MATLAB与控制系统仿真实验详解:环境、计算与SIMULINK应用
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更新于2024-06-29
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《MATLAB与控制系统仿真》实验指导书是一份详细的教材,由西安邮电学院自动化学院于2011年发布,针对MATLAB这款强大的计算机软件及其在控制系统仿真实验中的应用进行教学。MATLAB是由MathWorks公司开发的高级技术计算语言,以其集成环境、矩阵运算、数据分析和科学计算等功能而著名,广泛应用于科学计算、建模仿真和系统工程设计。
本书的前言部分强调了MATLAB在科研、工程设计中的重要性,它提供了直观的视窗操作环境,使得非交互式编程的传统方式得以革新。MATLAB特别适合自动化专业、测控技术与仪器和电气工程及其自动化等专业的学生学习,通过实验项目,学生可以深化理解并应用MATLAB在计算、仿真和设计方面的优势。实验内容涵盖多个关键主题:
1. **MATLAB集成环境与基础运算**:让学生熟悉MATLAB的界面和基本操作,包括变量定义、数组操作、数据类型等。
2. **MATLAB基本计算**:教授基础的数学运算和函数使用,例如线性代数、微积分等。
3. **MATLAB图形系统**:介绍如何创建和定制各种图表,用于数据可视化和结果展示。
4. **MATLAB程序设计**:涉及循环、条件语句、函数和模块化编程,提高代码组织能力。
5. **MATLAB函数文件**:探索外部函数的创建和调用,扩展功能库。
6. **数据处理与多项式计算**:教授如何处理和分析实验数据,以及使用多项式进行数据拟合和模型构建。
7. **SIMULINK仿真实验**:引入Simulink模块,这是一个专门用于系统仿真和动态系统建模的工具,让学生掌握控制系统的模拟与分析。
8. **滤波器设计及仿真**:学习滤波器的基本原理和MATLAB中的滤波器设计方法,以及如何进行仿真验证。
9. **控制系统仿真**:包括PID控制器、状态空间模型等经典控制结构的仿真,帮助学生理解和实践控制理论。
10. **电力电子系统仿真**:应用MATLAB和SIMULINK在电力电子领域的应用,如逆变器和电力变换器的建模仿真。
这些实验不仅强化了理论知识,还提升了学生的动手能力和实际问题解决能力,使其能够将MATLAB技术有效地应用于控制系统的设计与优化。通过这个课程的学习,学生能够加深对自动控制原理、现代控制理论、数字信号处理等专业知识的理解,为其后续的学习和职业发展打下坚实的基础。
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2023-05-15 上传
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