MATLAB 6.5模拟仿真教程
MATLAB技术工程仿真教程
MATLAB技术工程仿真教程一、简介MATLAB是一个强大的技术计算软件，被广泛应用于工程、科学和数学领域。
其广泛的功能和灵活的使用方式使其成为许多工程师和科学家的首选工具。
本文将介绍MATLAB在技术工程仿真方面的应用和相关教程，通过实例演示该软件的基本功能和实用技巧。
二、数学建模和仿真数学建模和仿真是MATLAB的一大利器。
通过数学建模，我们可以将实际问题转化为数学模型，并运用MATLAB的计算能力进行仿真。
例如，考虑一个物体在空气中自由落体的问题，我们可以建立相应的数学模型和方程。
在MATLAB中，我们可以使用符号计算工具箱来推导出运动方程，然后用数值计算工具箱求解。
三、信号处理和滤波信号处理是工程领域的一个重要任务，MATLAB为此提供了丰富的工具箱。
其中，信号处理工具箱可以用于音频、图像和视频等信号的处理和分析。
例如，我们可以用MATLAB读取音频文件，并进行频谱分析、滤波和降噪等操作。
此外，MATLAB还提供了各种数字滤波器设计和实现方法，方便工程师进行滤波器设计和性能评估。
四、控制系统设计和仿真控制系统设计是工程领域的另一个重要任务，MATLAB也为此提供了强大的控制系统工具箱。
通过该工具箱，工程师可以进行控制系统建模、控制器设计和系统仿真等操作。
例如，我们可以在MATLAB中使用传递函数描述控制系统，并进行步响应、频率响应和稳态误差等性能分析。
此外，MATLAB还提供了各种经典和现代控制设计方法，如PID控制、根轨迹设计和模糊控制等。
五、图像处理和计算机视觉图像处理和计算机视觉是MATLAB的另一个强项。
利用图像处理工具箱，我们可以对图像进行各种操作，如滤波、增强、分割和特征提取等。
例如，我们可以使用MATLAB读取图像文件，并对其进行边缘检测和目标识别等处理。
此外，MATLAB还提供了计算机视觉工具箱，支持视觉特征提取、物体检测和图像拼接等高级任务。
六、统计分析和机器学习统计分析和机器学习在许多领域都有重要应用，MATLAB提供了丰富的统计和机器学习工具箱。
如何在MATLAB中进行模拟实验
如何在MATLAB中进行模拟实验在科学研究和工程设计中，模拟实验是一种常用的工具。
通过在计算机中运行虚拟的实验环境，模拟实验可以帮助研究人员更好地理解问题的本质、验证理论模型的有效性以及预测系统的行为。
MATLAB作为一种强大的数值计算和工程仿真软件，其具备了丰富的工具箱和函数库，能够方便地进行各种模拟实验。
本文将介绍一些常见的MATLAB模拟实验方法和技巧，希望能够帮助读者更好地应用MATLAB进行科研和工程实践。
首先，我们来介绍一下在MATLAB中进行物理仿真的方法。
物理仿真是一种基于物理模型的模拟实验方法，通过对系统的物理规律进行建模和求解，可以模拟出系统的运动轨迹、受力情况等。
在MATLAB中，可以利用一个强大的工具箱——Simulink来进行物理仿真实验。
Simulink是一种基于图形化界面的系统仿真工具，它可以将复杂的系统模型分解成多个子模块，并通过连接这些子模块的信号来构建整个系统模型。
Simulink提供了丰富的组件库，其中包含各种传感器、执行器、控制器等元件，可以方便地构建系统模型。
在构建好系统模型后，通过设置模型的参数和初始条件，并选择合适的仿真方法，就可以进行仿真实验了。
Simulink中的仿真结果可以以图形或数据的形式展示，为科研和工程分析提供了重要的依据。
除了物理仿真外，MATLAB还可以进行电路仿真实验。
在电子电路设计和分析中，MATLAB提供了一种强大的工具箱——电路设计工具箱，可以帮助研究人员模拟和分析各种电子电路。
电路设计工具箱提供了各种电子元件的模型，包括电阻、电容、电感、二极管、晶体管等，可以用来构建完整的电子电路模型。
在构建好电路模型后，可以通过设置元件的参数，并选择合适的交流或直流分析方法进行仿真实验。
仿真结果可以帮助研究人员验证电路设计的正确性，分析电路中各个元件的功耗、电压和电流等信息，以及优化电路的性能。
不仅如此，MATLAB还提供了丰富的数学建模和优化工具箱，可以在MATLAB中进行数学和最优化的模拟实验。
Matlab中的模拟与仿真技术
Matlab中的模拟与仿真技术引言Matlab是一种广泛应用于科学和工程领域的高级编程语言和环境。
它的出现极大地方便了科学家和工程师进行数据分析和建模仿真工作。
本文将探讨Matlab中的模拟与仿真技术，从基础概念到实际案例，展示它在不同领域的应用和优势。
一、模拟与仿真的基本概念模拟与仿真是一种模拟真实物理系统或过程的技术，用于分析和预测实际系统的行为。
它包括两个主要步骤：建立数学模型和进行仿真实验。
Matlab作为一种强大的工具，提供了丰富的函数和工具箱，使得模拟与仿真变得更加高效和精确。
二、Matlab中的建模技术在Matlab中，建模是模拟与仿真的基础。
通过建立适当的数学模型，可以描述和分析各种现象和系统。
Matlab提供了丰富的数学工具和函数，例如符号计算工具箱、优化工具箱等，使得建模变得更加简单和便捷。
三、Matlab中的物理建模技术物理建模是模拟与仿真的重要一环，主要用于描述和分析物理系统的行为。
Matlab通过其强大的数值计算能力和图形绘制功能，可以帮助用户快速构建复杂的物理模型，并进行仿真实验。
例如，通过Matlab可以建立电路模型、流体动力学模型、机械系统模型等，用于分析和优化不同领域的物理问题。
四、Matlab中的系统建模技术系统建模是模拟与仿真的核心内容，主要用于描述和分析复杂系统的行为。
Matlab提供了强大的系统建模工具和函数，例如控制系统工具箱、状态空间工具箱等，可以帮助用户构建各种复杂系统的数学模型，并对其进行仿真实验。
通过Matlab，用户可以分析系统的稳定性、性能指标等，并进行控制器设计和优化。
五、Matlab中的数据分析与可视化技术数据分析和可视化是模拟与仿真结果的重要分析手段。
Matlab拥有丰富的数据分析工具和图形绘制函数，可以帮助用户对仿真结果进行全面和深入的分析。
例如，可以使用Matlab进行数据拟合、频谱分析、统计分析等，并通过绘制图形展示结果。
这些功能在科学研究、工程设计和决策分析中起到了重要的作用。
MATLAB仿真实验报告
MATLAB仿真实验报告MATLAB仿真实验报告实验三PID控制仿真实验一、实验目的1．掌握MATLAB6.5软件的使用方法。
2．完成直流伺服电机PID典型控制系统结构图设计及调试。
二、实验内容1．熟悉MATLAB6.5软件各菜单作用。
2．完成直流伺服电机PID典型系统结构图设计并调试成功。
三、实验设备微型计算机1台四、实验步骤1．双击桌面MATLAB6.5快捷图标，进入MATLAB仿真环境。
2．单击菜单simulink选项，进入其界面。
单击filenew--model进入新建文件界面。
3．在新建文件界面中，通过simulink选项的下拉菜单中选择仿真需要的函数及器件，组成仿真系统结构图。
4．仿真调试：鼠标单击“黑三角”图标，再双击“SCOPE”示波器，即可显示仿真结果。
5．改变参数，观察调试结果。
五、实验报告要求1．写出实验具体过程。
2．画出仿真结果图和仿真系统结构图。
实验四直流电机双闭环系统仿真实验一、实验目的1．掌握MATLAB6.5软件的使用方法。
2．完成双闭环典型系统结构图设计及调试。
二、实验内容1．熟悉MATLAB6.5软件各菜单作用。
2．完成PID典型系统结构图设计并调试成功。
三、实验设备微型计算机1台四、实验步骤1．双击桌面MATLAB6.5快捷图标，进入MATLAB仿真环境。
2．单击菜单simulink选项，进入其界面。
单击filenewmodel进入新建文件界面。
3．在新建文件界面中，通过simulink选项的下拉菜单中选择仿真需要的函数及器件，组成仿真系统结构图。
4．仿真调试：鼠标单击“黑三角”图标，再双击“SCOPE”示波器，即可显示仿真结果。
5．改变参数，观察调试结果。
五、实验报告要求1．写出实验具体过程。
2．画出仿真结果图和仿真系统结构图。
实验五直流电机控制模型仿真实验一、实验目的1．掌握MATLAB6.5软件的使用方法。
2．完成直流电机仿真系统结构图设计及调试。
二、实验内容1．熟悉MATLAB6.5软件各菜单作用。
Matlab中的模拟与仿真技术详解
Matlab中的模拟与仿真技术详解引言Matlab是一种被广泛应用于科学研究和工程领域的高级计算环境和编程语言。
它提供了丰富的函数库和工具箱，使得模拟和仿真技术得以在各种科学和工程应用中发挥出色的作用。
本文将详细介绍Matlab中的模拟与仿真技术，并深入探讨其在不同领域的应用。
一、Matlab中的模拟技术1.1 数学模型的建立在Matlab中进行模拟，首先需要建立相应的数学模型，以描述系统的行为。
数学模型可以是一组方程、差分方程、微分方程等，用于描述系统的输入、输出和中间变量之间的关系。
Matlab提供了强大的数学工具，如符号计算工具箱，可以帮助用户更方便地建立和求解各种数学模型。
1.2 信号与系统模拟信号与系统模拟是Matlab中常见的一种模拟技术。
通过模拟信号的输入、处理和输出过程，可以对系统进行分析和验证。
在Matlab中，可以使用信号处理工具箱中的函数来生成、操作和分析各种类型的信号。
例如，可以生成正弦波、方波、脉冲信号等，并对它们进行滤波、频谱分析、时频分析等操作。
1.3 电路模拟电路模拟是Matlab中另一个常用的模拟技术。
通过建立电路模型，可以对电路的行为进行仿真和分析。
Matlab提供了电路仿真工具箱，用户可以通过搭建电路拓扑结构和设置元器件参数，实现对电路的模拟和分析。
这种电路模拟技术在电子电路设计、性能评估和故障诊断等领域有广泛的应用。
1.4 机械系统模拟除了信号与系统和电路模拟外，Matlab还可以进行机械系统的模拟。
通过建立机械系统的动力学模型，可以预测物体的运动规律、受力情况等。
Matlab提供了机械系统建模和仿真工具箱，用户可以建立刚体系统、弹簧阻尼系统等，并进行仿真和动态分析。
这种机械系统模拟技术在机械工程、工业设计等领域具有重要的应用价值。
二、Matlab中的仿真技术2.1 数值仿真数值仿真是Matlab中最常见的仿真技术之一。
它通过数值计算方法对系统进行仿真，并得到系统的数值解。
使用Matlab进行虚拟实验和仿真分析
使用Matlab进行虚拟实验和仿真分析1. 引言在科学研究和工程领域，虚拟实验和仿真分析是一种常见的方法。
它们通过利用计算机模型和数值计算方法，能够在计算机上模拟和分析实际系统的行为。
Matlab作为一种功能强大的科学计算软件，被广泛应用于虚拟实验和仿真分析中。
本文将探讨使用Matlab进行虚拟实验和仿真分析的方法和技巧。
2. 虚拟实验虚拟实验是指使用计算机模拟实际实验过程的方法。
它通过构建数学模型和运用数值计算方法，能够在计算机上模拟实验中的各种因素和变量，并得到相应的结果。
Matlab提供了丰富的数值计算和模型构建工具，可以方便地进行虚拟实验。
首先，我们需要确定实验的目标和参数。
在Matlab中，可以使用符号计算工具箱进行符号计算，推导出实验过程中所涉及的方程和关系。
然后，根据这些方程和关系，可以使用数值计算工具箱中的函数来构建数学模型。
Matlab提供了大量的函数和工具，可以用于解常微分方程、线性方程组和非线性方程等。
通过输入实验所需的参数和初值条件，就可以得到模拟实验所需的结果。
虚拟实验不仅可以模拟实验过程，还可以模拟不同条件下的实验结果。
例如，可以通过改变参数的数值，来研究不同参数对实验结果的影响。
Matlab提供了优化工具箱和曲线拟合工具箱，可以用于寻找最优参数和拟合实验数据。
3. 仿真分析仿真分析是指使用计算机模拟实际系统行为的方法。
它通过建立系统的数学模型和运用数值计算方法，能够在计算机上分析系统的动态和稳态行为。
Matlab提供了丰富的仿真分析工具，可以方便地进行系统的动态和稳态分析。
首先，我们需要对系统进行建模。
在Matlab中，可以使用Simulink工具箱进行系统的图形化建模。
Simulink提供了各种集成模块，可以用于构建各种类型的系统模型。
通过连接各个模块，并设置模块的参数，就可以构建系统的数学模型。
然后，可以利用Matlab提供的仿真工具来对系统模型进行仿真分析。
通过输入系统的初始条件和外部激励，可以模拟系统的动态响应。
MATLAB与系统仿真实验手册
MATLAB与控制系统仿真实验指导书河北大学电子信息工程学院2006年9月目录实验一MATLAB基本操作与基本运算 (1)实验二M文件及数值积分仿真方法设计 (3)实验三MATLAB的图形绘制 (4)实验四函数文件设计和控制系统模型的描述 (6)实验五控制系统的分析与设计 (7)实验六连续系统离散化仿真方法设计 (8)实验七SIMULINK仿真 (9)实验八SIMULINK应用进阶 (10)附录MATLAB常用函数 (12)实验一MATLAB基本操作与基本运算一、实验目的及要求：1．熟悉MATLAB6.5的开发环境；2．掌握MATLAB6.5的一些常用命令；3．掌握矩阵、变量、表达式的输入方法及各种基本运算。
二、实验内容：1.熟悉MATLAB6的开发环境：①MATLAB的各种窗口：命令窗口、命令历史窗口、启动平台窗口、工作空间窗口、当前路径窗口。
图1MATLAB界面窗口②路径的设置：建立自己的文件夹，加入到MATLAB路径中，并保存。
设置当前路径，以方便文件管理。
③改变命令窗口数据的显示格式>>format short>>format long然后键入特殊变量：pi （圆周率），比较显示结果。
2.掌握MATLAB 常用命令>>who %列出工作空间中变量>>whos %列出工作空间中变量，同时包括变量详细信息>>save test %将工作空间中变量存储到test.mat 文件中>>load test %从test.mat 文件中读取变量到工作空间中>>clear %清除工作空间中变量>>help 函数名%对所选函数的功能、调用格式及相关函数给出说明>>lookfor %查找具有某种功能的函数但却不知道该函数的准确名称如：lookfor Lyapunov 可列出与Lyapunov 有关的所有函数。
Matlab-Simulink仿真教程说课讲解
第九章 Simulink动态仿真
a) 启动Simulink ① 用鼠标右键点击Simulink菜单项，则弹出一菜单条，点击该菜单 条即弹出该子库的标准模块窗口.如单击左图中的【Sinks】,出现 “Open the ‘Sinks’Library”菜单条，单击该菜单条，则弹出右图所 示的该子库的标准模块窗口。
2. Sinks 库
该库包含了显示和写模块输出的 模块。双击 即弹出该库的模 块图：
①
：数字表，显示指定模
块的输出数值。
②
：X-Y绘图仪用同一图形窗
口，显示X-Y坐标的图形(需先在
参数对话框中设置每个坐标的变
化范围)，当X、Y分别为正、余
弦信号时，其显示图形如下：
第九章 Simulink动态仿真
仿真技术
➢ 本章主要介绍Simulink的基本功能和基本操作方法，并 通过举例介绍如何利用Simulink进行系统建模和仿真。
仿真技术
第九章 Simulink动态仿真
第九章 Simulink动态仿真
9.1 Simulink 基本操作 利用Simulink进行系统仿真的步骤是： ① 启动Simulink，打开Simulink模块库 ② 打开空白模型窗口； ③ 建立Smulink仿真模型； ④ 设置仿真参数，进行仿真； ⑤ 输出仿真结果。
第九章 Simulink动态仿真
仿真技术
仿真技术
第九章 Simulink动态仿真
9.1.2 建立Simulink仿真模型
f) 模块的连接
模块之间的连接是用连接线将一个模块的输出端与另一模块 的输入端连接起来；也可用分支线把一个模块的输出端与几 个模块的输入端连接起来。
连接线生成是将鼠标置于某模块的输出端口(显一个十字光 标) ，按下鼠标左键拖动鼠标置另一模块的输入端口即可。 分支线则是将鼠标置于分支点，按下鼠标右键，其余同上。
Matlab仿真实验教程
Matlab仿真实验教程MATLAB的实验仿真目录实验一 MATLAB 在控制系统模型建立与仿真中的应用..............................1 实验二典型系统的时域响应分析...................................................13 实验三线性控制系统的根轨迹与频域分析................................................17 实验四线性系统的校正.....................................................................22 附录一 MATLAB6.5 控制系统工具箱函数和结构化的控制语句........................30 附录二 SIMULINK 基本模块介绍 (34)1实验一 MATLAB 在控制系统模型建立与仿真中的应用一、 MATLAB 基本操作与使用1. 实验目的1) 掌握MATLAB 仿真软件的安装及启动，熟悉 MATLAB工作环境平台。
2) MATLAB 命令窗口，包括工具条以及菜单选项的使用；MATLAB 语言的基本规定，包括数值的表示、变量命名规定、基本运算符、预定义变量以及表达式等。
3) MATLAB图形绘制功能、M 文件程序设计和线性控制系统传递函数模型的建立等。
2. 实验仪器PC计算机一台，MATLAB软件1套 3. 实验内容 1) MATLAB 的启动这里介绍MATLAB 装入硬盘后，如何创建MATLAB 的工作环境。
方法一MATLAB 的工作环境由matlab.exe 创建，该程序驻留在文件夹matlab\\bin\\中。
它的图标是 matlab。
只要从或中去找这个程序，然后双击此图标，就会自动创建如图1所示的MATLAB6.5 版的工作平台。
Command Window图1 在英文Windows 平台上的MATLAB6.5 MATLAB工作平台方法二假如经常使用MATLAB，则可以在Windows 桌面上创建一个MATLAB 快捷方式图标。
MATLAB仿真教程
Z=F_y.*H;
z=fs*real(ifft(Z)); subplot(428);
plot(t,z);
axis([-0.1 0.1 -1.2 1.2]);
-n,y(0)=-1,y(-1)=1,x(n)=e
,试画出系统的零极点分布图、
,求系统的单位脉冲与阶跃响应
,求系统的零输入、零状态、全响应
,求系统的频率响应
,判断系统是否稳定
,要求在一幅图形中给出所有结果
源代码如下:
b=[0 1 2 1 0];
a=[1 -0.5 0 0.3 -0.005]; subplot(421);zplane(b,a); title('系统的零极点图');
y=v.*c;
F_y=dt*fft(y);
subplot(427);
plot(f,abs(F_y)); title('解调信号频谱');
H=zeros(size(f)); f_cutoff=100;
l=fs/length(m);
n=floor(f_cutoff/l); H(1:n)=4*ones(1,n); l1=length(m)-n;
n (samples)
零状态响应系统的全响应
55
00
-5-50510152005101520
幅频特性曲线相频特性曲线
105
50
0-501230123
本次课题分析:
在系统的零极点分布图中，符号“?”表示零点，符号“?”旁边的数字表示零点的阶数，符号“?”表示极点，图中的虚线画的是单位圆。由系统的零极点分布图可以看出，该因果系统的点全在单位圆内，故该离散时间系统是稳定的。
matlab仿真教程
前言MA TLAB的简介MATLAB是一种适用于工程应用的各领域分析设计与复杂计算的科学计算软件，由美国Mathworks公司于1984年正式推出，1988年退出3.X（DOS）版本，19992年推出4.X（Windows）版本；19997年腿5.1（Windows）版本，2000年下半年，Mathworks公司推出了他们的最新产品MATLAB6.0（R12）试用版，并于2001年初推出了正式版。
随着版本的升级，内容不断扩充，功能更加强大。
近几年来，Mathworks公司将推出MATLAB语言运用于系统仿真和实时运行等方面，取得了很多成绩，更扩大了它的应用前景。
MATLAB已成为美国和其他发达国家大学教学和科学研究中最常见而且必不可少的工具。
MATLAB是“矩阵实验室”（Matrix Laboratory）的缩写，它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言，着重针对科学计算、工程计算和绘图的需要。
在MATLAB中，每个变量代表一个矩阵，可以有n*m个元素，每个元素都被看做复数摸索有的运算都对矩阵和复数有效，输入算式立即可得结果，无需编译。
MATLAB强大而简易的做图功能，能根据输入数据自动确定坐标绘图，能自定义多种坐标系（极坐标系、对数坐标系等），讷讷感绘制三维坐标中的曲线和曲面，可设置不同的颜色、线形、视角等。
如果数据齐全，MATLAB通常只需要一条命令即可做图，功能丰富，可扩展性强。
MATLAB软件包括基本部分和专业扩展部分，基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分风，可以满足大学理工科学生的计算需要，扩展部分称为工具箱，它实际上使用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集，用于解决某一方面的问题，或实现某一类的新算法。
现在已经有控制系统、信号处理、图象处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等多种工具箱，并且向公式推倒、系统仿真和实时运行等领域发展。
MATLAB_6.5模拟仿真教程
模块功能说明：
求取信号的绝对值
求取信号的绝对值
4.Math（数学运算库）
数 学 运 算 库 以 及 其 中 各 模 块 的 功 能 如 图 4 6 所 示 。
输出强制系统输入为零的代数状态
输出强制系统输入为零的代数状态
按位逻辑运算 按位逻辑运算 逻辑真值查找 逻辑真值查找 输出输入复数的幅值与相位 输出输入复数的幅值与相位
且可以直接将模块库中的模块拖动或者拷贝
到用户的系统模型中以构建动态系统模型。
4.2.1 Simulink公共模块库
Simulink公共模块库是Simulink中最为基础、 最为通用的模块库，它可以被应用到不同的专业 领域中。Simulink公共模块库共包含9个模块库， 如图4.2所示。下面分别介绍各个模块的功能： 1. Continuous（连续系统模块库） 连续系统模块库以及其中各模块的功能如图4.3所 示。 2. Discrete（离散系统模块库） 离散系统模块库以及其中各模块的功能如图4.4所 示。
Matlab simulink仿真软件
Simulnk是Matalb作为重要的组件之一，它向 用户提供一个动态建模、仿真和综合分析的集成 环境。在此环境中，用户无需书写大量的程序， 而只需通过简单直观的鼠标操作，选取适当的模 块，就可构造出复杂的仿真模型。
主要优点：
适应面广，可构造的系统包括：线性、非线 性；离散、连续及混合系统；单任务、多任 务离散事件系统。
模块功能说明： 数据类型转换器 信号分解器
数据类型转换器 信号分解器
从 Goto 模块中获得信号 函数调用发生器
从Goto模块中获得信号
号与系统模
块库）
函数调用发生器 向Goto模块传递信号
Matlab系列之Simulink仿真教程
Simulation Parameters设置仿真参数。 back
9.2 模块库和系统仿真
9.2.1 Simulink模块库
1. Sources库
也可称为信号源库，该库包含 了可向仿真模型提供信号的模
连接线(左键)
分支线(右键)
9.1.2 建立Simulink仿真模型 g) 模块文件的取名和保存 选择模型窗口菜单File Save as后弹出一个 “Save as”对话框，填 入模型文件名，按保 存(s)即可。
[说明] ➢ 模块的修改、调整、连接通常只能在仿真模型窗口中进行，不要直
接对模块库中的模块进行修改或调整。
[说明]若不设置仿真参数,则采用Simulink缺省设置.
9.1 Simulink 基本操作
9.1.3 系统仿真运行
1. Simulink模型窗口下仿真 步骤
③ 仿真运行和终止：在模型窗口选取菜单【Simulation: Start】， 仿真开始，至设置的仿真终止时间，仿真结束。若在仿真过程 中要中止仿真，可选择【Simulation: Stop】菜单。也可直接点 击模型窗口中的 （或 ）启动（或停止）仿真。
➢ 本章主要介绍Simulink的基本功能和基本操作方法，并 通过举例介绍如何利用Simulink进行系统建模和仿真。
第九章 Simulink动态仿真
9.1 Simulink 基本操作 利用Simulink进行系统仿真的步骤是： ① 启动Simulink，打开Simulink模块库 ② 打开空白模型窗口； ③ 建立Smulink仿真模型； ④ 设置仿真参数，进行仿真； ⑤ 输出仿真结果。
matlab(仿真法)具体讲解
例
y x, y(0) 0
function u=文件名(自变量,因变量) u=微分方程的右端 建立M文件, 格 式如左
然后在指令窗口执行 ode23(‘文件名’,[0,2],0)
可得到图形与相关数据
再执行[x,y]=ode23(‘文件 可得到两组数据 名’,[0,2],0) 执行plot(x,y) 可得到图 形
例2
求微分方程的特解.
d 2 y dy 2 4 29y 0 dx dx y (0) 0, y ' (0) 15
解 输入命令: y=dsolve('D2y+4*Dy+29*y=0','y(0)=0,Dy(0)=15','x') 结 果 为 : y =3e-2xsin（5x）
（3）用MATLAB软件求微分方程的数值解 在实际生产和科研中所建立的微分方程往往很复杂,有时 尽管是一阶微分方程, 也很难求解,即使求出解的表达式, 要想计算相应已知变量的函数值也是很困难的,在这种情 况下，在实际上，对初值问题，一般是要求得到解在若 干个点上满足规定精确度的近似值，研究常微分方程的 数值解法，或者得到一个满足精确度要求的便于计算的 表达式。 因此，研究常微分方程的数值解法是十分必要的。
显示船与艇行进路线程序
c=3; a=0.4/60; b=0.8/60; d=0.01;dt=2;t=0; jstx=c;jsty=0;zscx=0;zscy=0; while (sqrt((jstx-zscx)^2+(jsty-zscy)^2)>d) pause(0.01) hold on axis([0,3,0,2]) t=t+dt; jstx=jstx-b*dt*jstx/sqrt(jstx^2+(a*t-jsty)^2); jsty=jsty+b*dt*(a*t-jsty)/sqrt(jstx^2+(a*tjsty)^2); zscy=a*t; plot(jstx,jsty,'rO',zscx,zscy, 'b*') end
MATLAB仿真教程
M A T L A B仿真教程-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1一、设计目的通过运用MATLAB对函数进行Z域分析和单边带信号的调制与解调，使我们进一步加深对MATLAB的认识和运用，以实现以下目的：1.本次试验进一步熟悉了MATLAB软件的使用方法及相关的操作。
2.对Z变换及其反变换函数在MATLAB中的调用有了掌握。
3.理论与实际的仿真相结合，更直观的看到结果。
4.观察了单边带信号调制与解调后的图像，加深认识。
二、设计原理MATLAB是The MathWorks公司在1984年推出的一种商品化软件，它提供了大量丰富的应用函数，并且具有扩充的开放性结构。
目前，该软件包涵盖了控制系统应用、数字信号处理、数字图像处理、通讯、神经网络、小波理论分析、优化与统计、偏微分方程、动态系统实时仿真等多学科专业领域。
其中单边带调制信号是将双边带信号中的一个边带滤掉而形成的。
根据方法的不同，产生单边带调制信号的方法有：滤波和相移法。
由于滤波法在技术上比较难实现所以在此我们将用相移法对单边带调制与解调系统进行讨论与设计。
三、设计内容和MATLAB图像1、数字系统的响应源代码如下：b=[0 1 2 1 0];a=[1 0 ];subplot(421);zplane(b,a);title('系统的零极点图');subplot(422);impz(b,a,21);title('单位脉冲响应');subplot(423);stepz(b,a,21); title('单位阶跃响应');N=21;n=0:N-1;x=exp(-n);x0=zeros(1,N);y0=[1,-1];xi=filtic(b,a,y0);y1=filter(b,a,x0,xi);xi0=filtic(b,a,0);y2=filter(b,a,x,xi0);y3=filter(b,a,x,xi);[h w]=freqz(b,a,21);subplot(424);stem(n,y1);title('零输入响应');grid on; subplot(425);stem(n,y2);title('零状态响应');grid on; subplot(426);stem(n,y3);title('系统的全响应');grid on; subplot(427);plot(w,abs(h)); title('幅频特性曲线');grid on; subplot(428);plot(w,angle(h)); title('相频特性曲线');grid on;MATLAB 运行结果图样：-202Real Part I m a g i n a r y P a r t系统的零极点图05101520n (samples) A m p l i t u d e单位脉冲响应n (samples) A m p l i t u d e单位阶跃响应05101520零输入响应5101520零状态响应5101520系统的全响应123510幅频特性曲线0123-505相频特性曲线本次课题分析：在系统的零极点分布图中，符号“○”表示零点，符号“○”旁边的数字表示零点的阶数，符号“ⅹ”表示极点，图中的虚线画的是单位圆。
matlab仿真工具 基本操作
matlab仿真工具基本操作Matlab是一种功能强大的数学仿真工具，它提供了丰富的功能和工具箱，可以用于各种科学计算、数据分析和模型仿真等领域。
本文将介绍Matlab仿真工具的基本操作，帮助读者快速上手使用该工具。
一、Matlab的安装与启动在开始使用Matlab之前，首先需要将其安装在计算机上。
用户可以从MathWorks官方网站下载Matlab的安装程序，并按照安装向导进行操作。
安装完成后，可以通过桌面上的快捷方式或者在命令行中输入"matlab"来启动Matlab。
二、Matlab的界面与基本操作Matlab的界面由多个窗口组成，包括命令窗口、编辑器窗口、工作空间窗口、命令历史窗口等。
用户可以通过菜单栏、工具栏或者命令行来执行各种操作。
1. 命令窗口：用户可以在命令窗口中直接输入Matlab命令，并按下Enter键执行。
Matlab会立即给出相应的结果，并显示在命令窗口中。
2. 编辑器窗口：用户可以在编辑器窗口中编写Matlab脚本文件，以便进行更复杂的操作。
脚本文件可以保存为.m文件，并通过命令窗口中的"run"命令或者点击编辑器窗口中的运行按钮来执行。
3. 工作空间窗口：工作空间窗口显示了当前Matlab工作空间中的变量列表。
用户可以通过命令行或者脚本文件来创建、修改和删除变量，并在工作空间窗口中查看其值和属性。
4. 命令历史窗口：命令历史窗口记录了用户在命令窗口中输入的所有命令，方便用户查找和重复使用。
三、Matlab的数学计算功能Matlab提供了丰富的数学计算函数，可以进行向量和矩阵运算、符号计算、微积分、线性代数、概率统计等操作。
用户可以通过命令行或者脚本文件来调用这些函数，并进行各种数学计算。
1. 向量和矩阵运算：Matlab中可以方便地定义和操作向量和矩阵。
用户可以使用矩阵运算符（如+、-、*、/）对向量和矩阵进行加减乘除等运算，还可以使用内置函数（如transpose、inv、det）进行转置、求逆和求行列式等操作。
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从 Matlab 工作空间中输入数据
从 mat 文件中输入数据 从.mat文件中输入数据
接地信号
接地信号
为子系统或其它模型提供输入端口 为子系统或其它模型提供输入端口 输入脉冲信号输入脉冲信号 输入斜坡信号
输入斜坡信号
输入服从高斯分布的随机信号 输入周期信号 信号发生器
输入服从高斯分布的随机信号 输入周期信号 信号发生器
图 4 11 . 子 系 统 模 块 库 及 其 功 能
函数调用子系统 If 条件子系统
函数调用子系统 If条件子系统
条件执行子系统
条件执行子系统 通用子系统 通用子系统 子系统示例 SwSwitch－Case 子系统 itch -Case 子系统 Sw itch -Case 动作子系统 Switch－Case 动作子系统
4.1.1 Simulink专业模块库
Simulink集成了许多面向各专业领域的 系统模块库，不同领域的系统设计者可以使 用这些系统模块快速构建自己的系统模型，
然后在此基础上进行系统的仿真与分析，从
而完成系统设计的任务。这里仅简单介绍部
分专业模块库的主要功能。
(1)Control System Toolbox模块库：
将仿真数据写入 mat 文件 将仿真数据写入. mat文件 将仿真数据输出到 将仿真数据输出到 Matlab 工作空间 MATLAB 工作空间 使用 Matlab 使用MATLAB 图形显示数据 图形显示数据
图4.9 系统输出模块库及其功能
模块功能说明：
模块功能说明： 有限带宽白噪声
有限带宽白噪声
乘法或除法器
从输入实部与虚部构造复数 关系运算器 求整运算器 符号运算
.
渐变增益 对输入求和或差
三角与双曲函数 对输入求和或差
三角与双曲函数
5. Nonlinear（非线性系统模块库）
模块功能说明： 死区间隙
模块功能说明： 死区间隙 库仑粘滞信号 死区信号
库仑粘滞信号 死区信号
图 4 7 非 线 性 系 统 模 块 库 及 其 功 能
有代表意义的系统模块。图4.2所示为Simulink的模
块库浏览器。
模块搜索 模块描述
系统模块
系统模块库
图4.1 Simulink的模块库浏览器
Simulink的模块库能够对系统模块进行有效
的管理与组织，使用Simulink模块库浏览器
可以按照类型选择合适的系统模块、获得系
统模块的简单描述以及查找系统模块等，并
面向控制系统的设计与分析，主要提供 线性时不变系统的模块。 (2) DSP Blockset模块库： 面向数字信号处理系统的设计与分析，主要 提供DSP输入模块、DSP输出模块、信号预测 与估计模块、滤波器模块、DSP数学函数库、 量化器模块、信号管理模块、信号操作模块、 统计模块以及信号变换模块等。
模块功能说明：
求取信号的绝对值
求取信号的绝对值
4.Math（数学运算库）
数 学 运 算 库 以 及 其 中 各 模 块 的 功 能 如 图 4 6 所 示 。
输出强制系统输入为零的代数状态
输出强制系统输入为零的代数状态
按位逻辑运算 按位逻辑运算 逻辑真值查找 逻辑真值查找 输出输入复数的幅值与相位 输出输入复数的幅值与相位
将信号与特定的偏移值比较
合并输入信号为一个输出 合并输入信号为一个输出
模块控制信息 模块控制信息 信号组合器信号组合器 信号探测器信号探测器 信号维数改变器 选择或重组信号 信号线属性修改 输入信号宽度
信号维数改变器 选择或重组信号 信号线属性修改 输入信号宽度
模块功能说明： 对信号进行分配
模块功能说明： 对信号进行分配
输出系统输入的实部或虚部 输出系统输入的实部或虚部 点乘运算 信号增益 信号逻辑运算
点乘运算 信号增益 信号逻辑运算
幅值与相位转化为复数形式 特定的一些数学函数 矩阵增益
幅值与相位转化为复数形式 特定的一些数学函数 矩阵增益
求取输入的最小或最大值
求取输入的最小或最大值
乘法或除法器 从输入实部与虚部构造复数 关系运算器 求整运算器 符号运算 渐变增益
连续系统模块库 连续系统模块库 离散系统模块库 离散系统模块库 函数与表库 函数与表库 数学运算库 数学运算库 非线性系统模块库 非线性系统模块库 信号与系统模块库 信号与系统模块库
系统输出模块库 系统输出模块库 系统输入模块库 系统输入信号模块库 子系统模块库 Simulink 子系统模块库
图4.2
Matlab simulink仿真软件
Simulnk是Matalb作为重要的组件之一，它向 用户提供一个动态建模、仿真和综合分析的集成 环境。在此环境中，用户无需书写大量的程序， 而只需通过简单直观的鼠标操作，选取适当的模 块，就可构造出复杂的仿真模型。
主要优点：
适应面广，可构造的系统包括：线性、非线 性；离散、连续及混合系统；单任务、多任 务离散事件系统。
结构和流程清晰。它外表一方框图形式呈现， 采用分层结构。即使用自上而下的设计流程， 又适用于自下而上逆程设计。
仿真更为精细。它提供的许多模型更接近实 际，为用户摆脱理想化的假设的无奈开辟了 途径。
基于课时的限制，我们通过几个典型的例 题为主线，介绍一下斯simulink的使用
4.1 启用Simulink并建立系统模型
对输入信号进行固定时间延迟 对输入信号进行固定时间延迟
对输入信号进行可变时间延迟 对输入信号进行可变时间延迟
线性连续系统的零极点模型
线性连续系统的零极点模型
图4.3 连续系统模块库及其功能
模块功能说明：
模块功能说明：
线性离散系统的传递函数描述
线性离散系统的传递函数描述
线性离散系统的零极点模型描述
线性离散系统的零极点模型描述
触发子系统 触发子系统 当型循环子系统 当型循环子系统
之所以用较多的篇幅对Simulink的公共模 块库进行比较全面的介绍，是因为Simulink的 公共模块库中提供了大量内置的系统模块，这 些系统模块的用途非常广泛，并且一般的动态 系统模型都可以使用公共模块库中的模块来构 建。 除了公共模块库之外，Simulink中还集成 了许多面向不同专业领域的专业模块库，普通 用户一般很少用到其中的模块。因此，在介绍 Simulink的专业模块库时，仅对模块库的总体 功能做简单的概述。如果用户需要的话，可以 在Simulink中的模块描述栏了解其主要功能。
.
双输出选择器（手动） 双输出选择器（手动） 多端口输出选择器 多端口输出选择器
量化器
量化器
信号上升、下降速率控制器 信号上升、下降速率控制器 信号延迟器 信号延迟器 饱和信号
饱和信号
三路选择器(根据输入 2控制输出) 三路选择器、根据输入 2 控制输出
6.Signals & Systems（信
模块功能说明：
4.2 Simulink模块库简介与使用
在上一节中，我们已经掌握了如何启动 Simulink并新建一个动态系统模型。为便于用户能
够快速构建自己所需的动态系统，Simulink提供了
大量以图形方式给出的内置系统模块，使用这些内
置模块可以快速方便地设计出特定的动态系统。为
了便于用户对Simulink内置模块库的认识与使用， 本节简单介绍Simulink中的模块库以及模块库中具
且可以直接将模块库中的模块拖动或者拷贝
到用户的系统模型中以构建动态系统模型。
4.2.1 Simulink公共模块库
Simulink公共模块库是Simulink中最为基础、 最为通用的模块库，它可以被应用到不同的专业 领域中。Simulink公共模块库共包含9个模块库， 如图4.2所示。下面分别介绍各个模块的功能： 1. Continuous（连续系统模块库） 连续系统模块库以及其中各模块的功能如图4.3所 示。 2. Discrete（离散系统模块库） 离散系统模块库以及其中各模块的功能如图4.4所 示。
由于Simulink是基于MATLAB环境之上的 高性能的系统级仿真设计平台，因此启动 Simulink之前必须首先运行MATLAB，然后才 能 启 动 Simulink 并 建 立 系 统 模 型 。 启 动 Simulink有两种方式： (1) 用命令行方式启动Simulink。即在MATLAB 的命令窗口中直接键入如下命令： >>simulink
模块功能说明： 数据类型转换器 信号分解器
数据类型转换器 信号分解器
从 Goto 模块中获得信号 函数调用发生器
从Goto模块中获得信号
号与系统模
块库）
函数调用发生器 向Goto模块传递信号
向 Goto 模块传递信号 Goto 模块标记控制器
Goto模块标记控制器
将信号与特定的偏移值比较 初始化信号初始化信号 矩阵串联器矩阵串联器
正弦信号初始器 输入阶跃信号
正弦信号初始器 输入阶跃信号
输入服从高斯分布的随机信号
输入服从高斯分布的随机信号
9.Subsystems（子系 统模块库）
模块功能说明： 可配置子系统
模块功能说明： 可配置子系统 原子子系统
原子子系统
使能子系统
使能子系统
使能触发子系统
使能触发子系统 Fo r循环子系统
For 循环子系统
线性离散系统的滤波器描述 线性离散系统的滤波器描述 线性离散系统的状态空间描述 线性离散系统的状态空间描述
离散时间积分器 离散时间积分器 离散信号的一阶保持器 离散信号的一阶保持器 单位延迟
单位延迟
离散信号的零阶保持器
离散信号的零阶保持器
图4.4 离散系统模块库及其功能
3. Functions & Tables（函数与表库）