辽工大仿真技术综合设计_Matlab
控制系统计算机仿真(内蒙古工业大学)MATLAB基础第6章 SIMULINK仿真基础
10、Signal Routing(信号路由) Bus Creator:由输入产生总线信号 Bus Selector:总线信号选择器 Data Store Memory:用户定义的数据存储区 Data Store Read:从数据存储区读出数据 Data Store Write:向数据存储区写入数据 Demux:信号分解器 From:从Goto模块中获得信号 Goto:向Goto模块传递信号
11、Sinks(系统输出模块)
Display:以数值形式显示输入信号
Floating Scope:悬浮信号显示器(不需任何连线,可显示 任何指定信号) Out1:为子系统或其它模型提供输出端口 Scope:示波器 Stop Simulation:当输入非零时停止仿真 Terminator:信号终结器(防止输出信号无连接) To File(.mat):将仿真输出写入(.mat)数据文件 To Workspace:将仿真输出写入MATLAB的工作空间 XY Graph:使用MATLAB图形显示二维图形
Abs:取绝对值
Algebraic Constraint:输出强制系统输入为零的代数状态
Assignment:对信号进行分配
Bitwise Logical Operator:按位逻辑运算
Combinatorial Logic:逻辑真值查找
Complex to Magnitude-Angle:输出输入复数的幅值与相位 Complex to Real-Imag:输出系统输入的实部或虚部 Dot Product:点乘运算 Gain:比例运算(信号增益)
7、 Model-Wide Utilities(模型信号宽度)
Docblock:文字说明
Model Info:模块控制信息
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。
matlab系统仿真课程设计
matlab系统仿真课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握Matlab系统仿真的基本原理和方法,能够熟练使用Matlab进行系统仿真分析。
具体目标如下:1.理解系统仿真的基本概念和原理。
2.熟悉Matlab软件的基本操作和功能。
3.掌握Matlab系统仿真的常用方法和技巧。
4.能够运用Matlab进行简单的系统仿真分析。
5.能够编写Matlab脚本程序进行系统仿真。
6.能够运用Matlab进行复杂的系统仿真分析,并能够进行结果的可视化。
情感态度价值观目标:1.培养学生的创新意识和解决问题的能力。
2.培养学生对系统仿真技术的兴趣和热情。
3.培养学生团队合作和交流的能力。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几个部分:1.Matlab系统仿真基础:介绍系统仿真的基本概念和原理,Matlab软件的基本操作和功能。
2.Matlab系统仿真方法:讲解Matlab系统仿真的常用方法和技巧,包括连续系统仿真、离散系统仿真、非线性系统仿真等。
3.Matlab系统仿真实例:通过具体的实例分析,使学生能够熟练运用Matlab进行系统仿真分析,并能够进行结果的可视化。
4.复杂系统仿真:介绍复杂系统仿真的基本概念和方法,讲解复杂系统仿真的建模和分析技巧。
三、教学方法为了达到课程目标,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:通过讲解和演示,使学生掌握Matlab系统仿真的基本原理和方法。
2.案例分析法:通过分析具体的案例,使学生能够熟练运用Matlab进行系统仿真分析。
3.实验法:通过实验操作,使学生能够亲身体验和掌握Matlab系统仿真方法。
4.讨论法:通过小组讨论和交流,培养学生的团队合作和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选择一本与Matlab系统仿真相关的教材,作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书:提供一些与Matlab系统仿真相关的参考书籍,供学生进一步深入学习。
使用Matlab技术进行建模和仿真的步骤
使用Matlab技术进行建模和仿真的步骤引言:Matlab是一种功能强大的数学计算软件,被广泛应用于各个领域的科学研究和工程技术中。
其中,建模和仿真是Matlab应用的重要方面,它可以帮助工程师和研究人员分析和预测各种系统的行为。
本文将介绍使用Matlab技术进行建模和仿真的步骤,包括建立模型、定义参数、进行仿真和分析结果等。
一、确定建模目标在开始建模之前,首先需要明确建模的目标和需求。
例如,我们可以通过建模来分析电路、机械系统或者物理过程等。
只有明确了建模目标,才能选择合适的建模方法和工具。
二、选择合适的建模方法建模方法可以根据系统的特点和需求进行选择。
常用的建模方法包括物理建模、统计建模、数据驱动建模等。
物理建模是基于系统的物理原理和方程进行建模,统计建模是通过统计分析来描述系统的行为,数据驱动建模则是利用已有的数据来建立模型。
根据不同的情况,选择合适的建模方法至关重要。
三、建立模型在Matlab中,建立模型可以使用Simulink或者编程的方式。
Simulink是一种基于图形化界面的建模工具,可以通过拖拽组件和连接线来搭建模型。
编程的方式则可以使用Matlab脚本语言来描述系统的数学模型。
根据系统的特点和个人的喜好,选择适合自己的建模方式。
四、定义参数和初始条件在建立模型之后,需要定义参数和初始条件。
参数是影响系统行为的变量,可以通过Matlab的变量赋值来定义。
初始条件是模型在仿真开始之前系统的状态,也需要进行设定。
对于一些复杂的系统,可能需要对模型进行调优和参数敏感性分析等,以获取更加准确的结果。
五、进行仿真在模型建立并定义好参数和初始条件之后,就可以进行仿真了。
仿真是通过运行模型,模拟系统在不同条件下的行为。
Matlab提供了强大的仿真功能,可以灵活地设置仿真时间步长和仿真条件,进行数据记录和后续分析。
六、分析结果仿真完成后,需要对仿真结果进行分析。
Matlab提供了各种分析工具和函数,可以方便地对仿真数据进行处理和可视化。
matlab仿真实训课程设计
matlab仿真实训课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解Matlab仿真的基本原理,掌握仿真模型的构建方法;2. 学会运用Matlab进行数据可视化,分析仿真结果,并提取有效信息;3. 掌握结合课本知识,运用Matlab解决实际问题的能力。
技能目标:1. 能够独立进行Matlab仿真实验,熟练操作Matlab软件;2. 学会编写简单的Matlab程序,实现对仿真模型的参数调整和优化;3. 能够运用Matlab工具箱进行数据分析和处理,提高问题解决效率。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对Matlab仿真的兴趣,激发学生探索科学问题的热情;2. 培养学生的团队协作意识,提高沟通与表达能力;3. 引导学生认识到仿真技术在工程领域的应用价值,树立正确的工程观念。
课程性质:本课程为选修课,旨在帮助学生掌握Matlab仿真的基本技能,提高解决实际问题的能力。
学生特点:学生具备一定的编程基础和数学知识,对Matlab软件有一定了解,但实际操作能力较弱。
教学要求:结合课本内容,注重实践操作,提高学生的动手能力,使学生在实践中掌握理论知识。
将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1. Matlab仿真基础- 介绍Matlab软件的安装与基本操作;- Matlab编程基础,包括数据类型、流程控制、函数编写等;- 理解仿真原理,掌握仿真模型构建的基本方法。
2. 数据可视化与分析- 学会使用Matlab进行数据可视化,如二维、三维图形绘制;- 掌握曲线拟合、插值、图像处理等数据分析方法;- 结合课本案例,进行实际操作练习。
3. 仿真实验与问题求解- 根据课本内容,选择合适的问题进行Matlab仿真实验;- 学会调整仿真模型参数,优化实验结果;- 分析实验数据,提取有效信息,解决实际问题。
4. 工具箱应用- 介绍Matlab常用工具箱,如信号处理、控制系统、神经网络等;- 学会运用工具箱进行数据分析和处理,提高问题解决效率;- 结合课本案例,进行实际应用练习。
MATLAB仿真与建模技术详解
MATLAB仿真与建模技术详解一、概述在现代科技的发展中,仿真与建模技术扮演着重要的角色。
MATLAB作为一种强大的科学计算软件,被广泛应用于各个领域的仿真与建模工作中。
本文将详细介绍MATLAB的仿真与建模技术,包括其概念、工作原理以及实际应用。
二、MATLAB仿真技术的概念1. 什么是仿真仿真是指利用计算机模拟现实世界的过程或系统,以便更好地理解、研究和预测其行为。
MATLAB仿真技术通过数学建模和计算分析,可以模拟各种现实情境,如物理系统、电路、信号处理等。
2. MATLAB仿真的优势MATLAB具有简单易学、丰富的工具箱、高效的数值计算和可视化能力等优势。
它提供了一种快速、准确、灵活的仿真环境,能够满足不同领域的仿真需求。
三、MATLAB仿真技术的工作原理1. 数学建模MATLAB仿真技术的第一步是进行数学建模,即将现实世界的问题转化为数学表达式。
在MATLAB中,可以利用符号计算工具箱进行数学公式的推导和符号计算,得到准确的数学模型。
2. 模型参数设置在进行仿真之前,需要设置模型的参数。
MATLAB提供了丰富的工具箱,如控制系统工具箱、信号处理工具箱等,可以方便地设置参数,并对其进行优化和调整。
3. 仿真运行设置好参数后,就可以进行仿真运行了。
MATLAB提供了强大的计算和数值分析功能,可以对模型进行求解、优化和优化。
仿真结果可以以图形、表格等形式展示,以帮助用户更好地理解系统的行为。
四、MATLAB建模技术的概念1. 什么是建模建模是指将现实世界的问题抽象成数学模型的过程。
MATLAB建模技术通过将问题的关键部分进行抽象和简化,构建数学模型,从而对问题进行分析和求解。
2. MATLAB建模的应用领域MATLAB建模技术广泛应用于各个领域,如控制系统、信号处理、电机设计等。
通过建模,可以把复杂的系统简化为数学模型,方便进行分析和优化。
五、MATLAB建模技术的实际应用1. 控制系统建模控制系统建模是MATLAB的常见应用之一。
内蒙古工业大学MATLAB仿真技术学习指导
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作用
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作用 使光标移到当前行的 首端
前寻式调回已输入过的命令 Home
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后寻式调回已输入过的命令 End
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使光标移到当前行的 尾端
删去光标左边的字符
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Backspace 删去光标右边的字符 清除当前行的全部内 容
前寻式翻阅当前窗口中的内 Esc 容
2.MAT文件 MAT文件是Matlab的二进制数据文件,用于保存 Matlab所使用的数据。Matlab除了可以读写ASCII码形 式的数据文件外,也定义了它自己的数据存储格式,即 MAT文件。 3.MEX文件 MEX文件是经过Matlab编译系统编译的函数二进制 文件。MEX文件可以被直接调入Matlab系统中运行。由 于Matlab是按边解释边运行方式工作的,因此,M文件 的执行速度要比MEX文件慢得多。所以,用户通常将已 调度好,且比较大的M文件编译成MEX文件,供以后使 用。
4、EWB
EWB由Interactive Image Technologies在20世纪90年 代推出,主要用于模拟和数字电路仿真。高版本更名为 Multisim,相对于其他软件,它提供了万用表、示波器、 信号发生器等虚拟仪器。
5、MATLAB
具有很多面向具体应用的工具箱和仿真模块,包含 了完整的函数集用来对图像信号处理、控制系统设计、 神经网络等特殊应用进行分析和设计。具有数据集成、 报告生成和MATLAB语言编程产生独立C/C++代码等功 能。被广泛应用于信号与图像处理、控制系统设计、通 信系统仿真等诸多领域。
在Matlab语言中还为特定常数保留了一些名称,虽 然这常量可以重新赋值,但建议在编程时应尽量避免对 这些量重新赋值。 eps—机器的浮点运算误差限。PC机上eps的默认值为 2.2204×10-16,若某个量的绝对值小于eps,则可认为这 个量为0。 i和j—若i和j量不被改写,则它们表示纯虚数量i。但在 Matlab程序编写过程中经常事先改写这两个变量的值, 如在循环过程中常用这两个变量来表示循环变量,所以 应该确认使用这两个量时没有被改写。如果想恢复该变 量,则可用如下形式设置:i=sqrt(-1),即对-1求平方根。
MATLAB仿真技术实验教案
MATLAB仿真技术实验教案第一篇:MATLAB仿真技术实验教案《MATLAB仿真技术》实验教案实验一实验名称:熟悉Matlab交互工作界面一、实验目的1、熟悉Matlab各种工作界面的操作要旨2、掌握Matlab的基本操作命令二、实验步骤1、命令窗口(1)体验命令窗口的菜单及各项功能(2)尝试命令窗口编辑特殊功能键和设置2、工作空间窗口与当前路径窗口(1)在工作空间窗口查看及修改变量(2)添加新的路径为Matlab路径3、图形窗口和文本编辑窗口(1)练习图形窗口中修改图形的方法(2)在文本编辑窗口调试程序4、体会Matlab的基本操作命令三、实验仪器PC机 MATLAB软件四、实验结果五、结论实验二实验名称:Matlab在符号计算方面的应用一、实验目的1、掌握标识符的生成和使用2、掌握矩阵及变量的赋值3、熟悉三类运算符及其功能二、实验内容1、标识符的生成和使用1)、计算y=x+(x-0.98)/(x+1.35)-5(x+1/x),当x=2和x=4时的值。
>>x=[2 4];y=x.^3+(x-0.98).^2./(x+1.35).^3-5*(x+1./x);y y = -4.4723 42.8096 32)、计算cos60-9-2。
ο323>> y=cos(pi/3)-(9-sqrt(2))^(1/3)y =-1.46492、矩阵及变量的赋值21)、已知a=3,A=4,b=a,B=b2-1,c=a+A-2B,C=a+2B+c,求C >> a=3;A=4;b=a^2;B=b^2-1;c=a+A-2*B;C=a+2*B+c;C C = 2)、创建3×4矩阵魔方阵和相应的随机矩阵,将两个矩阵并接起来,然后提取任意两个列向量。
>> A=magic(4);A(4,:)=[];B=rand(3,4);C=[A B];D=C(:,3);E=C(:,4);D,E D = 3 10 6E =8 12 3)、创建一个5×5随机阵并求其逆。
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。
matlab仿真设计课程设计
matlab仿真设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握Matlab仿真设计的基本原理和方法,具备使用Matlab进行仿真设计的能力。
具体目标如下:1.理解Matlab的基本功能和操作。
2.掌握Matlab仿真设计的基本原理和方法。
3.熟悉Matlab仿真设计的相关技术和工具。
4.能够熟练使用Matlab进行基本操作。
5.能够运用Matlab进行简单的仿真设计。
6.能够独立完成中等难度的Matlab仿真设计项目。
情感态度价值观目标:1.培养学生的创新意识和解决问题的能力。
2.培养学生的团队合作意识和沟通能力。
3.培养学生对科学研究的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括Matlab的基本功能和操作、仿真设计的基本原理和方法、相关技术和工具的应用。
具体安排如下:1.Matlab的基本功能和操作:介绍Matlab的工作环境、基本语法、数据类型、运算符等。
2.仿真设计的基本原理和方法:介绍仿真的概念、仿真设计的基本步骤、常用的仿真算法等。
3.相关技术和工具的应用:介绍Matlab中的图形绘制、数据分析、编程技巧等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握Matlab的基本功能和操作、仿真设计的基本原理和方法。
2.讨论法:通过小组讨论,培养学生的团队合作意识和沟通能力,同时加深对课程内容的理解。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生掌握Matlab仿真设计在实际工程中的应用。
4.实验法:通过实验操作,使学生熟悉Matlab的工作环境,培养学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用《Matlab仿真设计》一书作为主要教材,系统介绍Matlab的基本功能、仿真设计原理和方法。
2.参考书:提供《Matlab入门与实践》、《Matlab高级应用》等参考书,供学生自主学习。
MATALAB仿真课程设计试验一讲解
1、编制一个函数实现PCM 量化编码,自己选定一个模拟信号,利用PCM 技术对已选定的 信号进行数字化,已数字化的信号通过一个AWGN 的信道(AWGN 信道的均值为0,方差 自己任意选定),信宿对信号进行PCM 译码,求出原始模拟信号脉冲编码调制(PCM ):脉冲编码调制(PulseCodeModulation),是对信号进行抽样和量化时,将所 得的量化值序列进行编码,变换为数字信号的调制过程。
它主要经过3个过程: 抽样、量化和编码。
抽样过程将连续时间模拟信号变为离散时间、连续幅度的抽 样信号,量化过程将抽样信号变为离散时间、离散幅度的数字信号,编码过程将 量化后的信号编码成为一个二进制码组输出。
理想对数压缩:y = 1 + -ln( x ) k 需对x f 0的小信号段进行修正A 律修正思想:(1) .过原点做y = f (x )的切线,切点b; (2) .切线ob 段+曲线bc ——A 律压缩曲线。
A 压缩律是指符合下式的对数压缩规律:式中,x 为压缩器归一化输入电压;y 为压缩器归一化输出电压;A 为常数, 决定压缩程度。
A 压缩律中的常数A 不同,则压缩曲线的形状也不同,它将特别影响小电压时的信号量噪比的大小,在实用中,选择A 等于87.6。
13折线近似的原理A 律压缩表示式是一条连续的平滑曲线,用电子线路很难准确的实现。
现在 由于数字电路技术的发展,这种特性很容易用数字电路来近似实现,13折线特 性A 律PCM 编码规则:A 律压缩律原理:y =i Ax 1 + ln( A ))1 +--------------,—< x < 1[1+ln( A ) A就是近似于A压缩律的特性,其曲线见图2.图2. 13折线压缩特性曲线图中横坐标x在0〜1区间中分为不均匀的8段。
1/2~1间的线段称为第8 段;1/4~ 1/2间的线段称为第7段;1/8~ 1/4间的线段称为第6段;依此类推,直到0- 1/128间的线段称为第1段。
系统仿真分析与设计-MATLAB语言工程应用课程设计 (2)
系统仿真分析与设计-MATLAB语言工程应用课程设计在系统仿真分析与设计课程中,MATLAB语言被广泛应用于工程实践中。
本篇文档将介绍一份MATLAB语言工程应用课程设计,包括项目背景、目标、任务、步骤和结果等内容。
项目背景本工程应用课程设计的背景是,通过系统仿真分析与设计的过程,学习MATLAB 语言在工程实践中的应用,了解系统仿真分析与设计的流程和方法。
目标本工程应用课程设计的目标是,设计一个基于MATLAB语言的系统仿真分析与设计项目,包括实验方案、仿真模型、仿真结果和分析报告。
任务本工程应用课程设计的任务是,选择一个系统仿真分析与设计的题目,根据实验要求和需要,选取适合的MATLAB工具箱和模型库,编写相应的程序和脚本,完成仿真过程和结果分析,最后撰写系统仿真分析与设计报告。
步骤步骤一:选题和计划选择一个系统仿真分析与设计的题目,制定实验计划和进度安排。
具体包括以下内容: - 确定实验目的和要求 - 确定仿真方案和模型 - 列举需要用到的MATLAB工具箱、模型库和数据 - 制定实验计划和进度安排步骤二:设计和编码根据实验要求和需要,进行仿真模型的设计和编码工作。
具体包括以下内容:- 设计仿真算法和公式 - 编写MATLAB脚本和程序 - 调试和验证仿真程序步骤三:仿真和分析利用编写好的MATLAB程序和模型,进行系统仿真分析和结果分析。
具体包括以下内容: - 运行仿真程序,生成仿真数据 - 分析仿真结果,关注仿真输出和误差分析 - 对仿真结果进行可视化展示和呈现步骤四:撰写报告根据实验要求和需要,编写系统仿真分析与设计报告。
具体包括以下内容: - 描述实验目的和仿真方案 - 分析仿真结果和误差 - 对仿真结果进行讨论和结论 - 给出实验总结和展望结果完成本工程应用课程设计后,可以获得以下结果: - 理解系统仿真分析与设计的流程和方法 - 掌握MATLAB语言在工程应用中的编程方法和调试技巧 - 了解MATLAB工具箱和模型库的应用场景和特点 - 完成一个系统仿真分析与设计的项目,了解系统仿真分析与设计过程总结本篇文档介绍了一个基于MATLAB语言的系统仿真分析与设计工程应用课程设计,包括项目背景、目标、任务、步骤和结果等内容。
Matlab技术仿真方法
Matlab技术仿真方法引言:在科学研究和工程实践中,仿真方法已成为一种重要的手段。
Matlab作为一种强大的计算工具和开发环境,能够提供丰富的仿真技术和工具。
本文将介绍Matlab中常用的技术仿真方法,包括数值仿真、系统仿真和优化仿真。
一、数值仿真数值仿真是一种基于数值计算的仿真方法,它通过数值算法对特定问题进行求解,并获得数值结果。
Matlab具备强大的数值计算能力,提供了丰富的数值计算函数和工具箱。
在使用Matlab进行数值仿真时,可以按照以下步骤进行操作:1. 建立数学模型:首先需要分析仿真问题,建立数学模型。
模型可以是线性或非线性的,可以是连续或离散的,可以是时变或稳态的。
根据问题的特点,选择合适的数学模型进行描述。
2. 确定数值方法:根据数学模型的特点,选择合适的数值方法。
常见的数值方法包括差分法、插值法、数值积分法等。
Matlab提供了丰富的数值计算函数和工具箱,可以方便地使用这些数值方法。
3. 编写仿真程序:根据数值方法,使用Matlab编写仿真程序。
程序中需要包括数学模型的描述、数值方法的实现、参数的设置等内容。
4. 运行仿真程序:运行仿真程序,获得数值结果。
Matlab提供了直观的界面和交互式工具,可以方便地输入参数、运行程序,并查看仿真结果。
二、系统仿真系统仿真是一种基于建模和仿真的方法,用于研究和分析复杂系统的行为和性能。
Matlab提供了丰富的建模和仿真工具,可以方便地对系统进行建模和仿真。
1. 建立系统模型:根据实际系统的特点,选择合适的建模方法。
常见的系统建模方法包括系统方程法、状态空间法等。
Matlab提供了系统建模工具箱,可以方便地进行系统建模。
2. 确定仿真参数:确定仿真参数,包括系统初始条件、系统输入等。
在Matlab 中,可以通过设定初始条件和输入信号进行仿真参数的设置。
3. 进行仿真分析:运行仿真程序,对系统进行仿真分析。
Matlab提供了丰富的仿真工具和函数,可以对系统的行为和性能进行分析,并获得仿真结果。
matlab仿真课程设计参考
matlab仿真课程设计参考一、教学目标本课程的教学目标是让同学们掌握MATLAB仿真的基本原理和方法,能够运用MATLAB进行简单的仿真实验,提高同学们解决实际问题的能力。
具体分为以下三个部分:1.知识目标:使学生了解MATLAB仿真的基本概念、原理和流程,掌握MATLAB编程基础,了解MATLAB在工程领域的应用。
2.技能目标:培养学生运用MATLAB进行仿真实验的能力,能够独立完成简单的MATLAB程序设计,并对仿真结果进行分析。
3.情感态度价值观目标:激发学生对MATLAB仿真技术的兴趣,培养学生的创新意识和团队协作精神,提高学生运用现代信息技术解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.MATLAB仿真概述:介绍MATLAB仿真的基本概念、原理和流程。
2.MATLAB编程基础:讲解MATLAB的基本语法、数据类型、运算符、函数等。
3.MATLAB仿真实验:介绍常用的MATLAB仿真实验方法,如动态仿真、静态仿真等。
4.MATLAB在工程领域的应用:举例说明MATLAB在电子、通信、控制等领域的应用。
5.案例分析:分析典型的MATLAB仿真案例,使学生能够独立完成仿真实验。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用以下几种教学方法:1.讲授法:讲解MATLAB仿真基本概念、原理和流程,使学生掌握基本知识。
2.案例分析法:分析典型的MATLAB仿真案例,引导学生独立完成仿真实验。
3.实验法:学生进行上机实验,巩固所学知识,提高实际操作能力。
4.讨论法:学生分组讨论,培养学生的团队协作能力和创新意识。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:《MATLAB仿真教程》等。
2.参考书:《MATLAB编程与应用》、《MATLAB实例教程》等。
3.多媒体资料:教学PPT、视频教程、网络资源等。
4.实验设备:计算机、MATLAB软件、实验仪器等。
matlab系统仿真课程设计
matlab系统仿真课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解Matlab系统仿真的基本概念,掌握仿真模型建立的基本方法。
2. 学生能掌握Matlab中相关工具箱的使用,实现对动态系统的建模与仿真。
3. 学生能运用所学知识对实际工程问题进行系统仿真,分析仿真结果。
技能目标:1. 学生能运用Matlab软件进行系统仿真,具备实际操作能力。
2. 学生能通过团队协作,解决复杂工程问题,提高沟通与协作能力。
3. 学生能运用仿真技术对实验结果进行分析,具备一定的数据处理能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,培养对仿真技术的兴趣,提高学习积极性。
2. 学生能认识到系统仿真在工程领域的重要应用,增强专业认同感。
3. 学生在团队协作中,学会尊重他人,培养良好的团队合作精神和职业道德。
本课程针对高年级学生,结合Matlab系统仿真相关知识,注重理论与实践相结合。
课程性质为实践性较强的专业课程,旨在培养学生具备实际工程问题的建模与仿真能力。
根据学生特点和教学要求,课程目标具体明确,分解为可衡量的学习成果,便于后续教学设计和评估。
通过本课程的学习,使学生能够掌握Matlab系统仿真的基本方法,提高解决实际工程问题的能力,为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. Matlab系统仿真基础理论- 动态系统建模基本概念- Matlab仿真流程与原理- 相关工具箱介绍2. 动态系统建模与仿真- 线性系统建模方法- 非线性系统建模方法- 系统仿真模型建立与验证3. 实际工程问题仿真案例分析- 控制系统仿真案例分析- 信号处理仿真案例分析- 机电系统仿真案例分析4. Matlab系统仿真实验- 基础实验:Matlab基本操作与绘图- 综合实验:动态系统建模与仿真- 创新实验:实际工程问题仿真教学内容根据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。
本课程以课本为基础,涵盖Matlab系统仿真的基本理论、建模方法、实际案例分析及实验操作。
辽宁工程技术大学数学实验MATLAB试题B卷
辽宁工程技术大学数学实验M A T L A B试题B卷TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】辽宁工程技术大学考试题签(B 卷) 2013 - 2014 学年第 2 学期 课程名称 数学软件与数学实验适用专业(班级) 数学12-1 考核方式:□闭卷 □开卷 B 卷考试时间:120分钟 共计 2页, 11小题 专业(课程)建设负责人签字:一、(本题6分)1、求极限xx x x cos 112ln 2lim 0---→ 指令行:>>syms x>> f=(2^x-log(2^x)-1)/(1-cos(x));>> limit(f,x,0)结果:log(2)^2二、(本题8分)2、求方程 3x 4+4x 3-20x+5 = 0 的所有解。
指令行:>> p=[3 4 0 -20 5];>> x=roots(p)结果:+-++三、(本题10分)3、编写一个函数,求!50!3!2!1++++ 的和。
指令行:>> fn=factorial(1:50);>> sn=sum(fn)结果+64四、(本题10分)10、X=[9,2,-3,-6,7,-2,1,7,4,-6,8,4,0,-2],(a )写出计算其负元素个数的程序。
指令行:结果:五、(本题10分)5、设)sin(4),(3y x y x f =,求 3,22|==∂∂∂y x y x f 指令行:结果:六、(本题8分)6、解线性方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=+--=-+=-+14235231543421431321x x x x x x x x x x x 并求系数矩阵的行列式。
指令行:>> a1=[5,1,-1,0;1,0,3,-1;-1,-1,0,5;0,0,2,4];>> b1=[1,2,3,1]';>> A=[a1,b1];>> rank(a1)ans =4>> rank(A)ans =4秩相等,所以有无穷多解。
Matlab(12)-层次分析法建模
实验
进度
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总结
日
本次实验的收获、体会、经验、问题和教训:
通过这次的实验,我掌握了应用层次分析法建立数学模型的基本步骤和熟练掌握了使用MATLAB求解相对权重和组合权重,对判断矩阵进行一致性检验。我发现,MATLAB是一个十分简便的软件,只要运用正确,就可以解决十分困难的问题。在MATLAB中一些算法会变得很简单,有时候并不需要我们去了解具体的程序内部的算法,只要我们学会如何熟练运用MATLAB软件就好,不用担心自己亲自动笔会运算错误的问题。
教师
评语
成绩
辽宁工程技术大学上机实验报告
实验名称
层次分析法建模
院系
二次元
专业
图库
班级
10-1
姓名
霸裁君
学号
2822186764
日期
2010.1.1
实验目的简述本来自实验目的:1.掌握应用层次分析法建立数学模型的基本步骤;
2.熟练掌握使用MATLAB求解相对权重和组合权重,对判断矩阵进行一致性检验。
实验
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课程设计报告题目:Matlab报告班级:姓名:学号:指导教师:成绩:电子与信息工程学院信息与通信工程系1求最大值和最小值1.1题目输入10个数,求其中最大数和最小数。
要求分别用循环结构和调用MATLAB 的max函数、min函数来实现。
1.2 用到的函数input:请求用户输入max:取数组中的最大值min:取数组中最小值1.2流程图图1-1求最大值最小值流程图1.4 运行截图图1-2调用max和min函数运行截图图1-2运用循环方法运行截图2求Fibonacci数列2.1 题目求Fibonacci数列。
(1)大于4000的最小项.(2)5000之内的项数2.2什么是Fibonacci数列即斐波那契数,亦称之为斐波那契数列(意大利语:Successione di Fibonacci),又称黄金分割数列、费波那西数列、费波拿契数、费氏数列,指的是这样一个数列:0、1、1、2、3、5、8、13、21、……在数学上,斐波纳契数列以如下被以递归的方法定义:F0=0,F1=1,F n=F n-1+F n-2(n>=2,n∈N*),用文字来说,就是斐波那契数列列由0 和1 开始,之后的斐波那契数列系数就由之前的两数相加。
(百度百科)2.2 用到的函数length 取得一个对象的长度2.3 流程图图2-1 2求Fibonacci数列流程图2.4 运行截图图2-2 Fibonacci运行截图3 用求逆解法和直接解法解方程组3.1 题目解方程组Ax=b,分别用求逆解法与直接解法求其解3.2 用到的函数inv 矩阵求逆3.3 流程图图3-1用求逆解法和直接解法解方程组流程图3.4 运行截图图3-2用求逆解法和直接解法解方程组运行截图4 求N阶方阵A的行列式4.1 题目编一个m程序,求N阶方阵A的行列式的值。
4.2 用到的函数size(A):获取矩阵的行数和列数,当只有一个输出参数时,返回一个行向量,该行向量的第一个元素是数组的行数,第二个元素是数组的列数(多维,而length 是取最大的那一维)。
4.3流程图图4-1求N阶方阵A的行列式流程图4.4运行截图图4-2求N阶方阵A的行列式运行截图5计算xi=0.2*i各点上的P(xi)5.1 题目今有多项式P1(x)=x4-2x+1,P2(x)=x2+4x-0.5,要求先求得P(x)=P1(x)+P2(x),然后计算xi=0.2*i各点上的P(xi)(i=0,1,2,…,5)值。
用到的函数poly2sym:把系数数组转换为符号多项式.5.2流程图图5-1 计算xi=0.2*i各点上的P(xi)流程图5.3运行截图图5-2 计算xi=0.2*i各点上的P(xi)运行截图6一维数组倒序6.1 题目试编一个m程序,将一维数组x中的N个数按颠倒的次序重新存储。
如N=5,原来x为:x=[ 1 3 5 7 9 ]而经过颠倒处理后x中数据的次序应该为:x=[ 9 7 5 3 1 ]用到的函数rot90:旋转数组90°(倒序).6.2流程图图6-1 一维数组倒序流程图6.3 运行截图图6-2 一维数组倒序运行截图7绘制二维曲线7.1 题目在[0 2π]范围内绘制二维曲线图y=sin(x)*cos(5x)。
用到的函数plot: 二维曲线绘图。
7.2流程图图7-1绘制二维曲线流程图7.3运行截图图7-2绘制二维曲线运行截图8名字转二进制再以脉冲绘图输出5.1 题目把自己姓名中的各个拼音字母(小写)所对应的ASCII值转换为二进制序列,并用二进制脉冲绘图表示出来。
用到的函数double:用double强制转换后得到的是ASCII值.dec2bin:dec2bin把ASCII转换成一个字符串形式表示的二进制数.str2num:string转number.stem:stem画出来是离散函数,杆图。
plot是连续函数.流程图图8-1名字转二进制再以脉冲绘图输出流程图8.2运行截图图8-2名字转二进制再以脉冲绘图输出运行截图图5-2 5计算xi=0.2*i各点上的P(xi)运行截图9GUI与SIMULINK9.1 题目设计一个第七章提到的GUI界面、第八章提到的SIMULINK模型的设计。
9.2流程图图9-1 GUI与SIMULINK流程图9.3设计思路总因为题目要求是设计需要结合GUI界面以及Simulink,所以决定尝试运用GUI来控制Simulink中的参数,实现两者的结合,首先要在Simulink中设计了一个简单的仿真电路,接着进行GUI的设计,最后是编写脚本,通过get函数获取相应参数,再运用set_param更改相应Simulink中的参数,最后用sim函数运行,再通过axes和plot讲结果显示到GUI上即完成了一个GUI结合Simulink 的简单设计。
9.4 运行截图图9-2 GUI与SIMULINK运行截图9.5 不足及改进首先是界面上,由于水平有限以及时间的仓促,没有设计出比较科学的界面,界面不够美观,同时有个很大的问题,就是脚本将scope的前十个数显示在坐标上时,可能会因为不够十个数而发生数组越界的报错,如果是大于了10个数,没有什么问题,这是不行的,在日后还要改进,另外就是结束按钮的功能,因为水平有限,研究了半天,还是没整出来,还需更加努力。
10 拉普拉斯变换求信号f(t)=t*(e^-3)*u(t)的拉普拉斯变换.用到的函数laplace:进行拉普拉斯变换.10.2 流程图图10-1拉普拉斯变换流程图10.3运行截图图10-2拉普拉斯变换运行截图11 拉普拉斯逆变换求F(s)=(s^3+5s^2+9s+7)/(s^2+3s+2)的拉普拉斯反变换。
用到的函数ilaplace:进行拉普拉斯反变换.11.2流程图图11-1拉普拉斯反变换流程图11.3运行截图图11-2拉普拉斯反变换运行截图12 傅里叶变换12.1 题目求信号f(t)=u(t+1)-u(t-1)的傅里叶变换用到的函数fourier:傅里叶变换函数.12.2 流程图图12-1傅里叶变换流程图12.3运行截图图12-2傅里叶变换运行截图13 实验心得通过这次学习,我对matlab这个软件有了更加熟悉的认识,特别是学到了交互式的GUI编程,感觉很方便,也很容易上手。
对于matlab语言,感觉和其他语言比较起来,也是十分类似,在有了其他几门编程语言的基础上,基本上没有什么难度,并且matlab内置了许多函数,在解决某些问题方面,只需要一个函数就可以搞定了,很方便。
14 附件14.1 求最大值最小值代码for i=1:10a(i)=input('please input a number:'); endmaxa=max(a);mina=min(a);maxamina%运行后会在命令窗出现for i=1:10a(i)=input('请输入10个数字:'); endmaxa = a(1);mina = a(1);for i=2:10;if maxa<a(i)maxa=a(i);endif mina>a(i)mina=a(i);endendmaxamina14.2 质求Fibonccif(1) = 1;f(2) = 1;for i=3:30;%猜f(i) = f(i-1)+f(i-2);endfx=fy= length(x);for i=1:yif x(i)>4000&x(i)<5000b = x(i);disp('min='),disp(b(1))disp('i='),disp(i)%肯定只有一个了endend14.3用求逆解法和直接解法解方程组源代码A=[2 -1 0 0 0;-1 2 -1 0 0;0 -1 2 -1 0;0 0 -1 2 -1;0 0 0 -1 2];b=[1;0;0;0;0];x=inv(A)*bx=A\b14.4 位数求和源代码function s=mydet(A)n=size(A);if (n(1)~=n(2))%行不等于列,也就不是方阵return;endn=n(1);if (n==1)%只有一行的也不用算了s=A;return;ends=0;for i=1:ns=s-(-1)^i*A(1,i)*mydet(A(2:n,[1:i-1 i+1:n]));%1:i-1 表示一个行向量: 1,2,3,...,i-1%i+1:n 表示另一个行向量:i+1, i+2, ..., n%逗号用于按行连接上述两个行向量,得到1,2,3,...,i-1, i+1, i+2, ..., n%A(2:n,[1:i-1 i+1:n])取这一列的所有元素%行列式的值:现将左下部分等价转换为零,然后对角线上的各数的积即为其值。
end14.5 计算xi=0.2*i各点上的P(xi)源代码p1=[1.0 0.0 0.0 -2.0 1.0];p2=[0.0 0.0 1.0 4.0 -0.5];p1x=poly2sym(p1);%把系数数组转换为符号多项式。
p2x=poly2sym(p2);%第二个参数没有就是默认用x。
disp(p1x);disp(p2x);p=p1x+p2xdisp(p);14.6 一位数组倒序源代码x=[ 1 3 5 7 9 ]xx=rot90(rot90(x))14.7 绘制二维曲线源代码x = 0:pi/10:2*pi; %单调递增的数列{0 pi/10 pi/10*2 ... 2*pi} pi就是圆周率y = sin(x).*cos(5*x);%y中的每一个值都是通过x中对应位置的值算出来的;plot(x,y)14.8 名字转二进制再以脉冲绘图输出源代码name='lugang';% b=dec2bin(int8(s))b=double(name)%用double强制转换后得到的是ASCII值c=dec2bin(b)%dec2bin把ASCII转换成一个字符串形式表示的二进制数c=c'%转置%转置格式不一样:A'中的A是[m x n]的矩阵;A.'中的A是[n x 1]的向量stem(str2num(c(:)))%string转number%stem画出来是离散函数,杆图。
plot是连续函数14.9 GUI与SIMULINKfunction varargout = LG(varargin)%LG M-file for LG.fig% LG, by itself, creates a new LG or raises the existing% singleton*.% H = LG returns the handle to a new LG or the handle to% the existing singleton*.% LG('Property','Value',...) creates a new LG using the% given property value pairs. Unrecognized properties are passed% varargin to LG_OpeningFcn. This calling syntax produces a% warning when there is an existing singleton*.%% LG('CALLBACK') and LG('CALLBACK',hObject,...) call the% local function named CALLBACK in LG.M with the given input% arguments.%% *See GUI Options on GUIDE's Tools menu. Choose "GUI allows only one% instance to run (singleton)".%% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES% Edit the above text to modify the response to help LG% Last Modified by GUIDE v2.5 25-Jun-2016 19:43:29% Begin initialization code - DO NOT EDITgui_Singleton = 1;%你第一次运行gui的时候,没有关闭%第二次再运行的时候,matlab不会新开一个gui,而是把第一次那个gui拿到前面。