣
【期刊名称】《沈阳教育学院学报》
【年(卷),期】2008(010)002
【摘要】以实例介绍了MATLAB仿真软件在现代控制理论课程教学中的应用.为适应新形势下现代控制理论课程的教学,尝试将MATLAB仿真软件中的SIMUUNK 工具引人现代控制理论的课堂教学中.借助于SIMULINK可视化的编程和仿真演示,将抽象的理论和概念变得更为通俗易懂,加深了学生对基础理论的认识和理解,也培养了学生系统综合分析设计的能力,并且为学生今后使用MATLAB进行控制系统设计打下了基础.
【总页数】5页(P92-96)
【作者】郑艳;高立群;李浚圣
【作者单位】东北大学,信忠科学与工程学院,辽宁,沈阳,110004;东北大学,信忠科学与工程学院,辽宁,沈阳,110004;沈阳大学,信息工程学院,辽宁,沈阳,110044
【正文语种】中文
【中图分类】G642.0
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4.MATLAB仿真软件在《信号与系统》课程教学中的应用 [J], 郑明才;赵晋琴
5."现代控制理论"教学中仿真软件的应用 [J], 乔云芬
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