计算机仿真技术课程设计指导书
计算机仿真技术实验指导书
《计算机仿真技术》实验指导书中北大学电气与控制工程学院2019.6实验一 面向方程的数值积分方法仿真一、实验目的通过实验，学习4阶龙格-库塔法的基本思路和计算公式，加深理解4阶龙格-库塔法的原理及其稳定域。
加深理解仿真的稳定性，仿真步长对仿真精度的影响。
二、实验内容1、线性定常系统[]1112223332010002001010060000600x x x x x u y x x x x -⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦；)(1000)0()0()0(321t u x x x =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡2、非线性系统 ()()()()()()()()x t rx t ax t y t y t sx t bx t y t =-⎧⎨=-+⎩其中：r=0.001, a=2⨯10-6, s=0.01, b=1⨯10-6, x(0)=12000, y(0)=600。
三、实验原理运用SIMULINK 仿真工具进行实验。
四、实验设备和仪器微型计算机、MATLAB 软件。
五、实验方法运行MA TLAB ，在MA TLAB 窗口中按SimuLink 按钮，启动SimuLink 库浏览器，在浏览器窗口上选create a new modem 命令，得到一个空模型，从Library: SimuLink 窗口中找到需要的模块，将这些模块拖到空模型窗口中。
将空模型窗口中的排好，并按要求连接。
在保存好的模型窗口中，选Simulation\Paramters 命令设置各模块的参数和仿真参数。
给模型取一个名字，保存起来。
选Simulation\Start 命令，进行仿真。
六、实验报告1、所采用方法的基本思路和计算公式。
2、仿真步骤及说明。
3、仿真过程及仿真结果分析要点：（1）学习4阶龙格-库塔法的基本思路和计算公式；（2）为了保证仿真的稳定，分析线性定常系统，其最大仿真步长为多少?4、实验的心得体会。
计算机仿真课程设计
附件1：北京理工大学珠海学院《计算机仿真》课程设计说明书题目: 控制系统建模、分析、设计和仿真学院：信息学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：2012年6 月16 日附件2：北京理工大学珠海学院课程设计任务书2011 ～2012 学年第2学期学生姓名：专业班级：指导教师：工作部门：信息学院一、课程设计题目《控制系统建模、分析、设计和仿真》本课程设计共列出10个同等难度的设计题目，编号为：[0号题]、[1号题]、[2号题]、[3号题]、[4号题]、[5号题]、[6号题]、[7号题]、[8号题]、[9号题]。
学生必须选择与学号尾数相同的题目完成课程设计。
例如，学号为8xxxxxxxxx2的学生必须选做[2号题]。
二、课程设计内容[0号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为：用零阶保持器离散化，采样周期取秒，分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
具体要求见（二）。
[1号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为：用一阶保持器离散化，采样周期取秒，分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
具体要求见（二）。
[2号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为：用零阶保持器离散化，采样周期取秒，分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
具体要求见（二）。
[3号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为：用一阶保持器离散化，采样周期取秒，分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
具体要求见（二）。
[4号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真设连续被控对象的实测传递函数为：用零阶保持器离散化，采样周期取秒，分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。
计算机仿真试验指导书
计算机仿真技术实验指导书1计算机仿真技术实验指导书MATLAB是一种交互式的以矩阵为基本数据结构的系统。
在生成矩阵对象时，不要求明确的维数说明。
所谓交互式，是指MATLAB的草稿纸编程环境。
与C语言或FORTRON语言作科学数值计算的程序设计相比较，利用MATLAB可节省大量的编程时间。
本实验指导书主要讨论四个实验。
实验一信号与系统的时域分析以及信号合成与分解1. 实验目的(1) 连续时间信号的向量表示法和符号运算表示法，典型离散信号表示；(2) 连续信号和离散信号的时域运算与时域变换；(3) 连续系统和离散系统的卷积，以及冲激响应、阶跃响应、单位响应、零状态响应；(4) 周期信号的傅立叶级数分解与综合（以周期方波为例）；2. 实验原理与方法(1) 信号在MA TLAB中的表示方法MATLAB用两种方法来表示连续信号，一种是用向量的方法来表示信号，另一种则是符号运算的方法来表示信号。
用适当的MATLAB语句表示出信号后，就可以利用MATLAB的绘图命令绘制出直观的信号时域波形。
向量表示法表示信号的方法是：MATLAB用一个向量表示连续信号的时间范围，另一个向量表示连续信号在该时间范围内的对应样值。
如下列代码p=0.001;t=-pi:p:pi;f=1+cos(t);plot(t,f)title('f(t)=1+cos(t)')xlabel('t')axis([-pi,pi,-0.2,2.4])执行后即可绘制连续信号1+cos(t)的时域波形。
借助于符号运算以及符号绘图函数ezplot，也可以绘制连续信号时域波形。
如下列代码syms tf=sym('1+cos(t)') %定义符号表达式ezplot(f,[-pi,pi]) %绘制符号表达式波形set(gcf,'color','w') %设置当前图形背景颜色为白色执行后即可绘制连续信号1+cos(t)的时域波形。
计算机仿真课程实验指导书要求
1
实验 1
数据和函数的可视化
实验要求 ⒈掌握二维绘图指令； ⒉掌握图形标识和精细指令； ⒊学习用编程器编程、程序调试、程序保存和运行程序进行仿真 实验内容 1. 在例 3—3 的程序的基础上，加入坐标控制、分格线和图形标识等指令，并运行； 2. 在例 3—5 的程序的基础上，采用精细指令，并加入必要的文本，运行； 3. 1-4 章其它例题和课后习题，自己选择练习。 用编程器编辑如下程序，加入注释，分析运行结果； 参考程序 略 实验报告要求 ⑴按自己的设想编制程序，给出每句程序的注释； ⑵附上仿真的结果；
实验报告要求 ⑴绘出自己绘制的仿真框图，并附上仿真的结果； ⑵分析频率响应的特点。 第 2 项：直流电动机闭环调速系统框图仿真 已知晶闸管—直流电动机单闭环调速系统的动态结构图，如下图所示。其中，电枢电 阻 Ra ＝ 0.5Ω ，系统主电路总电阻 R ＝ 1Ω ，额定磁通下的电机电动势转速比 Ce ＝ 0.1925V.min/r，电枢回路的电磁时间常数 Ta＝0.017s，系统运动部分飞轮矩相应的机电时 间常数 Tm＝0.075s，系统测速反馈系数 Kt＝0.01178V.s /min，整流触发装置的放大系数 Ks＝44，三相桥平均失控时间 Ts＝0.00167s， 比例放大器的放大系数 Kp＝10。
sys=ss(a,b,c,d); step(sys) 实验报告要求 绘出自己绘制的仿真框图，并附上编写的程序和仿真的结果；
上机时间 2013-11-7（周四晚上） 上机地点：
18:00-21:00
机电工程学院实验楼南楼 2 楼机房
附：实验报告格式
计算机仿真课程实验指导书
7
计算机仿真课程实验报告 （按照学校标准格式，校园网上下载）
《计算机仿真技术》实验指导书
中南林业科技大学物流学院实验报告书（实验）课程名称计算机仿真技术学生姓名：学号：指导教师：实验地点：实验时间：中南林业科技大学森林工程教研室制表前言计算机仿真技术实验习题中总共六组实验，要求同学课前认真预习，独立完成实验。
作完相应的实验后，将matlab/simulink相应的程序文档、运行过程和运行结果填到题目下方的空白处。
第一节上机初步掌握save和load命令的使用；熟悉文件管理命令；学会设置路径方法.第1题：题目：输入变量a＝5.3，b＝［1 2；3 4］，在工作空间中使用who,whos,exist,clear 命令，并用save命令将变量存入“D:\exe0101.mat”文件.程序文档、运行过程和运行结果：第2题：题目：使用文件管理命令dir,matlabroot,what,type,which查看“..\matlab”目录下的文件信息.程序文档、运行过程和运行结果：第3题:题目：学习设置MATLAB搜索路径的方法,将“D：\exe”目录添加到搜索路径中。
第二节矩阵操作熟练掌握MATLAB变量、矩阵的创建、运算等操作；熟悉多项式运算。
第1题：题目：输入矩阵A＝［1，2，3；4，5，6；7，8，9］使用全下标方式取出元素“3”，使用单下标方式取出元素“8”，取出后两行子矩阵块，使用逻辑矩阵方式取出［1 3；7 9］。
写出程序文档、运行过程和运行结果：第2题：题目：输入A 为3×3的魔方阵，B 为3×3的单位阵，由小矩阵组成3×6的大矩阵C 和6×3的大矩阵D ，将D 矩阵的最后一行构成小矩阵E 。
写出程序文档、运行过程和运行结果：第3题：题目：求解方程组123412412341234232836877225x x x x x x x x x x x x x x x -++=⎧⎫⎪⎪++=⎪⎪⎨⎬-++=⎪⎪⎪⎪+-+=⎩⎭写出程序文档、运行过程和运行结果：第4题：题目：计算函数()()2sin 4t f t t -=的值，其中t 的范围从0到2π步长取0.1π；z 为0.707；f1（t ）为f （t ）＞＝0的部分，计算f1（t ）的值。
计算机仿真技术第二版课程设计 (2)
计算机仿真技术第二版课程设计1. 课程介绍计算机仿真技术是指利用计算机进行模拟和仿真，并通过仿真结果来分析、设计或改进事物。
计算机仿真技术在工程、医学、军事等领域都有广泛应用。
本课程旨在介绍计算机仿真技术的基本概念、基本方法和应用实例。
本课程设计旨在通过实践，帮助学生深入理解计算机仿真技术的应用。
2. 课程设计目标通过本次课程设计，学生应该能够：1.掌握计算机仿真技术的基本概念、基本方法和应用实例。
2.熟悉MATLAB仿真软件的使用方法。
3.了解计算机仿真技术在不同领域的应用。
3. 课程设计内容本次课程设计分为三个部分。
3.1. MATLAB基本操作通过线下课堂教学，学生应该能够掌握MATLAB仿真软件的基本操作技能。
包括：1.MATLAB的安装和配置。
2.MATLAB界面的介绍。
3.MATLAB的基础语法、变量、数据类型、矩阵和数组操作。
4.MATLAB图形界面工具介绍。
3.2. 计算机仿真技术基本概念和基本方法1.计算机仿真技术的基本概念和应用。
2.计算机仿真技术的分类和方法。
3.计算机仿真技术的数学基础，包括微积分、偏微分方程等。
4.计算机仿真技术的最优化方法和优化问题求解。
3.3. 计算机仿真技术在不同领域的应用1.计算机仿真技术在工程领域的应用。
2.计算机仿真技术在医学领域的应用。
3.计算机仿真技术在军事领域的应用。
4.计算机仿真技术在其他领域中的应用。
4. 课程设计评估本课程设计采用定量评估方式，考核学生在课程设计中的实践能力，以及学生对于计算机仿真技术的理解和应用能力。
评估方式包括：1.完成课程设计作业。
2.课程设计中的报告撰写和答辩。
3.课程设计中的实验操作与调试。
4.课堂决策和汇报。
5. 课程设计资源本课程设计所需的资源包括：1.计算机仿真技术第二版教材。
2.MATLAB软件安装包和教程。
3.计算机仿真技术相关论文。
6. 总结本次课程设计旨在通过实践让学生更好地理解计算机仿真技术的应用。
计算机仿真实验指导书(自编)
《计算机仿真》实验指导书陕西科技大学造纸工程学院过程装备与控制系前言《计算机仿真技术》课程的教学内容为MATLAB软件的基本编程与应用操作，由于该软件功能太多，使用范围和涉及的应用领域较广，是一门实用性很强的专业技术课程，要使学生学习好本门课，除在课堂上做基本应用方法的学习外，还必须有针对性的学习与专业理论知识相关的应用方法，由于该课程的特殊性，要求学生边学习边上机操作和练习，通过具体的专业问题来掌握和熟练该软件的基本使用方法，所以上机实验是必不可少的一个掌握软件操作方法的重要学习环节。
MATLAB软件是一种进行科学与工程计算的交互式程序语言，能够方便地进行矩阵运算及控制和信息处理领域的分析计算，它是用于自动控制系统分析设计、系统辨识和信号处理的仿真工具。
为了使自动化专业与电气工程与自动化专业的学生更好的掌握计算机仿真技术，根据教学要求，我们特编写了《计算机仿真技术》实验指导书，与理论课程的教学配套使用。
根据我校《计算机仿真技术》课程教学大纲的要求，在学生学习完相关课程并对所学的基本知识有了初步的了解后，再经过实验训练，掌握所学理论的实际应用方法，为今后从事自动控制领域的相关工作打下扎实的基础。
本实验指导书是根据学校教学大纲要求掌握的内容编写的,有实验项目十个，任课老师可根据各专业的教学大纲以及教学计划的安排，选做部分或全部的实验项目。
本实验指导书可供过程装备与控制专业、自动化专业和电气工程与自动化专业的学生使用。
本实验指导书在编写过程中，由于水平有限，不足与失误在所难免，将在使用中不断进行补充与修改，更希望得到宝贵意见和建议。
陕西科技大学造纸学院过程装备与控制系目录实验一M a t l a b环境语法及数学运算 (2)实验二M a t l a b数值运算与绘图 (3)实验三M a t l a b基本编程方法 (4)实验四控制系统仿真（一） (8)实验五控制系统仿真（二） (8)实验六S I M U L I N K仿真 (10)实验七三相桥式全控整流仿真实验 (13)实验八P W M脉宽调制电路的仿真实验 (13)实验九单闭环直流调速系统的MATLAB仿真 (14)实验十双闭环直流调速系统的MATLAB仿真 (15)实验一 Matlab环境语法及数学运算（验证性实验）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、基本运算方法；3、熟悉 Matlab 绘图命令及基本绘图控制。
计算机仿真实验指导书
计算机仿真实验指导书计算机仿真实验指导书主编：范为幅中原工学院电子信息学院二 0 一二年十月前言《计算机仿真》课程是近几十年发展的一门综合性技术学科，尤其对自动控制系统进行分析设计和综合研究提供了先进的手段，这门课程涉及到计算机原理、数值分析、自动控制理论以及控制系统设计等诸方面的内容，是一门综合性与实践性较强的专业课。
由于本门课程是一门综合性实验学科，具有很强的实验性的特点，在教学过程中应特别注意加强实验环节，配合课堂教学的进程，加强理论与实践紧密结合，学以致用。
为此我们编写了计算机仿真实验指导书，作为上机实验参考。
《计算机仿真》实验包括六个上机实验，供我院自动化类专业教学选用。
实验内容包括：面向系统结构图的仿真程序调试、初试MATLAB、基于MATLAB的系统时域分析、系统的根轨迹与频域分析、SIMULINK设计、基于MATLAB的系统分析与设计。
本书由范为福老师编写，王东云、王小雷、张谦老师审核。
1目录第一章概述……………………………………………………………………3 第二章实验要求及注意事项…………………………………………………4 第三章实验项目………………………………………………………………5 实验一面向系统结构图的仿真程序调试……………………………………5 实验二初试MATLAB ……………………………………………………………9 实验三基于MATLAB的系统时域分析…………………………………………12 实验四系统的根轨迹与频域分析……………………………………………15 实验五 SIMULINK设计…………………………………………………………13 实验六基于MATLAB的系统分析与设计………………………………………13 第四章上机实验涉及的程序清单及常用命令函数..............................16 第五章参考文献 (22)2第一章概述控制系统的计算机仿真是分析、研究、设计自动控制系统的一种快速而经济的辅助手段，同时它还是控制系统教育和训练的一种有效方法，是从事自动控制研究与工程设计技术人员必须掌握的一门技术,因而在自动控制领域中已得到广泛的重视与应用。
@计算机仿真课设@
计算机仿真技术课程设计说明书2011/2012 学年第一学期学院：专业：自动化学生姓名：学号：课程设计题目：基于仿真技术的随动系统校正起迄日期：12 月5 日～12月9 日课程设计地点：指导教师：系主任：下达任务书日期: 2011 年 12 月5 日计算机仿真技术课程设计任务书2011/2012 学年第一学期学院：专业：自动化学生姓名：学号：课程设计题目：基于仿真技术的随动系统校正起迄日期：12 月5 日～12月9 日课程设计地点：指导教师：系主任：下达任务书日期: 2011 年 12 月5 日课 程 设 计 任 务 书1．设计目的：1.使用MATLAB 绘制离散系统伯特图、Z 平面根轨迹以及使用Simulink 实现离散系统动态特性的仿真。
2.熟悉频率特性设计法和数字控制器直接设计法。
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：已知一个随动系统的结构框图如下所示。
其中，K 1=10，K 2=4，K 3=3，T=0.03， H=1。
根据所求得的随动系统开环传递函数，自行设计校正环节。
3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：（1） 查阅资料,确定系统设计方案（2） 说明设计原理,构建系统, MATLAB,SIMULINK 仿真 (3) 撰写课程设计说明书. 要求： 1、要求校正后系统的相角裕量050≥γ校正对象输出校正网络sK113+Ts KH输入一K22、幅值裕度dB20 ,加快系统的调整时间，并在SIMULINK得到仿真结果。
lgK103、画出校正前、后系统的Bode图，校正前、后系统的相角裕度，分析系统的稳定性。
4、在示波器窗口观察系统的仿真曲线。
5、设计的心得体会。
4．主要参考文献：计算机仿真技术，肖田元，清华大学出版；自动控制原理（2版）王划一，杨西侠编著；张爱民，黄永宣，自动控制原理。
北京：清华大学出版社；李友善，自动控制原理。
计算机仿真技术第三版教学设计
计算机仿真技术第三版教学设计前言计算机仿真技术作为现代科技的重要成果之一，对于各个领域的应用都有着重要的意义。
近年来，随着科技的发展，计算机仿真技术的应用范围不断扩大，对于工程、医学、航空、动画等领域都有着重要的意义。
本文旨在介绍计算机仿真技术的教学设计，帮助读者更好地了解该领域。
教学目标本教学设计的目标是让学生能够全面掌握计算机仿真技术的相关知识，能够熟练应用计算机仿真技术进行工程、医学、航空、动画等领域的应用，并且对于计算机仿真技术的未来发展有着清晰的认识。
教学内容第一章基础知识1.1 计算机仿真技术的概述1.2 计算机仿真技术的基本原理1.3 计算机仿真技术的应用领域第二章计算机模型与仿真2.1 计算机模型的基础知识2.2 三维建模软件的应用2.3 计算机仿真的基本流程第三章计算机图形学3.1 计算机图形学的基本原理3.2 图形渲染和光照效果3.3 图像处理和纹理映射第四章计算机模拟技术4.1 计算机模拟的基本原理4.2 计算机模拟的应用领域4.3 计算机模拟的参数确定和优化第五章计算机仿真与应用5.1 工程应用5.2 医学应用5.3 航空应用5.4 动画应用教学方法1.理论讲解在教学中，需要对计算机仿真技术的相关理论进行讲解，使学生能够全面掌握计算机仿真技术的相关知识。
2.实践操作计算机仿真技术属于实践性强的学科，需要在教学中加强实践操作的环节，使学生能够真正掌握相关技能。
3.项目实战在教学中，需要设置相关项目，让学生能够将理论知识运用到实践中，进一步提高学生的实战能力。
教学评估在教学中，需要设置相关考核，对学生的掌握程度进行评估。
评估内容包括：1.课堂表现评估：包括课堂听讲、课堂提问等方面。
2.作业评估：包括课后作业、实验报告等方面。
3.项目评估：对学生项目完成情况进行评估。
教学资源在教学中，需要提供相关教学资源，包括：1.PPT课件：对教学内容进行讲解，方便学生掌握相关知识。
2.实践操作指导书：对实践操作进行指导，方便学生实际操作。
计算机仿真技术第二版教学设计
计算机仿真技术第二版教学设计一、教学背景计算机仿真技术在工业、军事、医疗等领域得到广泛应用，成为科技进步的重要推手。
为培养具备计算机仿真技术应用能力的人才，我校开设了计算机仿真技术课程。
经过多年的实践探索和教学改革，我们的计算机仿真技术教学取得了一定的成效。
然而，随着计算机技术的不断发展和应用领域的不断扩大，也需要我们不断探索和改进教学模式，以适应时代的需要。
二、课程目标通过本课程的学习，要求学生掌握以下技能：1.了解计算机仿真技术的基本概念和原理；2.掌握计算机仿真技术的应用领域和常用工具；3.具备使用计算机仿真技术解决实际问题的能力；4.培养学生的创新思维和实践能力。
三、教学内容和方法本课程教学内容主要包括：1.计算机仿真技术的发展历史和重要意义；2.计算机仿真技术的基本原理和常用方法；3.计算机仿真技术的应用案例和实践操作；4.计算机仿真技术在未来的发展趋势和应用领域。
教学方法主要采用课堂讲解、案例分析、实践操作等方式，注重理论和实践的结合，关注培养学生的创新意识和实践能力。
在教学中，我们将采用多种教学手段，如PPT展示、模拟实验、课堂讨论等，引导学生积极参与教学过程，提高他们的课堂互动和自主学习能力。
四、教学安排本课程为选修课，共分为16周。
具体教学安排如下：周次教学内容教学方法第1-2周计算机仿真技术概述课堂讲解、PPT展示第3-4周数字模拟技术课堂讲解、实验操作第5-6周数值计算方法课堂讲解、案例分析第7-8周随机过程模拟课堂讲解、案例分析第9-10周离散事件模拟课堂讲解、案例分析第11-12周实时仿真技术课堂讲解、案例分析第13-14周仿真系统设计课堂讲解、案例分析第15-16周计算机仿真技术的应用课堂讲解、实践操作五、教学评估课程实施过程中，我们将采用多种评估方法对学生进行综合评价，包括：1.课堂表现：包括课堂积极参与、提问能力、合作学习等方面；2.作业评审：包括编写仿真程序、仿真实验报告、课程论文等；3.课程考核：包括期中考、期末考、实验考核等；4.课程总评：综合考虑学生的理论知识和实践能力，对其进行综合评价。
计算机仿真实验指导书(含)
实验二初试MATLAB一、实验目的1．熟悉视窗下的MATLAB环境；2．掌握MATLAB软件的基本使用方法；3．应用MATLAB命令建立系统数学模型；4．掌握利用MATLAB软件进行控制系统模型转换的方法。
二、实验属性（验证性）三、实验仪器设备及器材1．硬件要求基于IBM-PC或与之完全相兼容的带有中央处理器的奔腾及其以上机器至少64KB内存，推荐使用128KB以上内存。
2．软件要求安装有MATLAB，并且有Microsoft Word7.0（office95）以上支持的操作系统。
四、实验要求实验前要求熟悉相关MATLAB函数并预习实验的相关内容，写出预习报告。
实验时要按要求完成上机实验内容并且检验和调整程序，观察并记录仿真结果。
实验后写出实验报告，并对仿真实验结果进行分析、讨论。
五、实验内容与步骤1．双击MATLAB6.5的图标，运行MATLAB时，展示在用户面前的为桌面环境的缺省界面窗口，如图2-1所示。
图2-1 MATLAB的桌面环境要求熟悉视窗下的MATLAB环境，分别观察和熟悉菜单项、工具栏、历史命令窗口、命令窗口、当前目录浏览器、工作空间浏览器、目录分类窗口、M文件编辑器/调试器、超文本帮助浏览器。
2．单击工具栏中帮助按钮（或者单击Help菜单中的MATLAB Help），打开MATLAB6.5的帮助系统，练习和熟悉MATLAB6.5的帮助系统的使用。
3．应用MATLAB命令编写相应M文件,建立图2-2系统的数学模型——闭环传递函数。
程序代码如下：G1=tf([1],[0.01,1]);G2=tf([0.17,1],[0.085,0]);G3=tf([1],[0.01,1]);G4=tf([0.15,1],[0.051,0]);G5=tf([70],[0.0067,1]);G6=tf([0.21],[0.15,1]);G7=tf([130],[1,0]);G8=0.212;G9=tf([0.1],[0.01,1]);G10=tf([0.0044],[0.01,1]);G23=G2*G3;G45=G4*G5;G97=G9/G7;G67=G6*G7;GG1=feedback(G67,G8,-1);GG2=G45*GG1;GG3=feedback(GG2,G97,-1);GG4=GG3*G23;GG5=feedback(GG4,G10,-1);GG6=GG5*G1实验三基于MATLAB的系统时域分析实验目的1．熟悉MATLAB的各种绘图命令；2．掌握基于MATLAB的控制系统时域分析方法。
计算机仿真技术课程设计
计算机仿真技术课程设计简介计算机仿真技术是一门应用计算机技术模拟真实系统行为的学科，它是一种将现实世界的问题抽象化后通过计算机模拟进行求解的方法。
通过利用计算机对事物进行模拟和计算，可以更好地认识问题，并对问题进行分析和解决。
本次课程设计将围绕计算机仿真技术展开，旨在让学生深入了解仿真技术的应用，亲手实践和掌握仿真模型建立、仿真计算以及仿真结果分析等方面知识，提高学生解决实际问题的能力。
课程设计目标•了解计算机仿真技术的基本原理和应用领域；•掌握仿真模型的建立方法、仿真计算和结果分析；•能够运用计算机仿真技术解决实际问题。
课程设计内容任务一：仿真模型建立首先，学生需要了解仿真模型的基本原理，掌握仿真模型的建立方法。
本次课程设计以一个简单的物理实验为例，考虑一个简单的物体自由落体运动的仿真模型，模拟出物体从静止开始自由落体运动的过程。
学生可以利用Matlab等软件，通过建立精细的数学模型，利用计算机仿真技术进行模拟，得到物体自由落体过程中的速度和位移。
任务二：仿真计算完成了模型的建立后，学生需要掌握仿真计算的方法，进一步确定模型重要参数（如速度、位移等），然后对仿真模型进行计算。
在计算过程中，可以利用一些常见的数学方法，如欧拉法、龙格库塔法等，来计算模型的仿真结果。
学生需要按照课程设计要求进行计算，并展示出计算结果。
任务三：仿真结果分析仿真结果的分析过程是学生掌握计算机仿真技术的重要环节。
在完成了仿真计算后，学生需要对仿真结果进行分析，以确定仿真过程中各种参数的变化和影响。
学生需要综合运用各种数据可视化方法（如散点图、多线图等），对所得到的仿真结果进行分析和比较。
学习方式本次课程设计采用“理论结合实践”的教学方式，旨在培养学生的实践能力。
具体方法包括：•线上课程讲解和线下实验操作相结合，帮助学生深入了解计算机仿真技术；•利用Matlab等仿真软件进行仿真实验，加深学生对仿真原理的理解；•引导学生进行仿真计算和结果分析，注重实践和应用。
计算机仿真技术基础课程设计 (2)
计算机仿真技术基础课程设计一、设计背景计算机仿真技术是一种通过计算机模拟真实系统或过程的方法，以便研究其行为或结果的技术。
随着计算机技术的不断发展，计算机仿真技术已经成为了许多领域的重要工具，如航空、汽车、化工、医学等。
因此，在计算机专业的教学中，引入计算机仿真技术的基础课程意义重大。
二、课程目标与结构2.1 课程目标本课程旨在使学生：•理解计算机仿真技术的基本概念、基本原理和方法；•掌握计算机仿真技术的主要工具和技能，包括计算机语言、特定软件和硬件平台的应用；•具备利用计算机仿真技术进行系统分析、优化和决策的能力，逐渐培养其创新意识和实践能力。
2.2 课程结构本课程包括以下几个部分：2.2.1 基本概念介绍计算机仿真技术的基本概念，如仿真、模型、模拟等概念；介绍计算机仿真技术的发展历史和应用领域。
2.2.2 基本原理介绍计算机仿真技术的基本原理，包括离散事件仿真、连续系统仿真、混合仿真等原理；介绍计算机仿真技术的主要理论和方法。
2.2.3 基础技术介绍计算机仿真技术的基础技术，包括计算机语言的应用、特定软件的使用和硬件平台的组装；介绍计算机仿真技术的主要工具和技能，如MATLAB、Simulink、Arena等工具的应用。
2.2.4 应用案例介绍计算机仿真技术在不同领域的应用案例，如工业控制、智能交通、医学模拟等案例；介绍计算机仿真技术在应用中的优点和不足。
三、课程教学方法3.1 讲授教学法通过讲授基本概念、基本原理、基础技术和应用案例等知识点来让学生掌握计算机仿真技术的基础知识和技能。
3.2 实践教学法通过具体的实践操作，如编程实现模型、使用仿真工具进行系统仿真等，来让学生掌握计算机仿真技术的应用技巧和实践能力。
3.3 研讨教学法通过研讨和讨论计算机仿真技术的应用案例和实践经验，来让学生深入了解计算机仿真技术的优缺点和发展趋势。
四、课程评价方式本课程的主要评价方式为课堂讨论和实践作业，其中包括：•课堂参与度：对学生在课堂上的表现进行评价；•实践作业：通过实践作业来检验学生对计算机仿真技术的掌握程度；•期末考试：综合考察学生对课程内容的理解和应用能力。
《计算机仿真技术》实验讲义
计算机仿真技术实验指导书中国石油大学（北京）信息工程学院自动化系2014年4月目录实验一数值积分算法仿真实验 (2)实验二采样控制系统仿真实验................................................. (3)1． 实验目的通过上机编程，熟悉、掌握常用的数值积分算法及仿真过程，加深理解各种数值积分算法的原理及稳定域。
2． 实验内容系统的数学模型为：0.11.0...=++y y y ，初始值为0。
请分别用欧拉法、二阶龙—库法、四阶龙—库法编制计算机仿真程序，进行仿真实验，得出仿真结果。
3． 实验设备微机一人一台。
4． 预习要求(1) 写出系统状态空间表达式，RK 系数表达式； (2) 画出程序框图； (3) 编写仿真程序；(4) 思考仿真稳定性与步长的关系。
5． 实验要求改变仿真步长，观察步长对仿真结果的影响。
6． 实验报告实验完成后，要写出实验报告，内容包括： (1) 系统状态空间表达式，RK 系数表达式； (2) 仿真程序框图；(3) 实验所用仿真程序清单； (4) 实验结果及分析。
1． 实验目的掌握采样控制系统的数字控制器离散化设计方法，了解数字控制器对系统特性的影响，通过上机编程，掌握采样控制系统数字仿真的过程和特点。
2． 实验内容单位反馈采样控制系统中，控制对象)1(1)(0+=s s s G ，采样周期T=1s ，采用零阶保持器，输入为单位阶跃信号，请设计最少拍系统数字控制器和最少拍无纹波数字控制器，并选择合适仿真步长，选用相应的仿真算法，编制计算机仿真程序，进行仿真实验、得出仿真结果。
3． 实验设备微机一人一台4． 预习要求（1） 思考数字控制器对系统特性的影响；（2） 给出数字控制器算法公式，建立本系统的数学模型；（3） 合理选择仿真步长，选用相应的仿真算法，画出程序框图； （4） 编写仿真程序。
5． 实验要求分别对由最少拍系统数字控制器和最少拍无纹波数字控制器构成的采样控制系统进行仿真，合理选择仿真步长，观察数字控制器对系统特性的影响。
计算机仿真实验指导书(自编)
计算机仿真实验指导书(自编)《计算机仿真》实验指导书五、实验要求利用所学知识，完成上述各项实验内容，并将实验用程序和结果写在实验报告上。
如果有图，则将图画在实验报告上。
六、实验思考题1.二维图形函数有何要求？2.如果要求实验中所用数据用户从键盘输入，根据如何编写？9《计算机仿真》实验指导书实验五控制系统仿真一、实验目的1、掌握如何使用 Matlab 进行系统的稳定性分析2、掌握如何使用 Matlab 进行系统的能观测性、能控性分析3、掌握如何使用 Matlab 进行离散系统分析二、实验仪器与软件1. PC机1台2. 环境三、实验原理根据Matlab控制系统常用函数编写出仿真软件，也可以根据SIMULINK完成实验。
四、实验内容1、系统稳定性分析代数法稳定性判据：已知系统的开环传递函数为：试对系统闭环判别其稳定性。
根轨迹法判断系统稳定性：已知一个单位负反馈系统开环传递函数为：试在系统的闭环根轨迹图上选择一点，求出该点的增益及其系统的闭环极点位置，并判断在该点系统闭环的稳定性。
Bode 图法判断系统稳定性：已知两个单位负反馈系统的开环传递函数分别为：用 Bode 图法判断系统闭环的稳定性。
2、系统能控性、能观性分析已知连续系统的传递函数模型：当α分别取－1，0，＋1 时，判别系统的能控性与能观性 3、已知离散系统传递函数：10《计算机仿真》实验指导书自动选择频率范围，绘制出系统的频率响应曲线，包括Bode 图和 Nyquist 图，并求出幅值裕度和相角裕度。
五、实验要求利用所学知识，完成上述各项实验内容，并将实验用程序和结果写在实验报告上。
如果有图，则将图画在实验报告上。
六、实验思考题Bode 图函数在编程中有何要求？11《计算机仿真》实验指导书实验六SIMULINK仿真一、实验目的学习使用 SIMULINK 进行系统仿真的方法二、实验仪器与软件1. PC机1台2. 环境三、实验原理1、Simulink 的基本操作运行 Simulink 常用的标准模块模块的操作2、系统仿真及参数设置算法设置工作空间设置四、实验内容已知系统结构图如下图．含饱和非线性环节系统方框图简介已知输入为信号电平从 1～6，非线性环节的上下限为±1，取步长 h=，仿真时间为10 秒，试绘制系统的响应曲线。
控制系统计算机仿真实验指导书
实验指导书本门课程是一门综合性实验学科，具有很强的实验性的特点，在学习过程中应特别注意加强实验环节，配合课堂教学的进程，加强理论与实践的结合，以达到学以致用的教学效果。
实验一 数学模型的相互转换一、实验目的1. 学习使用Matlab 进行各类数学变换运算的方法2. 学习使用Matlab 建立控制系统模型及相互转换方法二、实验器材计算机，Matlab 软件三、实验内容1. 已知某系统状态空间表达式为[]0.60.2330.20.4660.0970.23310x x u y x⎡⎤⎡⎤=+⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦=编程求其脉冲传递函数。
参考程序2. 求传递函数为23223()352s s G s s s s ++=+++的状态空间表达式（可控标准型），并求取状态初值，假设输入输出及其各阶导数的初值为(0)1y =，(0)2y =，(0)3y =，(0)4u =，(0)5u =解：状态空间表达式（可控标准型）为x Ax Buy Cx Du=+=+其中010001253A ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥---⎣⎦，001B ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦，[]321C =，0D =状态初值求取123(0)3(0)2(0)(0)y x x x =++[]12323123123(0)3(0)2(0)(0)3(0)2(0)2(0)5(0)3(0)(0)2(0)2(0)(0)(0)y x x x x x x x x u x x x u =++=++---+=---+ 123(0)2(0)3(0)(0)(0)(0)y x x x u u =+++-代入输入输出及其各阶导数初值，得1233(0)2(0)(0)10x x x ++-= 1232(0)2(0)(0)20x x x ---+= 1232(0)3(0)(0)20x x x ++-=解方程，得状态初值1(0)1x =-，2(0)0x =，3(0)4x =。
四、实验步骤1.根据参考程序，验证控制系统模型转换方法2.观察记录输出的结果，与理论计算结果相比较3.自行选则相应的参数，熟悉上述的各指令的运用方法五、实验数据及结果分析记录输出的数据和图表并分析六、总结实验二 连续系统一阶微分方程组的数字仿真二、 实验目的1. 熟悉Matlab 的使用环境，学习Matlab 软件的使用方法和编程方法；2. 掌握以一阶微分方程组形式描述的连续系统的数字仿真方法和步骤。
计算机matlab仿真实验指导书
计算机仿真实验指导书烟台大学计算机学院2012.2目录计算机仿真实验指导书 (1)目录 (2)实验一MA TLAB基本操作 (3)实验目的 (3)实验内容 (3)实验方法与步骤 (3)实验二MA TLAB绘图操作 (6)实验目的 (6)实验内容 (6)实验方法与步骤 (6)实验三MA TLAB编程 (10)实验目的 (10)实验内容 (10)实验方法与步骤 (10)实验四控制系统建模与转换方法 (13)实验目的 (13)实验内容 (13)实验方法与步骤 (14)实验五Simulink仿真应用 (16)实验目的 (16)实验内容 (16)实验方法与步骤 (17)实验六控制系统的计算机辅助分析 (18)实验目的 (18)实验内容 (18)实验方法与步骤 (19)实验七控制系统的计算机辅助设计 (23)实验目的 (23)实验内容 (23)实验方法与步骤 (23)实验八S函数与MA TLAB工具箱 (27)实验目的 (27)实验内容 (27)实验方法与步骤 (27)2实验一 MATLAB基本操作实验目的掌握MATLAB的基本命令操作，包括矩阵运算、关系运算、逻辑运算、数值运算等。
实验内容（1）两个矩阵分别为[5 6 7;9 4 6;4 3 6]和[3 4 5;5 7 9;7 3 1]，向量为[5 7 8]'，求矩阵与矩阵的乘积，矩阵与向量的乘积（2）两个矩阵分别为[1 2 3;4 5 6;7 8 9]和[1 1 1;2 2 2;3 3 3]，求两者相加的和。
（3）两个矩阵分别为[1 2 3;4 5 6;7 8 9]和[1 1 1]，阶数不同，求两者相减的差（4）两个矩阵相乘，矩阵a为[1 2 3;4 5 6;7 8 9] ，矩阵b为[1 2 3]，分别计算c=a*b 和d=b*a。
（5）两个数组相乘，数组a为[1 2 3] ，数组b为[4 5 6] ，求两数组的乘法。
（6）两个矩阵相除，矩阵a和b均为3×3阶矩阵。
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《计算机仿真技术》课程设计指导书
一、设计目的
本课程设计是用实验的方法帮助学生更好地熟悉和掌握计算机仿真的基本原理和方法；通过综合应用所学知识，实现一些智能优化算法的经典方法，以及智能优化算法的基本应用；同时提高学生编写实验报告、总结实验结果的能力；使学生对计算机仿真和智能优化算法的相关理论和方法有更深刻的认识。
二、设计题目与设计内容
1. 用遗传算法求解TSP问题
TSP问题是一个典型的组合优化问题，遗传算法在求解这类问题上具有很好的表现。
学生必需自己设计染色体的编码和适应度函数的定义，在此基础上实现最优解的搜索。
设计要求如下：
(1)能输入城市的数目；
(2)实现寻优过程的动态演示；
(3)合理设计交叉变异算子，避免出现非法路线；
(4)能对选择、交叉和变异等的概率进行设置；
(5)能显示历代最优、最差和平均解的统计图。
2. 差异进化算法求解约束优化问题
约束优化问题是工程和科学领域经常会遇到的一类优化问题。
差异进化算法已被广泛应用于求解这类问题。
约束优化问题的任务是在可行域内找到指定目标函数的最优解。
学生要求设计惩罚函数和优化算法中的算子。
具体设计要求如下：
(1)用惩罚函数处理约束优化问题中的约束条件；
(2)用差异进化算法完成求解；
(3)对结果进行分析，并发现算法可能存在的问题，并对算法进行改进；
(4)对算法中存在的参数进行敏感性分析；
(5)给出不同搜索算法的对比结果。
3. 粒子群优化算法求解多目标优化问题
现实生活中的优化问题大都存在多个目标，因而研究多目标优化问题的求解具有十分重要的理论与实际意义。
多目标优化问题的最优解一般为无穷多个。
粒子群优化算法是模拟鸟群寻找食物而产生的一种智能优化算法。
学生要求利用粒子群优化算法求解多目标优化问题。
设计要求如下：
(1)深刻理解多目标优化问题的求解思路；
(2)设计多目标优化问题的适应值函数；
(3)设计粒子群优化的进化算子；
(4)利用粒子群优化算法求解多目标优化问题；
(5)分析算法中参数的敏感性并进行试验比较。
4. BP网络解决XOR分类问题
BP网络是目前前馈式神经网络中应用最广泛的网络之一，实现BP算法训练神经网络完成XOR的分类问题，设计要求如下：
(1)能够设置网络的输入节点数、隐节点数、网络层数、学习常数等各项参
数；
(2)能够输入训练样本；
(3)实现BP算法的训练过程；
(4)实现训练过程的动态演示；
(5)训练完成后可输入测试数据进行测试。
三、设计步骤
整个设计过程在两周内完成，设计按以下步骤进行：
(1)熟悉程序设计开发环境
(2)设计
(3)编程
(4)书写文档
四、课程设计报告主要内容和要求
1. 课程设计报告主要内容
(1)封面；（封面格式见附页）
(2)概述：设计目的，完成的主要任务和解决的主要问题；
(3)设计的基本概念和原理；
(4)总体设计：实现的方法和主要技术路线；
(5)详细设计：使用主要控件、函数；
(6)运行结果：包括典型的界面、输入和输出数据等；
(7)简要的使用说明；
(8)总结：特色、经验、教训和感受；
(9)参考文献；
(10)附录：包括主要程序清单，要有适当的注释，使程序容易阅读。
2. 课程设计报告编写的基本要求
(1)采用A4纸打印；
(2)报告正文小标体采用宋体四号，正文采用宋体小四号字；
(3)字数不少于2000字。
五、设计的考核
课程设计必须由每个同学各自独立完成，不能相互拷贝，凡发现抄袭（源程序或课程设计报告），抄袭者与被抄袭者的成绩皆以零分计，并向学院报告。
课程设计完成后，验收步骤如下：
(1)上机检查，运行所设计的系统
(2)回答老师的提问
(3)提交设计文档
教师根据设计报告、软件的运行演示、学生回答问题的情况和平时的考勤记录评定成绩。
其中上机检查考核结果占总成绩的50%，文档评阅结果占总成绩的30%，考勤占总成绩的20%。
具体组成如下：
附：课程设计报告封面：
《计算机仿真技术》课程设计报告（小三，粗）XXXX（设计题目，小一，粗）
姓名：
班级：
学号：
指导教师：
完成时间：。