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1、 1 MATLAB的安装与启动 1.MATLAB的安装 2.MATLAB的启动2 MATLAB指令窗1.工具条 2.菜单选项File(文件)Edit(编辑)Debug()Window(窗口)Help(帮助)Desktop3 MATLAB中的数值表示、变量命名 、运算符号和表达式 1 数值的表示例 0 -100 0.008 12.752 1.8e-6 8.2e52 2/3 2 变量的命名1) 变量名的第一个字符必须是英文字母,变量名长 度不超过31个字符2) 变量名中不得包含空格,标点符号,但允许下连 字符”_”3) 区分大,小写字母 3 基本运算符+ Addition 加 - Subtract
2、ion 减 * Multiplication 乘 / Division 左除 Left division 右除 Power 幂 ( ) Specify evaluation order 指定运算顺序4 表达式 1)表达式由变量名、运算符和函数名组 成。2)表达式将按常规相同的优先级自左至 右执行运算。3)优先级的规定为：指数运算级别最高 ，乘除运算次之，加减运算级别最低。4)括号可以改变运算的次序。4 应用MATLAB进行数值运算【例】求18+4(7-3)52的运算结果。5 应用MATLAB绘制二维图线(plot) 【例】绘制二个周期内的正弦曲线： 解: 正弦曲线以t为x轴，sin(t)为y轴
3、，令取样间隔为0.1，取样长度为 4(4*pi)【例4】同时绘制二个周期内的正弦曲线 和余弦曲线。 绘制多条曲线时，plot( )的格式为：plot (x1,y1,x2,y2) t1=0：0.1：4*pi； t2=0：0.1：4*pi；plot (t1,sin(t1),t2,cos(t2) MATLAB中关于网格线、标题、x轴标记和y轴标 记的命令如下：grid(加网格线)；title(加图形标题) ；xlabel(加x轴标记)和ylabel(加y轴标记)t=0：0.1：4*pi；plot(t,sin(t) gridtitle(正弦曲线) xlabel(Time) ylabel(sin(t)M
4、ATLAB对汉字的识别在文件名称中不使用汉字为宜6 SIMULINK仿真软件及其应用 1.SIMULINK仿真软件简介 SIMULINK是MATLAB里的工具箱之一，主要功能是实现动态系统建模、仿真与分析； SIMULINK提供了一种图形化的交互环境，只需用鼠标拖动的方便，便能迅速地建立起系统 框图模型，并在此基础上对系统进行仿真分析 和改进设计。启动SIMULINK(1) 单击工具栏快捷图标(2) 在Command Window中输入 simulink SIMULINK可提供14类基本模块库和许多专业 模块子集。连续系统模块库Derivative: Numerical derivative:
5、 du/dt.Integrator: Continuous-time integration of the input signal.State-Space: State-space model:dx/dt = Ax + Buy = Cx + DuTransfer Fcn: The numerator coefficient can be a vector or matrix expression. The denominator coefficient must be a vector. The output width equals the number of rows in the nu
6、merator coefficient. You should specify the coefficients in descending order of powers of s. Transport Delay: Apply specified delay to the input signal. Best accuracy is achieved when the delay is larger than the simulation stepVariable Time Delay: Apply a delay to the first input signal. Variable T
7、ransport Delay: Apply a delay to the first input signal. Zero-Pole: Matrix expression for zeros. Vector expression for poles and gain. Output width equals the number of columns in zeros matrix, or one if zeros is a vector.系统输入模块库(Sources)有限带宽白噪声输出频率随时间线性变换 的正弦信号输出当前仿真时间常数输入以固定速率输出 当前仿真时间Band Limitde
8、 White Noise 有限带宽白噪声Band Limitde White Noise 有限带宽白噪声Band Limitde White Noise 有限带宽白噪声Band Limitde White Noise 有限带宽白噪声 (2) 系统输入模块库以及其中各模块的功能如图4-37所示。 图4-37 系统输入模块库 表4-4 系统输入模块功能 模块名称模 块 用 途 Band Limitde White Noise 有限带宽白噪声 Chirp Signal 输出频率随时间线性变换的 正弦信号 Clock 输出当前仿真时间 Constant 常数输入 Digital Clock 以固定速率
9、输出当前仿真时间 Form Workspace 从 MATLAB工作空间中输入数据 From File 从mat文件中输入数据 Ground 接地信号 Inl 为子系统或其他模型提供输入端口 Pulse Generator 输入脉冲信号 Ramp 输入斜坡信号 Random Number 输入正态分布的随机信号 Repeating Sequence 输入周 期信号 Signal Generator 信号发生器 Signal Builder 信号编码 程序 Sine Wave 正弦信号初始器 Step 输入阶跃信号 Uniform Random Number 输入均匀分布的随机信号 存 系统输出
10、模块库(Sinks) (3) 系统输出模块库以及其中各模块的功能如图4-38所示 。 图4-38 系统输出模块库 表4-5 系统输出模块功能 模块名称模 块 用 途 Display 以数值形式显示输入信号 Floatong Scope 悬浮信号显 示器 Outl 为子系统或模型提供输出端口 Scope 信 号显示器 Stop Simulation 当输入非零时停止仿真 Terminator 中断输出信号 To File 将仿真数据写入 mat文件 To Workspace 将仿真数据输出到MATLAB 工作空间 XY Graph 使用MATLAB图形显示数据2.用SIMULINK建立系统模型及
11、系统仿真【例4-14】应用SIMULINK对下列系统建模，并进 行系统仿真分析(求其单位阶跃响应曲线)。 首先双击MATLAB图标单击右方按钮 打开Simulink Library Browser(见图4-26)单 击图4-34中左上方的Continuous选项，建立 如图4-35所示的untitled空模块窗口。 选择Continuous选项，从中选择传递函数(Transfer Fcn)，并用拖曳的方式拖至窗口。再双击传递函数 (Transfer Fcn)，得到框图参数(Block parameters)对话框( 如图4 39所示)。在对话框中的分子项(Numerator)中取 1，分母项(
12、Denominate)中取0.2 1 0，对应 1/(0.2s2+s)环节，点击OK，即得到如图4-40中间的方框 。 同理再建立传递函数为1/(0.01s+)的方框(对应Num项为 1，Den项为0.01 1) 图4-40 SIMULINK系统仿真在Math选项内选择和点，将和点符号设定为+-，得到如图所示 比较点符号。选择增益模块(Gain)，拖曳到建模窗口。 从Simulink库里的输入模块库(Sources)中选择(step)，将它拖曳至 建模窗口。 从Simulink库里的输出模块(Sinks)库里，选择示波器(Scope)，将 它拖曳到建模窗口。 将各环节移位，安排成如图4-40所
13、示的位置。然后用鼠标左键点住 环节输出的箭头，这时鼠标指针变成十字形叉，将它拖曳至想要连接 的环节的输入箭头之处放开左键，就完成连线；这样逐一连接，便可 完成如图4-40所示的系统仿真框图。 使用Simulink菜单中的Start，即可对系统进行仿真。将Scope参数 设定为y：2，x：5，双击Scope模块，即可得到如图4-41所示的单位 阶跃响应曲线。图4-41 系统仿真输出结果显示 （1）模块参数选择 双击图4-40中各个单元（如Step、Sum、Gain、Transfer Fen、 Scope），均会得到类似图4-39所示的框图参数对话框。可根据需要 键入参数，对Sum对话框，键入+或
14、+-。 （2）模块翻转 对反馈回路中的传递函数框图，可在untitled窗口上方，点击（ Format），在弹出的菜单中，选择FlipBlock命令，则模块将翻转180 （若选择Rotate Block命令，则顺时针旋转90）。 （3）示波器（Scope）菜单和常用图形窗口的说明（参见图4-41） 第一个窗口：打印示波器显示图形。 第二个窗口：示波器参数选择（包括轴数、时间范围、轴标记等）。 第三个窗口：放大器（XY轴同时放大）。 第四个窗口：X轴放大器。 第五个窗口：Y轴放大器。 第六个窗口：示波器望远镜（自动定标）（显示图形全貌），通常选 用此命令。可获得较合理图形。 Step 1: St
15、art the installerSelect the Install option and click Next. Step 2: Enter identification and license informationStep 3 : Review the software licensing agreementStep 4 : Choose the installation typeStep 5 : Specify installation folder For Custom installations, you can also specify which products you want to installStep 6 : Confirm your choicesSt
