工學]matlab基礎知識-第一章-緒論(已修改)
2025-01-30 18:06 本頁面
【正文】 1 MATLAB語言 及工程應用 電信學院控制理論與科學系 張皓 2 MATLAB課程介紹 ?定位：公共基礎選修課，有自控原理基礎。 ?目標：了解 MATLAB，能夠熟練掌握數(shù)學（矩陣）運算，簡單編程，簡單的數(shù)據(jù)處理及基本圖形繪制 . 3 ? 熟悉 MATLAB在建模仿真中的應用 。 ?掌握 MATLAB軟件的基本部分 ， 熟悉 MATLAB的基本功能和常用語句 。 如數(shù)值計算 功能 、 符號運算功能 、 圖形處理功能 ； ?了解 MATLAB程序設計 ，具備常用算術邏輯處 理的 MATLAB程序設計的能力，如 M文件的編輯 與使用； ?了解 MATLAB擴展部分 —— 工具箱在專業(yè)領 域內(nèi)的應用； 4 Matlab語言與自動控制的關系 ? 普及和發(fā)展離不開自動控制領域學者的貢獻 ? 許多代表性的成就和控制界的要求與貢獻分不開 ? 迄今為止，大多數(shù)工具箱也是控制方面的 5 基本學習方法 ? 注重基礎，注意知識積累 ? 自學為主，講授為輔 ? 實踐為主，理論為輔 ? 不斷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題， ? ? ? 一些高校的 bbs ? 清華大學、哈工大、上海交大、西安交大等 6 ? 1. 精通 MATLAB 張志涌 等編著 北京航空航天大學出版社 2022 ? 2. 精通 MATLAB6 尹澤明 丁春麗 等編著 清華大學出版社 2022 ? 3. MATLAB電子仿真與應用 第 2版 韓利竹 王華 編著 國防工業(yè)出版社 2022 ? ,《 控制系統(tǒng)計算機輔助設計 ——MATLAB語言與應用 》 (第二版 ), 清華大學出版社 , 7 教學內(nèi)容 /學時安排 /考試形式 教學內(nèi)容 理論課 上機課 學時小計 第一章 MATLAB語言基礎 2學時 2學時 第二章 MATLAB數(shù)值計算 2學時 2學時 4學時 第三章 Matlab符號運算 2學時 2學時 4學時 第四章 Matlab繪圖 4學時 2學時 6學時 第五章 Matlab程序設計 2學時 2學時 4學時 第六章 線性系統(tǒng)的計算機輔助分析 4學時 2學時 6學時 第七章 SIMULINK基礎 4學時 2學時 6學時 合 計 18學時 （ 910次課） 12學時 （ 6次課） 32學時 2學時（ 1次課） 考試 平時上課實驗占總成績 40% 期末考試成績占總成績 60% 8 第一章 MATLAB語言基礎 ?初步了解 matlab ?熟悉 matlab界面，進行簡單操作。 9 第二章 數(shù)值運算的功能 ? 創(chuàng)建矩陣 ? 矩陣運算 ? 多項式運算 ? 線性方程組 ? 數(shù)值統(tǒng)計 ? 線性插值 ? 函數(shù)優(yōu)化 ? 微分方程的數(shù)值解 ? 非線性方程與最優(yōu)問題求解 10 第三章 符號運算的功能 ?符號表達式、符號矩陣的創(chuàng)建 ?符號線性代數(shù) ?因式分解、展開和簡化 ?符號代數(shù)方程求解 ?符號微積分 ?符號微分方程 11 第四章 MATLAB繪圖 ?基本繪圖函數(shù) plot, plot3, mesh, surf ?要求掌握以上繪圖函數(shù)的用法、簡單圖形標注、簡單顏色設定、動畫效果、圖形用戶界面設計、句柄繪圖 12 第五章 Matlab程序設計 ? 本節(jié)主要介紹了 matlab語言程序設計基礎。 matlab 編程簡單，容易掌握。 ? 通過學習，應能編寫簡單程序 13 第六章 線性系統(tǒng)的計算機輔助分析 ? 在進行控制系統(tǒng)的仿真之前，建立系統(tǒng)的模型表達式是關鍵的一步。 ? 對于控制系統(tǒng)，有不同的分類，在本課程中主要討論的是線性定常連續(xù)系統(tǒng)。 ? 系統(tǒng)的描述有不同的方法：微分方程；傳遞函數(shù)；零極點增益模式；部分分式展開；狀態(tài)空間模型等。 ? 系統(tǒng)的模型之間可以相互轉換，要求熟練掌握各種模型之間轉換的命令。 ? 模型之間可以進行連接，要求掌握常用的模型連接命令：串聯(lián)、并聯(lián)、反饋及閉環(huán)。 14 ? 控制系統(tǒng)的分析是進行控制系統(tǒng)設計的基礎，同時也是工程實際當中解決問題的主要方法，因而對控制系統(tǒng)的分析在控制系統(tǒng)仿真中具有舉足輕重的作用。 ? 通過求取系統(tǒng)的零極點增益模型直接獲得系統(tǒng)的零極點，從而可以直接對控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及是否為最小相位系統(tǒng)作出判斷。 ? 控制系統(tǒng)的經(jīng)典分析方法 (時域、復域、頻域分析 )是目前控制系統(tǒng)界進行科學研究的主要方法，是進行控制系統(tǒng)設計的基礎。要求熟練掌握單位階躍響應、波特圖等常用命令的使用。 ? 根軌跡分析是求解閉環(huán)特征方程根的簡單的圖解方法，要求熟練掌握根軌跡的繪制。 15 第七章 SIMULINK基礎 ? SIMULINK是 MATLAB的一個擴展軟件，它是基于模型化圖型輸入的仿真環(huán)境。 ? 模型化圖型輸入使得用戶可以把更多的精力投入到模型的構建上來，要求熟悉各功能模塊庫中各子模塊的功能，熟練掌握 SIMULINK環(huán)
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