MATLAB在《控制工程基础》课程中的应用
控制工程外国教材matlab
控制工程外国教材matlab控制工程是一门应用数学的学科，研究如何设计和实现能够控制系统运动的控制器，从而达到控制系统稳定性、响应快速、准确性高等目标。
控制工程的应用领域非常广泛，如工业自动化、航空航天、医疗健康、交通运输等。
控制工程带有一定的数学基础和理论知识，故而需要配合使用一些计算软件进行控制系统分析和设计。
本文将介绍控制工程常用的计算软件MATLAB及其相关教材。
MATLAB是一种面向数值计算和数据可视化的高级计算软件，适用于科学计算、数据分析、控制系统设计和仿真等领域。
MATLAB提供了强大的工具箱，包括线性代数、信号处理、优化、系统仿真和控制系统工具箱等。
MATLAB还具有良好的接口性，可以与不同领域的软件和硬件设备进行集成，如LabVIEW、Simulink、Arduino等。
MATLAB的学习曲线相对较低，使用MATLAB进行控制系统建模、仿真和分析可以大大提高工程师的工作效率。
下面介绍几本比较经典的MATLAB控制工程教材。
1.《现代控制工程》（第四版）作者：奥古斯特•奈德尔(Augustine O. Ogata)这是一本控制工程领域的经典教材，是MIT控制工程课程的主要教材之一。
本书在讲述控制工程基础知识的同时，详细介绍了MATLAB在控制系统设计和仿真中的应用。
本书包含了大量的例题和编程实例，可以加深读者对控制理论的理解并提高MATLAB编程的技能水平。
此外，本书还提供了相关的学习资源，如习题解答、参考资料和MATLAB编程工具箱等。
2.《现代控制理论与应用》作者：浦茁这是一本涵盖了控制工程基础知识和控制理论高级内容的综合教材。
本书提供了大量的MATLAB编程实例来辅助读者巩固控制理论知识和提高编程技能。
本书讲述了控制系统设计的基本原理和方法，包括方程建模、控制器设计、稳定性分析等。
本书特别关注现代数字控制系统和智能控制系统的设计和应用，并提供了丰富的案例和应用实例。
3.《现代控制系统设计》作者：中山大学自动化研究所这是一本实践性较强的教材，从实际应用出发讲解了控制系统的设计、分析和实现。
Matlab在_机械控制工程基础_教学中的应用_王蕊
·综合研究·收稿日期：2011－04－25作者简介：王蕊（1982-），女，天津人，硕士研究生，助教。
研究方向：机电控制及自动化。
0引言随着科学技术和工业生产的迅速发展，用机械工程控制论分析和解决工程实际问题显得日益重要。
传统的教学媒体已不能满足《机械控制工程基础》课程数学推导多、绘图工作量大、实践性强等要求，在有限的课时内无法进行内容的扩展，学生对抽象的控制理论难以理解，学习兴趣不浓。
计算机技术的飞速发展和广泛应用，给传统教学提供了大量现代化的教学手段。
Matlab 软件在《机械控制工程基础》中的合理运用，可以有效扩充教学信息，使教学生动形象，紧密联系工程实际，适应新形势下的教学要求。
1教学改革探讨1.1课程性质与特点《机械控制工程基础》是机械工程类学生一门重要的专业基础课，它从时域、频域两个方面系统地介绍了经典控制理论的主要内容，重点讲述控制理论及控制系统的分析和设计。
通过学习该课程，学生能以动态的观点看待一个机械工程系统；能从整个系统中的信息传递、转换和反馈等角度分析系统的动态行为；能结合工程实际，应用经典控制论的理论和方法分析、研究和解决实际的问题[1,2]。
该课程把数理知识与专业课程紧密结合起来，研究的是在工程实际的基础上抽象出来的控制系统的共性问题，对理论性和实践性要求都很强，而且所包含的信息量大，更新和发展也比较快，具有一定的深度和难度。
这无疑会使学生在学习中感到吃力、乏味，主动性变差，产生厌学情绪，从而影响该课程的教学质量。
因此，对《机械控制工程基础》传统的教学模式进行适当的改革，对于提高该课程的教学质量，建立和谐的专业知识结构都是十分必要的。
1.2教学应用Matlab 的必要性Matlab 的含义是矩阵实验室（MATRIX LABORATO -RY ），是一套高性能的数值计算和可视化数学软件。
Matlab 集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，并提供了大量的内置函数，构成了一个方便、界面友好的用户环境，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计。
Matlab仿真在《控制工程基础》教学中的应用
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０引言
《控制工程基础》是高等院校机械类专业基 础课，理论性强，概念抽象，内容涉及的知识面 广，且实践性很强。在教学过程中，如果教学 内容的组织或教学方法不当，就可能使学生感到 难学、乏味，从而产生厌学情绪，影响该课程的 教学质量。本文根据《控制工程基础》课程的教 学内容和特点，利用ＰＰＴ和ＭＡＴＬＡＢ链接开发具 有动态计算和绘图功能的仿真教学课件，把比较 复杂的数学运算放到计算机后台来处理，充分利 用ＭＡＴＬＡＢ强大的分析、计算、绘图和仿真功 能。这种动态仿真教学直观、形象，有利于学生 对抽象概念和理论的理解，化解教学难度和学习 难度，使学生从繁杂的数学运算和绘图中解脱出 来，把主要精力集中在对基本理论、基本原理的 理解以及对控制系统的特性分析及综合设计上， 达到提高授课质量、培养学生综合能力的目的。
机械毕业设计199MATLAB在工程控制基础课程教学中的应用研究论文
目录前言 (1)第一章绪论 (2)1.1 课程简介........................................................... (2)1.2 课题的意义………………………………………………...… .21.3 Mat lab的简介与发展……………………………………..…… .21.4 课题内容 (5)第二章研究的内容和原理 (10)2.1 一阶系统…………………………………………………...…… ..102.2 二阶系统………………………………………………………… .102.3 Nyquist图和Bode图 (12)第三章运用Simulink模块 (14)3.1 一阶系统 (14)3.2 二阶系统 (18)第四章用Mat lab绘出Bode图和Nyquist图 (20)4.1 设计目的 (20)4.2 设计内容 (20)4.3 设计原理................................................... . (20)4.4 设计说明 (22)第五章波形的生成 (33)5.1 设计目的 (33)5.2 设计内容 (33)5.3 设计原理 (33)5.4 设计说明 (33)第六章结论 (36)参考文献... . (37)致谢.......................................................... .. (38)前言随着科学技术的发展使得各种系统的建构模型与仿真系统变得日益复杂起来。
如何快速有效地构建系统并进行系统仿真，已经成为各领域学者急需解决的核心问题。
特别是近几十年来，随着计算机技术的迅猛发展，仿真技术在各个领域都得到了广泛的应用与发展。
而MATLAB作为当前国际控制界最流行的面向工程与科学计算的高级语言，它可轻易地在现C或FORTRAN语言几乎全部的功能，并设计出功能强大、界面优美、稳定可靠的高质量程序来，而且编程效率和计算效率极高。
基于MATLAB在控制系统课程教学中的应用
基于MATLAB在控制系统课程教学中的应用作者：逯广义来源：《数字技术与应用》2010年第07期[摘要]本文主要介绍了MATLAB在控制系统课程教学中的特点及应用,使读者建立系统仿真与MATLAB仿真的初步概念。
通过实例说明MATLAB应用于控制系统课程教学取得的效果,MATLAB为控制系统的分析、计算、研究、综合设计以及自控系统的计算机辅助教学提供了快速、经济、科学有效的手段。
[关键词]控制系统 MATLAB 辅助教学[中图分类号]F407 [文献标识码]A [文章编号]1007-9416(2010)07-0180-011 引言控制系统是控制类专业的专业课,传统的教学方法对系统的分析显得很深奥,学生理解起来显得很能,因此很有必要寻求一种新的办法来解决存在的问题。
控制系统的计算机仿真是一门涉及控制理论、计算数学与计算机技术的综合性学科。
人们将MATLAB计算机仿真应用于教学,取得了显著的成果,它包括控制系统的的分析,综合,设计、校验等多方面的应用。
本文基于上述思想,主要介绍了如何将MATLAB仿真软件应用于控制系统的教学。
2 MATLAB 在控制系统中的仿真过程所谓的仿真,就是以系统数学模型为基础,以计算机为工具对系统进行试验研究的一种办法。
通常,控制系统的仿真包含以下几个步骤:(1)建立控制系统的数学模型。
系统的数学模型,是描述系统输入、输出变量以及内部各变量之间关系的数学表达式。
根据系统的实际结构与系统各变量之间所遵循的规律,以建立数学模型。
通用的数学模型有微分方程和传递函数。
(2)建立控制系统的仿真模型。
以传递函数为基础,等效转换为状态空间模型,或将其转化为动态结构图模型,便可以得到控制系统的仿真模型。
(3)编写控制系统的仿真程序。
使用MATLAB的Toolbox工具箱及Simulink仿真工具,对于实时系统的仿真,往往用汇编语言来编写。
(4)仿真并得到仿真结果。
通过实际的仿真对原有的仿真结果和仿真模型进行验证。
《控制工程基础》实验指导书(8学时)
《控制工程基础》实验指导书机械与车辆学院2013实验一matlab软件使用一、实验目的1.掌握MATLAB软件使用的基本方法；2.熟悉MATLAB的数据表示、基本运算和程序控制语句；3.熟悉MATLAB程序设计的基本方法。
4.学习用MATLAB创建控制系统模型。
二、实验原理1.MATLAB的基本知识MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）之意。
MATLAB具有卓越的数值计算能力，具有专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。
MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学,与工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多。
当MATLAB 程序启动时，一个叫做MATLAB 桌面的窗口出现了。
默认的MATLAB 桌面结构如下图所示。
在MATLAB 集成开发环境下，它集成了管理文件、变量和用程序的许多编程工具。
在MATLAB 桌面上可以得到和访问的窗口主要有：命令窗口（The Command Window）:在命令窗口中，用户可以在命令行提示符(>>)后输入一系列的命令，回车之后执行这些命令，执行的命令也是在这个窗口中实现的。
命令历史窗口（The Command History Window）:用于记录用户在命令窗口(The Command Windows)，其顺序是按逆序排列的。
即最早的命令在排在最下面，最后的命令排在最上面。
这些命令会一直存在下去，直到它被人为删除。
双击这些命令可使它再次执行。
要在历史命令窗口删除一个或多个命令，可以先选择，然后单击右键，这时就有一个弹出菜单出现，选择Delete Section。
任务就完成了。
工作台窗口（Workspace）:工作空间是MATLAB用于存储各种变量和结果的内存空间。
在该窗口中显示工作空间中所有变量的名称、大小、字节数和变量类型说明，可对变量进行观察、编辑、保存和删除。
MATLAB在控制工程中的应用
MATLAB在控制⼯程中的应⽤MATLAB在控制⼯程中的应⽤控制⼯程实质上是研究⼯程技术中⼴义系统的动⼒学问题。
具体地说，它研究的是⼯程技术中的⼴义系统在⼀定的外界条件（即输⼊或激励，包括外加控制与外加⼲扰）作⽤下，从系统的⼀定的初始状态出发，所经历的由其内部的固有特性（即由系统的结构与参数所决定的特性）所决定的整个动态历程；研究这⼀系统及其输⼊、输出三者之间的动态关系。
在控制⼯程的学习中，常需要⼤量的计算，这些⼯作如果⽤传统法去完成，将显得效率不⾼误差较⼤。
因此，引⽤⼀种借助计算机的⾼级语⾔来代替传统⽅法就显得⼗分必要。
Matlab集科学计算、可视化、程序设计于⼀体，对问题的描述与求解较为⽅便，因此在控制⼯程中有⼴泛的应⽤。
MATLAB是由美国MathWorks公司于1984年正式推出的⾼性能数值计算软件，到⽬前为⽌，已经发展成为优秀的适合多学科的功能强⼤的科技应⽤软件之⼀，在多个⾯向不同学科领域⽽扩展的⼯具箱的⽀持下，MATLAB在许多学科领域中成为计算机辅助设计与分析、算法研究和应⽤开发的基本⼯具和⾸选平台。
MATLAB的控制系统⼯具箱，主要处理以传递函数为主要特征的经典控制和以状态空间为主要特征的现代控制中的问题。
该⼯具箱对控制系统的建模、分析和设计提供了⼀个完整的解决⽅案，是MATLAB最有⼒和最基本的⼯具箱之⼀。
概括地说，控制系统⼯具箱具有以下⼏个⽅⾯的功能。
1.系统建模控制系统⼯具箱同时⽀持连续系统和离散系统，能够建⽴系统的状态空间模型、传递函数模型及传递函数零极点增益模型，并实现任意两者之间的转换；可通过串联、并联、反馈连接及更⼀般的框图模型来建⽴复杂系统的模型；可通过多种⽅式实现连续系统的离散化、离散系统的连续化及重采样。
2.系统分析控制系统⼯具箱不仅⽀持对单输⼊单输出系统的分析，也⽀持对多输⼊多输出系统的分析。
对系统的频率特性，可⽀持系统的Bode图、Nyquist图和Nichols图的计算和绘制。
Matlab在控制工程中的若干应用
上最 流行 的科学 与 工 程计 算 的 软 件工 具 ， 有 广 是 泛应 用前 景 的 计 算 机 高 级 编 程 语 言 。Ｍａｌｂ语 ｔ ａ 言 以复数矩 阵作 为基本 编程单 元 ，具 有 强大 的数 值计 算 功 能 、图 形 表 达 功 能 及 可 视 化 的仿 真 环 境 ，并 且 简 单 易 学 ，具 有 可 扩 展 性 。 另 外 ， Ｍａｌｂ还提供 了图形用 户界 面设 计 与开 发 功 能 ， ｔ ａ
Ｖｏ．９ Ｎｏ ５ １２ ， ．
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Ｍａｌｂ在 控 制 工程 中 的若 干应 用 ｔ ａ
王 娟
（ 海南 大 学 机 电学 院 ，海 南 儋 州 ５ １ ３ ） ７ ７ ７
摘 要 ：在 Ｍａｌｂ运行 环境 中判 断系统是 否稳定 ， ｔ ａ 根据 系 统的 曲线如 Ｂ ｄ （ 德） Ｎｙ ｕｓ ｏｅ伯 图， ｑ ｉｔ
１ １ 典型 的控 制结构 方框 图 ．
开环 控制 系统如 图 １ 示 。 所
立 可执行程 序 ，脱 离 Ｍａｌｂ环 境 运 行 ，现 在 的 ｔ ａ
Ｍａｌｂ已经 发展 到 ７ ０ 以上 ， ｔ ａ ．级 内容 更 加强 大 和 丰富。
文 中就 一 些 简单 的控 制 工 程 问 题借 助 Ｍａ— ｔ
Ｅ— ｉ：ａ ａ ａ ｂ ｏ ｂ ８ １ ３ ｃ ｒ． ｍａｌｃ ｒ ｂ ｏ ａ ２ ０ ＠ ６ ． ｏｌ ３
第 ５期
王
娟 ： ｔ ｂ在 控 制 工 程 中的 若 干 应 用 Ｍａｌ ａ
５７ ６
现 实 中 ， 环 控 制 系统 较 为 常见 ， 用 也 较 闭 应
多。 １ ２ 自动控 制 系统 稳定 性的概 念 ．
第２ ９卷 第 ５ 期
Matlab在控制工程中的应用
M a t l a b在控制工程中的应用(共7页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-Matlab在控制工程中的应用摘要：简要介绍MATLAB软件及其控制系统工具箱的功能，并通过具体实例说明MATLAB软件在《机械控制工程基础》课程教学中的优越性，从多方面探讨在教学过程中，如何更好地利用MATLAB软件.主要从系统的时间响应及频率特性、稳定性分析和系统校正的设计、线性离散系统的分析及系统模型的估计等方面使MATLAB得图形化和交换功能充分的体现了出来，使抽象复杂的理论变得生动形象、加深了对某些概念的理解、激发了我们的学习兴趣。
最后总结了关于怎样学好MATLAB的心得体会。
1.MATLAB简介MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，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，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
到目前为止，已经经发展成为优秀的适合多学科的功能强大的科技应用软件之一，在30多个面向不同领域而扩展的工具箱的支持下，MATLAB在许多领域中成为计算机辅助设计与分析、算法研究和应用开发的基本工具和首选平台。
MATLAB的发展经历了以下几个重要的发展时期：1）20世纪70年代后期，时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve?Moler教授为学生开发了矩阵特征值求解及线性方程求解的FORTRAN程序库及接口程序，取名为MATLAB，并开始流传。
2）1983年春，Cleve?Moler博士与John?Little等人用c语言开发了MATLAB的第二代专业版，具有数值计算及数据图形化功能。
3）1984年，Cleve?Moler与John?Little成立了MathWorks公司，正式把MATLAB推向市场。
4）1993年～1995年，MathWorks公司推出了MATLAB?版，充分支持Microsoft?Win—dows下的界面编程，1995年推出版。
MATLAB软件在《控制工程基础》课程教学中的应用研究
MATLAB软件在《控制工程基础》课程教学中的应用研究摘要：结合徐州工程学院大应用观人才培养模式和大工程观学科专业建设的宗旨，以机械类专业《控制工程基础》课程实践教学改革为例，探讨以机电系统实例和MATLAB 软件为导向的教学内容体系，着力培养学生综合运用控制理论知识的能力和工程实践能力，使学生形成工程控制意识和大系统观念，为毕业从事机械系统和机电系统产品设计与开发打好基础。
关键词：大应用观；大工程观；MATLAB；控制工程；机电系统DOIDOI：10.11907/rjdk.1511334中图分类号：G434文献标识码：A 文章编号文章编号：1672-7800（2015）012-0202-030 引言徐州工程学院是一所地方型全日制普通本科院校，其办学宗旨是为地方区域经济发展培养高素质应用型人才，这就要求工科类学生具有“大应用观、大工程观”的视野和思维模式。
围绕学校人才培养模式要求，提出机械制造及其自动化专业以工程技术应用能力和创新能力作为人才培养的主线，积极构建宽基础、多方向、重实践的机械类应用型创新人才培养模式，响应国家提出的“中国制造2025”工业4.0规划的号召[1]。
《控制工程基础》课程是机械制造及其自动化、机械电子工程专业一门十分重要的专业基础课，是研究控制论在机械系统和电气系统中应用的一门技术课程，也是实现传统机械工程学科向以机、电、液相结合的现代机械工程学科跨越的主干支撑课程之一[2]。
它既是一门广义系统动力学课程，又是一门方法论课程，涉及的基础理论知识、专业知识面宽，与生产实践联系紧密，要求学生能够对已有的各种机械、机电等系统进行工作原理和运行品质的分析设计，能够运用MATLAB仿真软件进行系统建模、仿真和设计，从而树立大工程意识、大系统观念，为学习机械工程测控技术、机电一体化系统设计等后续专业课和学科选修课奠定良好的基础。
1 传统人才培养教学模式存在的主要问题机械类专业传统教学模式主要以教师的“教”为中心，忽略应用型人才培养模式的特点和要求，缺少大量生活生产实例的导入。
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在《控制工程基础》课程中的应用
MATLAB在《控制工程基础》课程中的应用王伟;申爱明;林顺英;陈亚;王殿君【摘要】Control Engineering is the core curriculum of the pilot major of education and training plan of excellent engineers in the major of Mechanical Engineering and Automation. The introduction of MATLAB to the theory and practice teaching of Contrai Engineering course, which closely combines teaching and simulation,can better inspire students' initiative of learning control engineering and meanwhile improve their abilities of the comprehensive application of computer system design, simulation and solving the practical engineering problems.%<控制工程基础>是"机械工程及自动化"专业卓越工程师教育培养计划试点专业的核心课程.将MATLAB引入到<控制工程基础>课程的理论与实践教学中,使教学与仿真实验紧密结合起来,能更好地激发学生学习控制工程的积极性,同时还提高了学生综合应用计算机进行系统设计、仿真实验和解决实际工程问题的能力.【期刊名称】《安徽师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(034)002【总页数】3页(P142-144)【关键词】MATLAB;控制工程基础;系统仿真【作者】王伟;申爱明;林顺英;陈亚;王殿君【作者单位】北京石油化工学院机械工程学院,北京102617;北京石油化工学院机械工程学院,北京102617;北京石油化工学院机械工程学院,北京102617;北京石油化工学院机械工程学院,北京102617;北京石油化工学院机械工程学院,北京102617【正文语种】中文【中图分类】G473引言国家教育部于2009年决定在国内部分院校实施“卓越工程师教育培养计划”.北京石油化工学院是“卓越工程师教育培养计划”的试点单位之一,《控制工程基础》是“机械工程及自动化”专业卓越工程师教育培养计划试点专业的核心课程.该课程的特点是理论性强、概念抽象,涉及到数学、物理等方面的知识,具有一定的深度和难度.使得学生在学习的过程中,感到难学、乏味,对所学内容不易消化、吸收和巩固,尤其对一些难点、重点内容,要掌握好就更不容易.无疑,这样最终使得一部分学生学习的主动性变差,产生厌学情绪,从而影响到该课程的教学质量.面对这样一门课程,沿用传统的课堂讲授和验证实验的教学方法是不能很好地完成教学任务.为了解决课时少和任务重这一矛盾,将MATLAB应用软件引入到《控制工程基础》课程的理论与实践教学中.1 MATLAB是控制系统计算机辅助分析与设计的一个卓越平台MatLab是矩阵(Matrix)和实验室(Laboratory)两个英文单词的前三个字母的组合,是MathWork公司于1984年推出的一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言,具有数值运算功能强、程序设计自由度大、程序的可移植性好、可视化功能强、工具箱丰富等特点.现已成为大学教学和科研中最常用且必不可少的工具. MatLab是适合多学科、多种工作平台的功能强大、界面友好且开放性很强的大型优秀应用软件,同时也是国内外高等院校数值分析、自动控制理论、数字信号处理、控制系统仿真等课程的基本教学和实验仿真工具.目前,发达国家高等院校的工科类学生都把MATLAB作为必修课,实验室通常都配备装有MATLAB的计算机供学生学习和研究使用.学生的许多作业都可以在计算机上使用MATLAB来完成,这些硬条件为许多课程的教学带来了极大的灵活性和便利性.MATLAB的研究工作在我国也已得到很大发展.很多高校都开展量有关MATLAB内容的教学及其相关的科研工作,并取得量可喜的科研成果,极大地推动了控制领域MATLAB的仿真研究[1].2 MATLAB在《控制工程基础》课程理论教学中应用利用MATLAB具有开放的环境、极强的矩阵运算、图形绘制、数据处理等功能,以及各种工具箱以及像“草稿纸”一样的工作空间等许多优点[1-5].把晦涩难懂的控制理论、信号波形等内容在可视化环境下通过屏幕直接在课堂中展示给学生,不仅起到了辅助教学的功能,而且增强了学生的感性认识,加强了其对授课内容的理解,提高了课堂教学的效率.2.1 控制系统建模数学模型是控制系统分析与设计的基础.在讲授系统的时域分析、频域分析、根轨迹分析方法分析与设计系统前,首先要建立系统的数学模型.传统的方法是根据系统的物理、化学机理列写微分方程,对于复杂的系统很难写出系统的微分方程或列写的微分方程无解,这对于系统的分析是无意义的.用MATLAB的函数形式和Sinmulink模型来建立系统的数学模型.如tf()函数、zpk()函数可以建立控制系统的传递函数模型、零极点增益模型,Sinmulink可以建立方框图形式的系统数学模型.这样建立的系统数学模型具有更直观、方便、灵活的优点.2.2 控制系统时域分析(1)系统的稳定性分析在时域分析中,通过分析系统的闭环极点的分布来判断系统的稳定性,系统稳定的充分必要条件是系统的所有闭环极点都分布在[S]平面的左半平面.对于高阶系统很难对特征方程进行因式分解,那么可以通过MATLAB的zpk()函数建立的零极点增益模型直接判断系统的稳定性.(2)系统的动态性能分析通过分析系统的典型信号响应来分析系统的动态性能和计算系统的性能指标.系统的动态特性和性能指标直接反应系统的稳定性、准确性、快速性.传统的方法是根据系统的结构参数,计算相应的性能指标,不仅花费时间多,而且教学效果很差.引入MATLAB后,应用MATLAB编程环境,编写相应的计算程序,计算性能指标.例如通过应用MATLAB编程,对机械振动系统的单位阶跃响应进行仿真,响应曲线如图1所示.这样即节省时间又计算正确.图1 机械振动系统的单位阶跃响应曲线图2 石膏板裁切传送机构系统的乃奎斯特图2.3 控制系统频域分析在频域分析中,根据系统开环传递函数的频率特性曲线,判断闭环系统的稳定性和稳定裕量.在MATLAB环境下,应用semilogx()和nyquist()很容易实现绘制系统的对数频率特性曲线和幅相频率特性曲线.例如应用nyquist()函数绘制石膏板裁切传送机构系统的乃奎斯特曲线,如图2所示,由图可以判断出该系统闭环是稳定的.应用MATLAB编程对控制系统频域分析,有效地提高了课堂教学的质量和效率;学生将不需要把很多的时间和精力花费在计算和手工绘图上,可以投入更多的精力去思考控制工程各种方法的要领,以达到更好的教学效果.3 MATLAB在《控制工程基础》课程实践教学中应用借助于MATLAB中Simulink的强大功能,可以进行虚拟实验仿真教学,设计一些有典型代表意义的仿真实验,帮助学生学习复杂的机电控制系统的数学模型建立、系统动特性分析与经典的PID控制原理.此时,只需从工具箱的模块库复制所需的模块,按硬件实验系统的方框图进行连接.例如图3是在Simulink下建立的二阶系统瞬态响应分析仿真系统.与传统的硬件实验相比,其仿真结果的可信度高,不受空间、时间和物质条件的限制,并且可调动学生的积极性和激发学生的创造灵感.图3 二阶系统瞬态响应分析仿真系统4 结束语将MATLAB应用到《控制工程基础》理论与实践教学之中,一方面即丰富了教学内容、提高了教学效果,又让学生直观地理解和领会了控制理论的抽象内容,提高了学生学习的积极性和兴趣;另一方面应用MATLAB对控制系统进行设计与分析仿真,在动手编程的过程中能够加深对所学内容的理解,增强了学生动手能力,提高了学生的实际工程设计能力.参考文献:[1] 黄忠霖.控制系统MATLAB计算及仿真[M].北京:国防工业出版社,2001.[2] 刘进志,张学龙,潘存治.浅析MATLAB在《控制工程基础》教学中的应用[J].决策管理,2009,(7):82-82.[3] 顾玉萍,石剑锋.MATLAB在《机械控制工程基础》教学中的应用[J].职业教育研究,2007,(4):168-169.[4] 王伟,申爱明.《控制工程基础》课程教学改革研究与探索[J].安徽师范大学学报:自然科学版,2007,30(2):139-141.[5] 王伟,王殿君,申爱明,等.柔性制造系统在机电一体化专业综合训练中的应用[J].安徽师范大学学报:自然科学版,2010,33(6):554-556.。
典型案例仿真技术在《控制工程基础》教学中的应用
典型案例仿真技术在《控制工程基础》教学中的应用刘文秀;郭伟【摘要】Because of the requirement of higher education reform in university, in the teaching process of con-trol engineering base, according to the characteristics of the course, the system simulation technology is intro-duced. In the case of the teaching method, the MATLAB software is used to realize the modeling, time domain analysis, frequency domain analysis and controller design of a typical case. In practice, it is proved that using rich teaching method can free students from the complicated derivation, and mathematical calculation. Through the graphical user interface of image it can stimulate the students' interest in learning, and mobilize students' learning initiative. It makes the control theory more easily accepted and digested by the students.%针对高等教育教学改革的要求,在《控制工程基础》教学过程中,依据课程的特点,引入系统仿真技术.通过典型案例仿真教学的方式,利用MATLAB 软件实现对案例的建模、时域分析、频域分析及控制器的设计.实践证明,利用这种丰富的教学手段把学生从复杂的数学推导、数学计算中解脱出来,通过形象的图形化用户界面,激发了学生的学习兴趣,调动了学生的学习积极性,使控制理论更加容易被学生接受、消化.【期刊名称】《韶关学院学报》【年(卷),期】2015(036)010【总页数】4页(P100-103)【关键词】控制工程;MATLAB;飞思卡尔;典型案例【作者】刘文秀;郭伟【作者单位】韶关学院物理与机电工程学院,广东韶关 512005;广东松山职业技术学院,广东韶关 521005【正文语种】中文【中图分类】TP13机电工业是我国最重要的支柱产业之一.《控制工程基础》理论在机械工程领域中有举足轻重的作用,该课程也是机械制造及自动化、机械电子工程、交通工程等专业的必修课,它能够把机和电的知识有效的结合,形成有效的控制策略及控制方法.因此这门课程对将来从事机械相关专业工作是十分有益的［1］.《控制工程基础》这门课程内容偏抽象,工程实践性较强,涉及数学知识广泛,因此课程的学习需要学生具有扎实的高等数学、复变函数等数学基础知识.但是由于学生的这部分基础知识掌握的不够扎实牢固,特别是对学科交叉的内容理解与应用不强,最终导致本门课程的学习困难较大.传统的教学方法中,任课教师感觉学生难教,学生感觉课程理论偏强,偏重于理论推导,理解困难,最终产生对课程学习的畏惧感.通过本门课程的教学改革,引入计算机仿真技术,使教学的实验环节与理论知识紧密的结合起来,调动学生学习本门课程的学习兴趣,这样更有利于教育和培养学生,加强理论知识的理解.针对教学改革目标,按照高等教育课程改革的基本要求,遵循学生学习能力培养的基本规律,按照教学内容,从简单到繁琐,从容易到困难,循序渐进的给定学生典型项目和学习的任务,利用计算机仿真技术的优势,达到较高水平的学习效果.全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛是以单片机为核心的大学生课外科技竞赛.智能小车的设计内容涵盖了控制、模式识别、传感技术、汽车电子、计算机、机械、能源等多个学科的知识［2］.课程教学过程中采用智能小车这种综合工程案例让学生了解课程的重要性［3］,并提供以往学生获奖的比赛视频,激发学生的学习兴趣,了解控制本质,为课程的教学开个好头.在小车控制系统中,要实现对小车速度进行实时检测及控制,尽可能使小车按照道路条件所允许的最高速度进行行驶.如图1是一个简化了的智能小车速度控制系统的方框图.依据具体小车的模型,参照飞思卡尔官方数据,直流电动机的数学模型可以用二阶系统的传递函数表示.根据驱动电机学和动力学公式,直流电机转速的数学模型引用王虎的论文《基于模糊自适应PI控制的智能车的设计与研究》中的数学模型为［4］∶时域响应分析是分析系统特性的重要方法之一,它是时间域研究中,在一定的输入信号的作用下系统输出随时间的变化情况.这种分析方法对学生来说直观、简便,易于理解.但是在传统的分析过程中,通常采用部分分式展开法把复杂的传递函数展开成典型环节的串并联形式,然后再利用拉普拉斯反变换,得出时域响应,这种方法计算量大、繁琐,对于数学基础比较差的学生,无疑增大了学习负担.采用MATLAB软件的控制系统分析工具箱可以很方便的实现对系统的时域分析［5］.具体操作为∶在MATLAB环境下,启动simu1ink,在新建的空白模型窗口中,搭建如图2所示的模型.然后依次点击too1s菜单→Contro1Design→LinearAna1ysis…,在弹出的窗口中点击1inearize mode1,就可以实现对系统的时域分析,在生成的曲线图上可以读出上升时间、调整时间、稳态值等重要的时域响应性能指标.系统响应曲线如图3所示.由响应曲线可以看出系统的动态过渡时间长,需要设计合理的控制器提高小车的速度.频率特性分析是经典控制理论中研究和分析系统特性的主要方法.利用此方法,将传递函数从复数域引到具有明确物理概念的频域来分析系统的特性是极为有效的.它是一种对控制系统图解的分析方法,具有形象、直观、简便和计算量少的特点.利用MATLAB的M文件可以很方便的绘制出系统的频率特性图.具体的程序代码如下∶num＝71218；den＝［1 475 32］；subP1ot（121）；bode（num,den）；subP1ot（122）；nyquist（num,den）；生成的系统频率特性图如图4所示.系统的转折频率为0.019 rad/sec,由nyquist曲线可以看出曲线不包围（-1,j0）点,系统稳定.控制器的设计主要是以PID控制器为基础,在simu1ink环境下构建系统的模型,按照PID参数整定的方法可以方便的实现PID控制器参数的设计.这里采用4∶1衰减曲线法整定调节器参数.首先采用纯比例度作用下的自动调节系统,在比例度逐渐减小时,出现4∶1衰减振荡过程,此时比例度为4∶1衰减比例度δs,两个相邻同向波峰之间的距离为4∶1衰减操作周期TS.通过实验得出智能小车系统中当比例系数为14时,响应曲线出现4∶1衰减,如图5、图6所示.由图6曲线可以读出TS＝0.006 43,此时比例度δS＝14.针对智能小车控制系统对其速度控制通过实验证明采用PI控制器即可实现小车的速度的快速调节.依据表1,得出PI参数为KP＝0.2×δS＝2.8,Ti＝0.5× TS＝0.003 22.此时小车的响应曲线图如图7所示.比较图1和图7,可以让学生清晰的明白控制器的加入对系统控制的重要性.将系统仿真技术融入到《控制工程基础》的理论与实践教学中,利用最合适的教学典型工程案例实现仿真,即丰富了课堂的教学内容,改善了教学效果,又易于学生理解和领会控制理论中的抽象内容,激发了学生的学习兴趣,调动了学生的学习积极性,节约教学硬件设备的同时培养了学生的创新能力,对提高学生分析问题、解决问题的能力培养也起到了及其重要的作用.【相关文献】［1］王伟,申爱明,林顺英,等.MATLAB在《控制工程基础》课程中的应用［J］.安徽师范大学学报∶自然科学版,2011,34（2）：142-144.［2］蔡述庭.智能汽车竞赛设计与实践［M］.北京∶北京航空航天大学出版社,2012.［3］袁明新,王琪,洪磊,等.机械控制工程中案例化教学的改革及实践［J］.当代教育理论与实践,2012,4（5）：137-139.［4］王虎,郎朗,余雪玮,等.基于模糊自适应PI控制的智能车的设计与研究［J］.安徽工程大学学报,2013,28（1）：44-47.［5］杨秀萍,郭悦虹,王收军.Mat1ab仿真在《控制工程基础》教学中的应用［J］.制造业自动化,2011,33（4）∶58-59.。
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［４］王伟，申爱明．《控制工程基础》课程教学改革研究与探索［Ｊ］．安徽师范大学学报：自然科学版，２００７，３０（２）：１３９—１４１．
［５］王伟，王殿君，申爱明，等．柔性制造系统在机电一体化专业综合训练中的应ｒｅ［Ｊ］．安徽师范大学学报：自然科学版，２０１０。３３（６）：５５４—
５５６．
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＷＡＮＧ Ｗｅｉ，
Ａｂｓｔｒａｅｔ：Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｓ ｔｈｅ
ｃｏｒｅ
ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ ｏｆ ｔｈｅ ｐｉｌｏｔ ｍａｊｏｒ ｏｆ ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｐｌａｎ ｏｆ
ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ＭＡＴＬＡＥ ｔｏ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃｅ
建立的二阶系统瞬态响应分析仿真系统，与传统的硬件实验相比，其仿真结果的可信度高，不受空间、时间和
物质条件的限制，并且可调动学生的积极性和激发学生的创造灵感．
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安徽师范大学学报（自然科学版）
２０１１盎
图３二阶系统瞬态响应分析仿真系统
４结束语
将ＭＡＴＬＡＢ应用到《控制工程基础》理论与实践教学之中，一方面即丰富了教学内容、提高了教学效 果，又让学生直观地理解和领会了控制理论的抽象内容，提高了学生学习的积极性和兴趣；另一方面应用 ＭＡＴＬＡＢ对控制系统进行设计与分析仿真，在动手编程的过程中能够加深对所学内容的理解，增强了学生 动手能力，提高了学生的实际工程设计能力．
参考文献－Ｉ
［１］黄忠霖．控制系统ＭＡＴＬＡＢ计算及仿真［Ｍ］．北京：国防工业出版社，２００１． ［２］刘进志，张学龙，潘存治．浅析ＭＡＴＬＡＢ在《控制工程基础》教学中的应用［Ｊ］．决策管理，２００９，（７）：８２—８２． ［３】顾玉萍，石剑锋．ＭＡＴＬＡＢ在《机械控制工程基础》教学中的应Ｐ６］［Ｊ］．职业教育研究，２００７，（４）：１６８—１６９．
ＭＡＴＬＡＢ
ｉｎ ｔｈｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｕｒｓｅ
ＣＨＥＮ
ＳＨＥＮ Ａｉ—ｍｉｎｇ，ＬＩＮ Ｓｈｕｎ—ｙｉｎｇ，
Ｙａ，ＷＡＮＧ Ｄｉａｎ－ｊｕｎ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｌｍｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｉｉｎｇ １０２６１７，Ｃｈｉｎａ）
万方数据
３４卷第２期
王伟，申爱明，林顺英，等：ＭＡＴＬＡＢ在《控制工程基础》课程中的应用
１４３
内容的理解，提高了课堂教学的效率． ２．１控制系统建模 数学模型是控制系统分析与设计的基础．在讲授系统的时域分析、频域分析、根轨迹分析方法分析与设 计系统前，首先要建立系统的数学模型．传统的方法是根据系统的物理、化学机理列写微分方程，对于复杂的 系统很难写出系统的微分方程或列写的微分方程无解，这对于系统的分析是无意义的．用ＭＡＴＬＡＢ的函数
目前，发达国家高等院校的工科类学生都把ＭＡＴＵ咀作为必修课，实验室通常都配备装有ＭＡＴＬＡＢ 的计算机供学生学习和研究使用．学生的许多作业都可以在计算机上使用ＭＡＴＬＡＢ来完成，这些硬条件为
许多课程的教学带来了极大的灵活性和便利性．ＭＡＴＵ也的研究工作在我国也已得到很大发展．很多高校 都开展量有关ＭＡＴＬＡＢ内容的教学及其相关的科研工作，并取得量可喜的科研成果，极大地推动了控制领
ＭＡＴＬＡＢ在《控制工程基础》课程实践教学中应用
借助于ＭＡＴＬＡＢ中Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的强大功能，可以进行虚拟实验仿真教学，设计一些有典型代表意义的仿
真实验，帮助学生学习复杂的机电控制系统的数学模型建立、系统动特性分析与经典的ＰＩＤ控制原理．此 时，只需从工具箱的模块库复制所需的模块，按硬件实验系统的方框图进行连接．例如图３是在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ下
ｃａｎ
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ｏｆ
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ｃｏｕｒｓｅ，ｗｈｉｃｈ ｃｌｏｓｅｌｙ ｃｏｍｂｉｎｅｓ
ｔｅａｃｈｉｎｇ
ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ。
ｂｅｔｔｅｒ ｉｎｓｐｉｒｅ ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ ｏｆ １ｅａｒｎｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｍｅａｎｗｈｉｌｅ ｉｍｐｒｏｖｅ
形式和Ｓｉｎｍｕｌｉｎｋ模型来建立系统的数学模型．如ｔｆ（）函数、ｚ伙（）函数可以建立控制系统的传递函数模型、
零极点增益模型，Ｓｉｎｍｕｌｉｎｋ可以建立方框图形式的系统数学模型．这样建立的系统数学模型具有更直观、方 便、灵活的优点． ２．２控制系统时域分析 （１）系统的稳定性分析 在时域分析中，通过分析系统的闭环极点的分布来判断系统的稳定性，系统稳定的充分必要条件是系统 的所有闭环极点都分布在Ｉｓ］平面的左半平面．对于高阶系统很难对特征方程进行因式分解，那么可以通过 ＭＡＴＬＡＢ的ｚｐｋ（）函数建立的零极点增益模型直接判断系统的稳定性． （２）系统的动态性能分析 通过分析系统的典型信号响应来分析系统的动态性能和计算系统的性能指标．系统的动态特性和性能 指标直接反应系统的稳定性、准确性、快速性．传统的方法是根据系统的结构参数，计算相应的性能指标，不 仅花费时间多，而且教学效果很差．引入ＭＡＴＬＡＢ后，应用ＭＡＴＬＡＢ编程环境，编写相应的计算程序，计算 性能指标．例如通过应用ＭＡＴＬＡＢ编程，对机械振动系统的单位阶跃响应进行仿真，响应曲线如图１所示． 这样即节省时间又计算正确．
ＭＡⅡＡＢ是控制系统计算机辅助分析与设计的一个卓越平台
ＭａｔＬａｂ是矩阵（Ｍａｔｒｉｘ）和实验室（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）两个英文单词的前三个字母的组合，是ＭａｔｈＷｏｒｋ公司
于１９８４年推出的一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言，具有数值运算功能强、程序设计自由度大、程序 的可移植性好、可视化功能强、工具箱丰富等特点．现已成为大学教学和科研中最常用且必不可少的工具． ＭａｔＬａｂ是适合多学科、多种工作平台的功能强大、界面友好且开放性很强的大型优秀应用软件，同时也是国 内外高等院校数值分析、自动控制理论、数字信号处理、控制系统仿真等课程的基本教学和实验仿真工具．
摘要：《控制工程基础》是“机械工程及自动化”专业卓越工程师教育培养计划试点专业的核心课 程．将ＭＡＴＬＡＢ引入到《控制工程基础》课程的理论与实践教学中，使教学与仿真实验紧密结合起 来，能更好地激发学生学习控制工程的积极性，同时还提高了学生综合应用计算机进行系统设计、 仿真实验和解决实际工程问题的能力． 关键词：ＭＡＴＬＡＢ；控制工程基础；系统仿真 中图分类号：Ｇ４７３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—２４４３（２０１１）０２—０１４２—０３
本文链接：/Periodical_ahsfdx201102010.aspx
万方数据
MATLAB在《控制工程基础》课程中的应用
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 王伟， 申爱明， 林顺英， 陈亚， 王殿君， WANG Wei， SHEN Ai-ming， LIN Shun-ying ， CHEN Ya， WANG Dian-jun 北京石油化工学院机械工程学院,北京,102617 安徽师范大学学报（自然科学版） JOURNAL OF ANHUI NORMAL UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE） 2011,34(2)
第３４卷２期 ２０１１年３月
安徽师范大学学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｎｈｕｉ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ）
Ｖｄ．３４ Ｎｏ．２ Ｍａｒ．２０ ｌ １
ＭＡＴＬＡＢ在《控制工程基础》课程中的应用
王
伟，
申爱明，
林顺英，
陈
亚，
王殿君
（北京石油化工学院机械工程学院，北京１０２６１７）
域ＭＡＴＬＡＢ的仿真研究…．
２
ＭＡＴＬＡＢ在《控制工程基础》课程理论教学中应用
利用ＭＡＴＬＡＢ具有开放的环境、极强的矩阵运算、图形绘制、数据处理等功能，以及各种工具箱以及像
“草稿纸”一样的工作空间等许多优点【ｌ一５Ｊ．把晦涩难懂的控制理论、信号波形等内容在可视化环境下通过 屏幕直接在课堂中展示给学生，不仅起到了辅助教学的功能，而且增强了学生的感性认识，加强了其对授课
收稿日期：２０１１—０２—１５ 基金项目：北京市属高等学校人才强教计划项目（ＰＨＲ２００９０７２２１、ＰＨＲ２０１００８３５５）；北京石油化工学院校级教育教学改革和研究项目 （ＳＪ２０１００２７、Ｓ】２０１００２０）．
作者简介：王伟（１９６８一），女，吉林白城人，副教授。主要从事测量与控制方面的教学和科研工作．
ｔｈｅｉｒ ａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｏｌｖｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ．
Ｋｅｙ
ｗｏｒｄｓ：ＭＡＴＬＡＢ；ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｓｙｓｔｅｍ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
图１机械振动系统的单位阶跃响应曲线
图２石霄板裁切传送机构系统的乃奎斯特图
Hale Waihona Puke ２．３控制系统频域分析 在频域分析中，根据系统开环传递函数的频率特性曲线，判断闭环系统的稳定性和稳定裕量．在 ＭＡＴＬＡＢ环境下，应用ｓｅｍｉｋｇｘ（）和ｎｙｑｕｉｓｔ（）很容易实现绘制系统的对数频率特性曲线和幅相频率特性曲 线．例如应用ｎｙｑｕｉｓｔ（）函数绘制石膏板裁切传送机构系统的乃奎斯特曲线，如图２所示，由图可以判断出该 系统闭环是稳定的．应用ＭＡＴＬＡＢ编程对控制系统频域分析，有效地提高了课堂教学的质量和效率；学生 将不需要把很多的时间和精力花费在计算和手工绘图上，可以投入更多的精力去思考控制工程各种方法的 要领，以达到更好的教学效果． ３