MATLAB程序设计2014春概要

②使用示波器模块观察仿真输出
三个示波器模块
Scope
XYGraph
Display
例：用三种示波器观察正弦波信号的波形曲线与
波形信息。
③使用To Workspace模块将仿真输出信息返回 到MATLAB命令窗口
如果不用示波器直接观察结果，可将控制 系统仿真信息输入“To Workspace”中。该模 块会自动将数据输出到MATLAB命令窗口里， 用变量保存起来，可用绘图命令绘制图形。
主要特点：简单、准确、快捷、形象、灵活等
2、用Simulink建立系统模型
Simulink完全采用标准模块方框图的拷贝方 法来构造动态系统的结构图模型。
创建过程：
模块的查找与选择
模块的操作模块的模拷块贝的、连移接动和删除
模块标题名称的修改
模块内部参数的修改**
例题：绘制一个二阶系统进行阶跃响应仿真的
10节课 2节课
3、 时域分析法的MATLAB实现 4、 根轨迹分析法的MATLAB实现 5、 频域分析法的MATLAB实现 6、 MATLAB在控制系统校正中应用
3节课 2节课
1节课 3节课
7、 MATLAB在非线性系统分析中应用 8、 MATLAB软件在电子电路中的应用
1节课 2节课
5、如何学习？
主讲人：李绍武
课程说明：
1、学习这门课所必须的基础课
基本数学知识、自动控制原理知识、计算机编程 语言（比如C语言）
2、课程安排及考试方式
理论：24 考试方式：
实验：16
指定教材
3、这门课在控制学科中的地位和作用
MATLAB的控制工具箱，已覆盖了控制领域的 每个领域，每一个工具箱都是当今世界上该控制 领域最顶尖、最优秀的计算与仿真软件； MATLAB已经成为控制领域内最流行的、被广泛采 用的控制系统计算、仿真、辅助设计软件。
Simulink是MATLAB里一个实现动态系统建模、 仿真与分析的仿真集成环境软件工具包。
1、Simulink仿真工具简介
Math Works软件公司开发的Simulink是 MATLAB里的工具箱之一，主要是实现动态系 统建模、仿真与分析。
Simulink适用的对象：Simulink支持连续与离散
例：利用“To Workspace”模块，将数据传送
到MATLAB命令窗口并绘制正弦波形曲线。
系统以及连续离散混合系统，也支持线性系统与 非线性系统，还支持具有多种频率的系统。
Simulink浏览器及模型窗口简介
在MATLAB的命令窗口里输入“Simulink” 命令或者选择Simulink按钮可进入Simulink浏览只需要用鼠标点击和拖拽功能，将模块库中 各种标准模块拷贝到Simulink的模型窗口中，就 轻松完成建模，大大降低仿真难度。
①课程特点 ②授课特点
第一讲：控制系统MATLAB计算 与仿真基础
主要内容：控制系统计算机仿真的基本概 念、MATLAB仿真集成环境Simulink。
一、控制系统计算机仿真的基本概念
1、系统计算机仿真 系统：物质世界中相互制约又相互联系着的、 以期实现某种目的的一个运动整体。
模型：对所要研究的系统在某些特定方面的抽象。
本学科目的就是把最优秀的计算仿真软件 MATLAB与自动控制计算结合起来，运用MATLAB 工具，能够简便、高效而精确地完成自动控制领域 里大量繁琐而复杂的计算与各种仿真曲线的绘制任 务。
4、这门课的主要内容安排
1、 MATLAB/Simulink控制仿真基础 2、 控制系统数学模型MATLAB实现
2、控制系统计算机仿真的过程
控制系统仿真：以控制系统的数学模型为基础，主要
用数学模型代替实际的控制系统，以计算机为工具， 对控制系统进行实验和研究的一种方法。
仿真过程的主要步骤
第一步：建立自控系统的数学模型 第二步：建立自控系统的仿真模型 第三步：编制自控系统仿真程序
第四步：进行仿真实验并输出仿真结果
3、控制系统计算与仿真的特点
先进的MATLAB软件具有如下主要特点： 1、功能强大，适用范围广 2、扩充能力强 3、语句简单，内容丰富 4、强大方便的图形功能 5、功能齐备的自动控制软件包
由于世界上从事自动控制的多个知名专家，在自 己擅长的控制领域开发了具有特殊功能的Toolbox工 具箱，这些工具箱已经覆盖了控制系统的各个领域， 每一个工具箱都是当今世界上最权威、最顶尖的计算 与仿真软件。
Axis qual
Axis off
3、文字标注
Text(x,y,’字符串’) Gtext（‘说明文字’） Title（’图像标题’）
Xlabel(‘坐标轴名称’) ylabel(‘坐标轴名称’)
zlabel(‘坐标轴名称’)
Legend（‘依次对图像线标 注’）
4、添加栅格命令 5、图像保持命令
三、MATLAB的仿真集成环境Simulink
系统仿真：以系统数学模型为基础，以计算机为 工具对系统进行实验研究的一种方法。
注意：系统仿真与物理仿真、数学仿真的区别
自动控制系统的计算机仿真，是一门涉及到计算
机技术、计算数学与控制理论、系统辨识、控制 工程以及系统科学的综合学科。它吸收了计算机 仿真的方便、廉价、灵活、可靠的特点，为控制 系统的分析、计算、研究、综合设计以及自动控 制的计算机辅助教学特供快速、经济、科学及有 效手段。
结构图模型以及对其标注模块标题、标注模型 标题、对所有模块进行参数设置，并进行给定 阶跃响应仿真。
3、Simulink仿真参数的设置 主要包括仿真时间、仿真步长、解法器、
输出项等设置。 ①仿真时间设置
②仿真步长模式设置 ③解法器设置
④步长参数设置
4、Simulink仿真结果的观察
①示波器介绍：
示波器是观察仿真结果的主要工具，它 的参数设置有一般参数设置和数据存储参数 设置。
随着MATLAB中Toolbox工具箱与Simulink仿真 的广泛应用，使控制系统的计算与仿真发生了革命 性的变化，它已经成为国际、国内最流行的控制系 统仿真软件。
二、MATLAB常用绘图命令
1、基本绘图命令plot（x1,y1,opation1,x2,y2,opation2）
2、坐标轴命令
Axis([xmin xmax ymin ymax])