matlab课程设计任务书2014
Matlab程序设计和应用2014
2、变量名第一个字符必须是英文字母，最多63个字符；
3、变量名不得包含空格、标点，但可包含下划线； 三、MATLAB有一些是预定义变量，不要对预定义变量重新赋值：ans、eps、 Inf或inf、pi、NaN或nan、i或j等。 依次输入eps pi 1/0 0/0 j i观察结果。
10
© 2013 四、运算符和表达式
指令
cd clf
清除图形窗
含义
设置当前工作目录
指令
exit quit
含义
关闭/退出MATLt
清除命令窗中显示内容
清除工作空间中保存的变量 列出指定目录下的文件和子目录 清单 打开M文件编辑器
md
more type which
创建目录
使其后的显示内容分页进行 显示指定M文件的内容 指出其后文件所在的目录
MATLAB程序设计和应用
何钰 冯菊 谢宁
物理科学与技术学院
© 2013
MATLAB程序设计和应用
教学目的
• 熟悉Desktop操作桌面的功能和使用
•熟练掌握数值数组、字符数组的创建、标识等 • 掌握数组运算和矩阵运算、关系操作和逻辑操作 • 了解MATALB在数值计算中的应用 •了解符号计算的符号表达式和符号函数的基本操作
用户目录和当前目录 建议用户建立一个自己的工作目录，用来存放自己创建的应用文件。并在 MATALB开始工作前，把自己的工作目录设置为当前目录。 MATLAB搜索路径的扩展和修改 运行指令时，MATLAB会沿着搜索路径，从各目录上寻找所需调用的文件、 函数、数据。如果用户有多个目录需要与MATLAB交换消息，就需将这些 目录放置在搜索路径上；如果需要一个目录用于存放运行中产生的文件和 数据，就需将这个目录设置为当前目录。 修改搜索路径 方法一：【file：set path】→设置； 方法二：用指令path(path,‟c:\my_dir‟) path(‟c:\my_dir‟ ,path)
Matlab课程设计 由电子连续性方程求PN节中的少数载流子数
图（3）Matlab 画图
另外，用户可以通过在命令窗口中直接输入脚本文件来运行脚本 M 文件。 Matlab 的所有函数都是以逻辑群组的方式进行组织的，而 Matlab 的目录结 构就是以这些群组的方式编排的，以下为几个常用的帮助命令： （1） helpwin:帮助窗口。 （2） helpdesk:帮助桌面，浏览器模式。 （3） lookfor:返回包含指定关键词的项。 （4） demo:打开示例窗口。
1
武汉理工大学《Matlab 应用课程设计》说明书
2 设计内容及要求
2.1 设计目的
《MATLAB 应用实践》课程是电子科学与技术专业学科实践性课程，其主要 目的是向通过本次课程设计掌握 MATLAB 软件的基本知识，基本的程序设计，软 件在高等数学和工程数学中的应用，学会使用软件进行数值计算和控制工程中的 应用。
图（1）Matlab 开发环境
启动 MATLAB 后就可以利用它工作了。由于 MATLAB 是一种交互式语言随时输 入指令即时给出运算结果是它的主要工作方式。例如，在提示符后输入交互式命 令 sqrt(9)，结果会自动产生。如图（2）所示。
图（2）Matlab 简单运算
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武汉理工大学《Matlab 应用课程设计》说明书
本文利用 Mtlab 的算法设计和程序设计的原理和方法,着重介绍了函数 ode45 的实际运用.根据肖克力方程，电子的连续性方程，推导出一个一阶常微 分方程，在给定的方波序列电压下，利用 Matlab 中函数 ode45 求出微分方程的 解，并用图形显示结果。 关键词：Matlab；半导体器件；ode45
3.2 MATLAB 的功能
（1）MATLAB 以矩阵作为数据操作的基本单位，但无需预先指定矩阵维数 （2）按照 IEEE 的数值计算标准进行计算 （3）提供十分丰富的数值计算函数，方便计算，提高效率 （4）MATLAB 命令与数学中的符号，公式非常接近，可读性强，容易掌握 （5）MATLAB 提供丰富的绘图命令，很方便实现数据的可视化 （6）MATLAB 具有程序结构控制，函数调用，数据结构，输入输出，面向对
MATLAB程序设计实践2014
《MATLAB程序设计实践》课程内容一、实践目标１、回顾复习《科学计算与MATLAB》课程内容和基本编程方法；２、编程实现某一科学计算的算法，并举一例应用之和利用MATLAB 自带函数实现之；３、编程解决科学计算和工程实际问题。
二、实践内容1. Matlab基础部分内容：完成一个从文件(data.txt)中读取数据，然后做出相关的图形，每位同学的要求一样。
2. Matlab科学计算部分内容：每位同学根据学号后两位数选取一个内容完成相关程序设计。
三、实践报告的递交1. 实践报告的内容两个实践题目都需提供科学计算的算法说明（流程图）、程序实现代码和最终的结果。
2. 实践报告的递交形式文件包：班级-学号-姓名；包括，M文件、考核题（流程图、程序、运行结果）word文档。
纸质版：考核题、流程图、程序、运行结果；A4纸双面打印、全班按学号顺序订收齐后交指导老师。
一、《MATLAB程序设计实践》Matlab基础班级：学号：姓名：表示多晶体材料织构的三维取向分布函数（f＝f（φ1，φ，φ2））是一个非常复杂的函数，难以精确的用解析函数表达，通常采用离散空间函数值来表示取向分布函数，Data.txt是三维取向分布函数的一个实例。
由于数据量非常大，不便于分析，需要借助图形来分析。
请你编写一个matlab程序画出如下的几种图形来分析其取向分布特征：（1）用Slice函数给出其整体分布特征；（2）用pcolor或contour函数分别给出(φ2＝0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 …90)切面上f分布情况(需要用到subplot函数)；(3) 用plot函数给出沿α取向线(φ1=0~90，φ＝45，φ2＝0)的f 分布情况。
备注：data.txt 数据格式说明数据说明部分，与作图无关此方向表示f 随着φ1从0,5,10,15, 20 …到90的变化而变化此方向表示f 随着φ从0,5,10,15, 20 …到90的变化而变化表示以下数据为φ2＝0的数据，即f （φ1，φ，0）二《MATLAB程序设计实践》科学计算（01）班级：学号：姓名：１、编程实现以下科学计算算法，并举一例应用之。
MATLAB程序设计2014春概要
②使用示波器模块观察仿真输出
三个示波器模块
Scope
XYGraph
Display
例：用三种示波器观察正弦波信号的波形曲线与
波形信息。
③使用To Workspace模块将仿真输出信息返回 到MATLAB命令窗口
如果不用示波器直接观察结果，可将控制 系统仿真信息输入“To Workspace”中。该模 块会自动将数据输出到MATLAB命令窗口里， 用变量保存起来，可用绘图命令绘制图形。
主要特点：简单、准确、快捷、形象、灵活等
2、用Simulink建立系统模型
Simulink完全采用标准模块方框图的拷贝方 法来构造动态系统的结构图模型。
创建过程：
模块的查找与选择
模块的操作模块的模拷块贝的、连移接动和删除
模块标题名称的修改
模块内部参数的修改**
例题：绘制一个二阶系统进行阶跃响应仿真的
10节课 2节课
3、 时域分析法的MATLAB实现 4、 根轨迹分析法的MATLAB实现 5、 频域分析法的MATLAB实现 6、 MATLAB在控制系统校正中应用
3节课 2节课
1节课 3节课
7、 MATLAB在非线性系统分析中应用 8、 MATLAB软件在电子电路中的应用
1节课 2节课
5、如何学习？
主讲人：李绍武
课程说明：
1、学习这门课所必须的基础课
基本数学知识、自动控制原理知识、计算机编程 语言（比如C语言）
2、课程安排及考试方式
理论：24 考试方式：
实验：16
指定教材
3、这门课在控制学科中的地位和作用
MATLAB的控制工具箱，已覆盖了控制领域的 每个领域，每一个工具箱都是当今世界上该控制 领域最顶尖、最优秀的计算与仿真软件； MATLAB已经成为控制领域内最流行的、被广泛采 用的控制系统计算、仿真、辅助设计软件。
MATLAB与系统仿真实验指导书(2014新模板)_65032(1)
《MATLAB与系统仿真》实验指导书西安电子科技大学机电工程学院2014 年9 月实验一MATLAB基本使用、矩阵操作及编程一、实验目的和要求熟悉MATLAB的界面和基本操作，掌握矩阵的建立方法及各种运算，熟练使用MATLAB编程语言编写程序。
1．熟悉MATLAB软件的界面和帮助系统。
2．掌握MA TLAB软件中关于矩阵建立、矩阵初等变换以及矩阵算术、关系、逻辑运算的各种命令。
3．掌握MA TLAB软件中M函数和M文件的编写，以及程序结构与控制，学会编写一般程序。
二、实验仪器计算机一台，注意正确开、关机及打开软件。
三、实验内容与步骤1．MA TLAB的基本使用（1）启动与退出双击MATLAB图标，进入MA TLAB命令窗口，观察各个窗口以及菜单；单击File菜单中的Exit，或使用MATLAB的Exit命令退出。
（2）变量和矩阵的建立>>a=25>>b=3-9i问题1.1：输入“>>a=25;”，结果有什么区别？>>c=[1,2,3,4;5,6,7,8]>>d=0:1:10>>e=linspace(1,11,6)问题1.2：体会以上输入方法有什么区别和联系？若A为在0～2 之间均匀分布的22个数据，B=(1.3,2.5,7.6,2,-3)，C=(23,20,17,14,11,8,5,2)，各用何种方法输入较简单？>>A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]问题1.3：输入“A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]”，结果相同吗？MATLAB中对变量名有什么规定？（3）基本命令>>save data a b c>>load data使用↑键和↓键查看或执行以前执行过的命令>>d=1223.58>>format short e %显示格式设定>>d>>format rat>>d>>who a b %工作空间管理>>whos>>workspace>>path>>clear %注意工作空间的变化问题1.4：执行命令“clc”和“clear”结果有何不同？>>help eig %帮助命令>>look for max>>demo2. 矩阵的操作（1）测试矩阵大小>>f=length(A)>>[n,m]=size(A)>>g=ndims(A)问题1.5：以上三个命令有什么区别？（2）矩阵元素的引用>>A (1,:)>>A ([1,3],:)>>A (2:3,1:2)问题1.6：输入“A (2,3)”，结果任何，输入“A (6)”，结果相同吗？>>A ([1,3],:)=A ([3,1],:)>>A (2,:)=4>>A (find(A==4))=0>>A (3,:)=[]>>reshape (A,3,2)问题1.7：如何将A的第1列和第2列互换？输入“reshape (A,2,4)”能否得到正确结果？>>A (4,5)=2>>[A(1:3,2:4),A(2:4,1:3);A,A(:,2)]（3）矩阵变换>>diag(A,1)>>tril(A,2)>>triu(A,2)>>flipud(A)>>fliplr(A)>>rot90(A)问题1.8：输入“rot90(A,2)”和“rot90(A,-2)”结果有区别吗？（4）特殊矩阵的产生>>B=eye(5)>>C=ones(2,3)>>D=zeros(3,2)>>E=rand(2,5)>>randn(3,4)>>vander([2 3 9])问题1.9：产生一个在[10,20]内均匀分布的4阶随机矩阵。
2014《MATLAB及应用》实验指导书DOC
MATLAB及应用实验指导书实验一MATLAB使用基础一、实验目的1、熟悉MATLAB基本的操作界面。
2、掌握MATLAB中变量、数组、向量等对象的生成方法。
3、掌握符号矩阵的生成和基本运算方法。
4、掌握MATLAB中平面绘图方法。
5、掌握MATLAB中的常用帮助命令使用方法。
二、实验设备计算机，MATLAB语言环境三、实验基础理论1、常见数学函数2、系统的在线帮助（1）help 命令：1）.当不知系统有何帮助内容时，可直接输入help以寻求帮助:>> help（回车）2）.当想了解某一主题的内容时，如输入：>> help syntax （了解Matlab 的语法规定）3）.当想了解某一具体的函数或命令的帮助信息时，如输入：>> help sqrt （了解函数sqrt 的相关信息）（2）lookfor 命令现需要完成某一具体操作，不知有何命令或函数可以完成，如输入：>> lookfor line （查找与直线、线性问题有关的函数）3、常量与变量系统的变量命名规则：变量名区分字母大小写；变量名必须以字母打头，其后可以是任意字母，数字，或下划线的组合。
此外，系统内部预先定义了几个有特殊意义和用途的变量，见下表：（1）数值型向量（矩阵）的输入1）．任何矩阵（向量），可以直接按行方式输入每个元素：同一行中的元素用逗号（，）或者用空格符来分隔；行与行之间用分号（；）分隔。
所有元素处于一方括号（[ ]内；例1：>> Time = [11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]>> X_Data = [2.32 3.43；4.37 5.98]2）．系统中提供了多个命令用于输入特殊的矩阵：4、数组（矩阵）的点运算运算符：+（加）、-（减）、./（右除）、.\（左除）、.^（乘方），例2：>> g = [1 2 3 4]；h = [4 3 2 1]；>> s1 = g + h, s2 = g.*h, s3 = g.^h, s4 = g.^2, s5 = 2.^h5、矩阵的运算运算符：+（加）、-（减）、*（乘）、/（右除）、\（左除）、^（乘方）、’（转置）等；常用函数：det（行列式）、inv（逆矩阵）、rank（秩）、eig（特征值、特征向量）、rref （化矩阵为行最简形）例3：>> A=[2 0 –1;1 3 2]; B=[1 7 –1;4 2 3;2 0 1];>> M = A*B % 矩阵A与B 按矩阵运算相乘>> det_B = det(B) % 矩阵A的行列式>> rank_A = rank（A）% 矩阵A的秩>> X = A/B % 矩阵右除，A/B是B左乘A的逆>> Y = B\A % 矩阵左除，B\A其计算结果是矩阵B的逆和矩阵A相乘6、平面绘图MA TLAB 能绘制表现非常丰富的平面图形，以下是一些常用的MATLAB 绘图函数，以绘制不同平面图元和实现不同的平面图形绘制功能：可以使用grid on 绘图网格线和hold on 同时绘制两个图形，还可以给图形加上各种注解和处理：例4：>>x=-2*pi:pi/10:2*pi;>>y=sin(x);>>plot(x,y,’r*:’)>>grid on % 绘制网格线>>hold on>>y2=2*cos(x);>>plot(x,y2,’b+-‘)>>xlabel('x 轴'); %x 轴注解>>ylabel('y 轴'); %y 轴注解>>title('正弦和余弦函数');%图形标题>>legend({'y = sin(x)','y2 = cos(x)'});%图形注解（2）．MA TLAB 还可以在同一图形窗口完成多个子图的功能，如：>>x=-2*pi:pi/10:2*pi;>>y=sin(x);>>y2=cos(x);>>y3=2*cos(x);>>y4=sin(x)+cos(x);>>subplot(2,2,1);>>plot(x,y,‘r*:’)>>subplot(2,2,2);>>plot(x,y2,‘b+-’)>>subplot(2,2,3);>>plot(x,y3,‘gp:’)>>subplot(2,2,4)>>plot((x,y4,‘kx’)四、实验内容与步骤：1．练习数据和符号的输入方式，将前面的命令在命令窗口中执行通过；2．输入A=[7 1 5；2 5 6；3 1 5]，B=[1 1 1; 2 2 2; 3 3 3]，在命令窗口中执行下列表达式，掌握其含义：A(2, 3) A*B A.*B A^2 A.^2 B/A B./A 3．输入C=1:2:20，则C（i）表示什么？其中i=1,2,3, (10)4. 建立全1矩阵（ones)；建立对角线为1的矩阵（eye)zeros(3) ones(2,3)5．. 练习把y = sin( x ). / x ，z = cos(x ) ，u = 2* sin( x ) ，v = sin( x ) ./ cos( x ) 在[0 , 2 π] 区间内的四个子图分别用不同的颜色、点型和线型绘制在同一个窗口中，并给其中加上纵坐标,标题、图例和网格线。
matlab课程设计实验书
matlab课程设计实验书一、教学目标本课程的教学目标旨在帮助学生掌握MATLAB基本语法、编程技巧以及解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，学生将能够熟练运用MATLAB进行数据处理、算法实现、图形绘制等。
1.了解MATLAB的发展历程、特点和应用领域。
2.掌握MATLAB基本语法和编程规范。
3.熟悉MATLAB内置函数及其应用。
4.掌握MATLAB与其他软件的接口技术。
5.能够运用MATLAB进行简单数据的输入输出操作。
6.能够编写MATLAB脚本文件和函数文件。
7.能够利用MATLAB解决线性方程组、最小二乘法等数学问题。
8.能够利用MATLAB进行数据可视化和图形绘制。
9.能够运用MATLAB进行简单信号处理和数值计算。
情感态度价值观目标：1.培养学生对科学计算软件的兴趣和好奇心。
2.培养学生运用MATLAB解决实际问题的意识。
3.培养学生团队协作和互相学习的良好习惯。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括MATLAB基本语法、编程技巧以及应用案例。
通过本课程的学习，学生将掌握MATLAB的基本操作，能够运用MATLAB解决实际问题。
教学大纲如下：1.MATLAB概述：介绍MATLAB的发展历程、特点和应用领域。
2.MATLAB基本语法：讲解MATLAB的基本语法、编程规范和内置函数。
3.MATLAB数据输入输出：学习如何进行数据的导入导出、文件的创建和保存。
4.MATLAB脚本编程：通过案例学习，掌握MATLAB脚本文件的编写和运行。
5.MATLAB函数编程：学习如何编写MATLAB函数文件，以及函数的调用和参数传递。
6.MATLAB数学问题求解：利用MATLAB解决线性方程组、最小二乘法等数学问题。
7.MATLAB数据可视化：学习如何利用MATLAB进行数据可视化和图形绘制。
8.MATLAB应用案例：结合实际案例，掌握MATLAB在信号处理、数值计算等方面的应用。
三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学方法相结合的方式进行教学。
2014仿真实验任务书
《自动控制原理》MATLAB 分析与设计仿真实验任务书（2014）一、仿真实验内容及要求1．MATLAB 软件要求学生通过课余时间自学掌握MA TLAB 软件的基本数值运算、基本符号运算、基本程序设计方法及常用的图形命令操作；熟悉MA TLAB 仿真集成环境Simulink 的使用。
2．各章节实验内容及要求1）第三章 线性系统的时域分析法∙ 对教材第三章习题3-5系统进行动态性能仿真，并与忽略闭环零点的系统动态性能进行比较，分析仿真结果；∙ 对教材第三章习题3-9系统的动态性能及稳态性能通过仿真进行分析，说明不同控制器的作用；∙ 在MATLAB 环境下选择完成教材第三章习题3-30，并对结果进行分析； ∙ 在MATLAB 环境下完成英文讲义P153.E3.3；∙ 对英文讲义中的循序渐进实例“Disk Drive Read System”，在100=a K 时，试采用微分反馈控制方法，并通过控制器参数的优化，使系统性能满足%5%,σ<3250,510s ss t ms d -≤<⨯等指标。
2）第四章 线性系统的根轨迹法∙ 在MATLAB 环境下完成英文讲义P157.E4.5； ∙ 利用MA TLAB 绘制教材第四章习题4-5；∙ 在MATLAB 环境下选择完成教材第四章习题4-10及4-17，并对结果进行分析； ∙ 在MATLAB 环境下选择完成教材第四章习题4-23，并对结果进行分析。
3）第五章 线性系统的频域分析法∙ 利用MA TLAB 绘制本章作业中任意2个习题的频域特性曲线；4）第六章 线性系统的校正∙ 利用MATLAB 选择设计本章作业中至少2个习题的控制器，并利用系统的单位阶跃响应说明所设计控制器的功能；∙ 利用MA TLAB 完成教材第六章习题6-22控制器的设计及验证；∙ 对英文讲义中的循序渐进实例“Disk Drive Read System”，试采用PD 控制并优化控制器参数，使系统性能满足给定的设计指标ms t s 150%,5%<<σ。
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内蒙古科技大学课程设计任务书课程名称 控制系统仿真 设计题目 汽车运动控制系统指导教师梁丽时间2014.11.03~2014.11.07一、教学要求1、学会收集和查阅资料，学会针对指定控制系统建立数学模型的方法；2、学会使用Matlab/Simulink 建模和仿真的方法；3、掌握控制器的设计方法，以及控制器参数整定和优化的方法。
二、设计资料及参数为了方便系统数学模型的建立和转换，我们设定该系统中汽车车轮的转动惯量可以忽略不计，并且假定汽车受到的摩擦阻力大小与汽车的运动速度成正比，摩擦阻力的方向与汽车运动的方向相反，这样，可将上图所示的汽车运动控制系统简化为一个简单的质量阻尼系统。
根据牛顿运动定律，质量阻尼系统的动态数学模型可表示为：汽车质量m =1000kg ， 比例系数b =50 N·s/m ， 汽车的驱动力u =500 N 。
设计要求该汽车运动控制系统的性能指标为： 上升时间：<5s ；最大超调量：<10％； 稳态误差：<2％。
三、设计要求及成果1、分析系统，得到系统的数学模型；2、求取系统的动态响应曲线；3、设计PID 控制器；4、求取满足设计要求的PID 参数，并分析结果；4、完成5000字左右的课程设计报告（包括设计原理、设计过程及结果分析几部分），写清楚模糊控制器的设计过程，给出设计的模型图和仿真曲线图。
u bvm v v ⎩⎨⎧==+v y u bv v m四、进度安排1、根据给定的参数或工程具体要求，收集和查阅资料（一天）2、Matlab/Simulink建模（一天）3、控制系统设计与优化（两天）4、编写课程设计说明书（一天）五、评分标准1）工作态度（占10%）；2）基本技能的掌握程度（占20%）；3）方案的设计是否可行和优化(40%)；4）课程设计技术设计书编写水平(占30%)。
分为优、良、中、合格、不合格五个等级。
六、建议参考资料1、李国勇.控制系统数字仿真与CAD[M]，北京：电子工业出版社，2003，92、王丹力，MATLAB控制系统设计仿真应用[M]，北京：中国电力出版社，2007，93、薛定宇.控制系统计算机辅助设计—MATLAB语言及应用[M].北京：清华大学出版社，19964、闻新、周露、李东江等.MATLAB模糊逻辑工具箱的分析与应用[M].北京：科学出版社，20015、易继锴.智能控制技术[M].北京：北京工业大学出版社，2003，4课程名称控制系统仿真设计题目基于模糊控制器的自动着舰控制系统指导教师梁丽时间2014.11.03~2014.11.07一、教学要求1、学会收集和查阅资料，学会针对指定控制系统建立数学模型的方法；2、学会使用Matlab/Simulink建模和仿真的方法；3、掌握控制器的设计方法，以及控制器参数整定和优化的方法。
二、设计资料及参数被控对象选取舰载机F/A-18A下滑着舰阶段的高度控制，具体参数见参考资料2的P271。
三、设计要求及成果1、充分理解设计内容，并独立完成实验和综合设计报告。
2、分析系统，得到系统的数学模型；3、设计模糊控制器；4、比较PID控制器与模糊控制器的优缺点，并分析结果；5、完成5000字左右的课程设计报告（包括设计原理、设计过程及结果分析几部分），写清楚模糊控制器的设计过程，给出设计的模型图和仿真曲线图。
四、进度安排1、根据给定的参数或工程具体要求，收集和查阅资料（一天）2、Matlab/Simulink建模（一天）3、控制系统设计与优化（两天）4、编写课程设计说明书（一天）五、评分标准1）工作态度（占10%）；2）基本技能的掌握程度（占20%）；3）方案的设计是否可行和优化(40%)；4）课程设计技术设计书编写水平(占30%)。
分为优、良、中、合格、不合格五个等级。
六、建议参考资料1、李国勇.控制系统数字仿真与CAD[M]，北京：电子工业出版社，2003，92、王丹力，MATLAB控制系统设计仿真应用[M]，北京：中国电力出版社，2007，93、薛定宇.控制系统计算机辅助设计—MATLAB语言及应用[M].北京：清华大学出版社，19964、闻新、周露、李东江等.MATLAB模糊逻辑工具箱的分析与应用[M].北京：科学出版社，20015、易继锴.智能控制技术[M].北京：北京工业大学出版社，2003，4课程名称控制系统仿真设计题目直流脉宽调速系统仿真研究指导教师梁丽时间2014.11.03~2014.11.07一、教学要求1、学会收集和查阅资料，学会针对指定控制系统建立数学模型的方法；2、学会使用Matlab/Simulink建模和仿真的方法；3、掌握控制器的设计方法，以及控制器参数整定和优化的方法。
二、设计资料及参数为了对调速系统进行稳定性和动态品质等动态分析，必须首先建立系统的微分方程式，即描述系统动态物理规律的数学模型．额定励磁下他励直流电动机等效电路如上图所示．在设计时，功率驱动器为线性放大器，放大倍数取5o，直流电动机参数为：R=0．512，L=0．015， Ue=220V，Ie=53A，ne=1460map， Ce=0．132，GD2=22．45 N ，测速发电机的放大倍数Kd=5／1460(V／rmp)，控制器为PID调节器．调速系统采用直流脉宽调速系统，它的主电路是采用电力电子器件构成的脉宽调制式放大器也称为脉宽调制变换器，即PWM变换器．因为PWM调速是通过调整电力晶体管的开通与关断时间来对电机进行调速的，所以有以下公式：Ud=Ton*U/T ，Ton为晶体管饱和导通时间，T为一个开关周期的时间，通过调节Ton的大小就可以调节平均电压，也就可以改变电机的两端电压进行调速．晶体管需要一个控制方波进行控制，这个方波由脉宽调制器产生,它是由一个运算放大器和二个输入信号组成的电压比较器．其中运算放大器必需工作在开环状态稍有一点输入就可以使运算放大器饱和，以便把连续的电压变成脉冲压．Simulink中由于没有电压比较器,所以用些非线性函数来模拟其的产生。
三、设计要求及成果1、分析系统，得到系统的数学模型并利用matlab/simulink工具箱封装电机模型；2、设计脉宽调制器并封装；3、设计PID控制器，调节P、I、D三个参数要求稳态指标：转速无静差；动态指标：电流超调量σi ≤5％；空载起动到额定转速的转速超调量σn≤10％；4、完成5000字左右的课程设计报告（包括设计原理、设计过程及结果分析几部分），要求给出设计的模型图和仿真曲线图。
四、进度安排1、根据给定的参数或工程具体要求，收集和查阅资料（一天）2、Matlab/Simulink建模（两天）3、控制系统设计与优化（一天）4、编写课程设计说明书（一天）五、评分标准1）工作态度（占10%）；2）基本技能的掌握程度（占20%）；3）方案的设计是否可行和优化(40%)；4）课程设计技术设计书编写水平(占30%)。
分为优、良、中、合格、不合格五个等级。
六、建议参考资料1、李国勇，控制系统数字仿真与CAD[M]，北京：电子工业出版社，2003，92、薛定宇，控制系统仿真与计算机辅助设计[M]，北京：机械工业出版社，2005，13、陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京：机械工业出版社，1992内蒙古科技大学课程设计任务书课程名称 控制系统仿真 设计题目 地温空调控制系统仿真指导教师梁丽时间2014.11.03~2014.11.07一、教学要求1、学会收集和查阅资料，学会针对指定控制系统建立数学模型的方法；2、学会使用Matlab/Simulink 建模和仿真的方法；3、掌握控制器的设计方法，以及控制器参数整定和优化的方法。
二、设计资料及参数1、对于地温空调系统, 单个压缩机的模型是高于二阶的非线性模型[ 8- 11] , 而实际地温空调系统的动态过程是一个具有较大滞后量的一阶惯性过程, 因此, 热泵机组的模型可近似为1)(+≈-Ts Ke s G Ls式中: K 为过程的增益, L 为温度变化的滞后时间, T 是热泵机组的惯性时间常数. 它们的数值由水源热泵机组各部分参数及实际的工程环境来决定. 在通常条件下, 系统的滞后时间L 是一个常值, 大约是几十秒; 系统惯性时间常数T 的变化范围在40 ~ 250 s. 当系统的惯性时间常数T =360s, K = 0.5, L = 36时, 热泵机组的模型为13605.0)(36+≈-s e s G s三、设计要求及成果 1、熟悉系统设计背景；2、将数学模型转变为仿真模型，并用Matlab/Simulink 实现求其动态响应；3、设计合理的控制器（控制算法）控制系统温度，使其尽量满足稳、准、快的要求；4、针对大滞后系统，可以用Simulink 搭建带有Smith 预估器的PID 控制器，将该模块嵌入到控制系统中直接控制。
并与第三步设计的控制器的控制效果进行比较；5、完成5000字左右的课程设计报告（包括设计原理、设计过程及结果分析几部分），要求给出设计的模型图和仿真曲线图。
四、进度安排1、根据给定的参数或工程具体要求，收集和查阅资料（一天）2、Matlab/Simulink 建模（一天）3、控制系统设计与优化（两天）4、编写课程设计说明书（一天）五、评分标准1）工作态度（占10%）；2）基本技能的掌握程度（占20%）；3）方案的设计是否可行和优化(40%)；4）课程设计技术设计书编写水平(占30%)。
分为优、良、中、合格、不合格五个等级。
六、建议参考资料1、李国勇.控制系统数字仿真与CAD[M]，北京：电子工业出版社，2003，92、薛定宇.控制系统计算机辅助设计—MATLAB语言及应用[M].北京：清华大学出版社，19963、闻新、周露、李东江等.MATLAB模糊逻辑工具箱的分析与应用[M].北京：科学出版社，20014、易继锴.智能控制技术[M].北京：北京工业大学出版社，2003，4内蒙古科技大学课程设计任务书课程名称 控制系统仿真 设计题目 双容水箱液位控制系统仿真指导教师梁丽时间2014.11.03~2014.11.07一、教学要求1、学会收集和查阅资料，学会针对指定控制系统建立数学模型的方法；2、学会使用Matlab/Simulink 建模和仿真的方法；3、掌握控制器的设计方法，以及控制器参数整定和优化的方法。
二、设计资料及参数1、双容水箱逻辑结构上图所示。
水流入量Qi 由调节阀u （FV101）控制，流出量Qo 则由用户通过负载阀R 来改变，被调量为下水箱水位h ，分析水位在调节阀开度扰动下的动态特性。
2、对某种型号的水箱，在某一平衡点附近，建立其线性化模型，其中各参数分别为：T1=80s ，T2=80s ，K1=KuR1=1，K2=R2/R1=1，s s 22,81==ττ 。