MATLAB与控制系统仿真实验详解：环境、计算与SIMULINK应用

《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。