(II)仿真软件MATLAB--基本操作
MatlabSimulink课程上机实验汇报
模糊控制
模糊控制概述
模糊控制是以模糊集合论，模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的计算 机智能控制。在传统的控制领域里，控制系统动态模式的精确与否是影 响控制优劣的最主要关键，系统动态的信息越详细，则越能达到精确控 制的目的。传统的控制理论对于明确系统有强而有力的控制能力，但对 于过于复杂或难以精确描述的系统，则显得无能为力。因此便尝试着以 模糊数学来处理这些控制问题。
PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点， 其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的 控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。
PID控制
1.2 PID控制器的参数整定
模糊控制
模糊集合
经典集合论中任意一个元素与任意一个集合之间的关系，只是“属于”或“不属于”，两者必居其一 而且只居其一。它描述的是有明确分界线的元素组合。经典集合用0或1简单地表示“属于”或“不属于” 的分类对比，而模糊集合则是把它扩展成用0~1之间的连续变化值来描述元素的属于程度。经典集合中元 素必须符合特征函数，而模糊集合实际上是将经典集合论中的特征函数表示扩展到用隶属度函数来表示。
隶属度函数实质上反映的是事物的渐变性，要遵守一些基本规则。 1．表示隶属度函数的模糊集合必须是凸模糊集合 2．变量所取隶属度函数通常是对称和平衡的 3．隶属度函数要遵从语意顺序和避免不恰当重叠 4．隶属度函数的选择需要考虑重叠指数
模糊控制
模糊集合
隶属度函数举例
matlab电路仿真教程
在MATLAB窗口的工具栏中单击
图标
在命令窗口中输入命令： >>simulink
2. Simulink浏览器
标题栏 菜单栏 工具栏 模块说明框
基本模块库
已安装专用 模块库
模块查找框 模块显示框
Simulink基本模块库包括8类子库 ： Continuous（连续模块） Discrete（离散模块） Function&Tables（函数和平台模块） Math（数学模块） Nonlinear（非线性模块） Signals&Systems（信号和系统模块） Sinks（接收器模块） Sources（输入源模块）
基于MATLAB/Simulink的直流电路仿真分析
电路如图所示，参数如下：R1=2，R2=4，R3=12，R4=4，R5=12，R6=4， R7=2，Us=10V。求i3，U4，U7；
仿真结果
（2）启动仿真
启动方式： (1) Simulink模块编辑窗口菜单栏“ Simulation /Start” (2)单击工具栏上的 图标
举例说明 Sim6_1.mdl
三、Simulink常用模块介绍
在模块浏览器中的Simulink节点下包含了搭建一个Simulink模块所 需要的基本模块。本节主要对其中的Sources模块库、Sinks 模块库、 Simpower systeems模块库中的常用模块进行介绍。
输入已有的函数作为仿真的激励信号。首先要在MATLAB环境下建立一
个时间向量和相应的函数值向量，然后将时间向量和函数值向量的名称
[T, U]填入该图标的对话框中。
Sinks模块
Sinks模块库中的模块主要功能是接受信号，并且将接受的信号显示出来。
(精品)Matlab入门教程(很齐全)
4 2 2 1 3 4 A3 0 5,B2 0 3
1 5 3 2 1 1
A/B相当于矩阵方程XB=A
ans =
0
0 2.0000
-2.7143 -8.0000 -8.1429
2.4286 3.0000 2.2857
AB 1
数组和矩阵
9.矩阵的基本运算
例 已知
4 2 2 1 3 4 A3 0 5,B2 0 3
Inf 无限值； NaN 空值
e 以10为底的幂次。1.602e-20, 6.532e12
3.运算符
数组和矩阵
+，- ，*，/，\ 左除: 2\3 = 1.5000
^ 幂: x=2; x^3; x^(-3)
’ 复数共轭转置 x=3+4i x’=3-4i
.点运算
(1)当x是一个向量时，求 [
x
2 i
x=-5:0.1:4 plot(x,1./(x.^2+2*x-1)) plot(x,1./(x.^2+2*x)) plot(x,1./(x.^2+2*x+1)) plot(x,1./(x.^2+2*x+2)) plot(x,1./(x.^2+2*x+3))
习题
17．（1）在计算机屏幕上作出函数 f(x)x0.1 和
>> syms x;
定义符号变量
>>limit(sin(x)/x,x,0)
ans = 1
MATLAB在《微积分》中的应用
2、求极限
例3 求极限 lim ex3 1 x01cos xsinx
>> syms x;
定义符号变量
>>limit((exp(x^3)-1)/(1-cos(sqrt(x-sin(x)))),x,0,
matlab使用
MATLAB是一个交互式开发系统，其基本数据要素是 矩阵。MATLAB的语法规则简单，适合于专业科技人员的 思维方式和书写习惯；它用解释方式工作，编写程序和运 行同步，键入程序立即得出结果，因此人机交互更加简洁 和智能化；而且MATLAB可适合于多种平台 ，随着计算 机软件、硬件的更新而及时升级，使得编程和调试效率大 大提高。 目前，MATLAB已经成为应用代数、自动控制理论、 数理统计、数字信号处理、动态系统仿真和金融等专业的 基本数学工具，各国的高等教育学校纷纷将MATLAB正式 列入本科生和研究生课程的教学计划中，成为学生必须掌 握的基本软件之一；在研究设计单位和工厂企业中， MATLAB也成为工程师们必须掌握的一种工具。本课程将 以MATLAB7.3为版本进行较为全面的介绍。
下拉菜单
Paste to Workspace
功能
打开数据输入向导对话框“Import Wizard‖，将剪切板中的数据输入到 MATLAB工作空间中
Find
Find File
在命令窗口和历史窗口中查找
设置查找条件查找
Clear Command Window 清除命令窗口中的所有命令 Clear Command History Clear Workspace
下拉菜单 M-File Figure Variable New Model GUI
Deployment Project
功能
新建一个M文件，打开m文件编辑/调试器 新建一个图形文件，打开图形窗口 新建一个变量，默认变量为unnamed 新建一个仿真模型，打开Simulink窗口
新建一个用户图形界面（GUI），打开GUI 窗口
1.2.2MATLAB的启动和退出 MATLAB的启动 MATLAB的退出
1 MATLAB基础准备及入门own
• 4. 函数M文件的组成：
二.MATLAB安装和集成环境
1. MATLAB安装组建选择
(1) 必须选择的本原组件
– MATLAB：可以对除“符号类数据”以外的 各类数据进行操作、运算和可视化。 – Symbolic Math：符号类数据的操作和计算。 – Simulink：仿真软件包。 – Optimization：包括求函数零点、极值、规划 等优化程序。
五. Command History 历史命令窗口
• 1. 历史指令窗的功能：
– 记录用户在MATLAB指令窗中所输入过的 所有指令行，并且所有这些被记录的指令行 都能被复制，或送到指令窗中再运行。
• 2. 历史指令的在运行：
– 选中历史命令：[Ctrl+鼠标左键]； – 点击鼠标右键：[Evaluate Selection]。
• 4. 扩展和修改搜索路径
– 目的：当用户有多个目录需要同时与 MATLAB交换信息，就应该把这些目录放 置在MATLAB的搜索路径，使得这些目录 上的文件或数据能被调用。
– 修改方法：利用路径对话框修改搜索路径
• 在指令窗里，运行指令pathtool
• 在MATLAB桌面、指令窗口的菜单条中，选择 [File：Set Path]下拉菜单项。
• 或点击MATLAB桌面左下角的Start按钮中的 [Desktop tools：path]。
4. 文件管理
• 文件管理的命令，包括列文件名、显示或删除文 件、显示或改变当前目录等。（what、dir、type、 delete、cd） • what：显示当前目录下所有与matlab相关的文件 及它们的路径。 • dir：显示当前目录下所有的文件 • cd path：由当前目录进入path目录 • cd ..：返回上一级目录 • cd：显示当前目录 • type filename：在命令窗口中显示文件filename • delete filename：删除文件filename
matlab使用
§第一讲 《Matlab安装与启动》一、实验目的：1、熟练Matlab的安装、启动与退出的步骤。
二、教学重点：MATTLAB安装启动三、教学难点：掌握MATTLAB安装启动四、教学内容和要点《MATTLAB安装启动》五、采用的教学方法和手段教学方法：讲述法教学手段：挂图六、Matlab安装的硬件要求硬件要求：CPU：Pentium II以上，内存24MB以上，CD-ROM(安装用)。
硬盘安装前应有2MB以上空间。
8位以上显卡，图形加速卡，声卡。
七、安装步骤下面以一台PC机（操作系统为WIN2000）为例，介绍Matlab的安装过程。
1）把安装盘放入CD-ROM，一般会自动运行安装程序，如果不运行，可以进入光盘双击setup.exe文件，初始化完成，会出现图1-1所示界面。
图1-1 2）单击Next按钮，出现一个对话框，如图1-2所示，输入你的安装序列号，图1-2 3）单击Next，出现对话框如图1-3，内容是你是否接受协议。
图1-3单击Yes，出现一个对话框如图1-4，分别输入你的名字，和单位。
图1-4 4）单击Next，出现对话框，如图1-5，第一项是选择安装路径，一般默认。
第二项是选择产品和文件，单选产品，或者单选文件。
第三项是选择语言，一般默认英语。
第四项是具体选择那些产品文件。
图1-5在第四项里面各个选项的意义如下：Chemometrics 用化学方法和技术对数据进行定量和定性的分析。
Communications Matlab函数和SIMULINK块进行通讯系统的设计、仿真分析。
Control System 用于自动控制系统的设计和分析。
该工具箱的函数包含在Matlab学生版的信号和系统工具箱中。
Extended Symbolic Math 用于扩展的符号数学。
增加对在Maple V中编程和访问所有MapleV库的支持。
包括符号数学工具箱。
Financial 用于经济和定量的分析。
MATLAB软件基础[1]
![MATLAB软件基础[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/7bfafdf9770bf78a652954e4.png)
MATLAB软件基础§1MATLAB 概述MATLAB 是MATrix LABoratory（“矩阵实验室”）的缩写，是由美国MathWorks 公司开发的集数值计算、符号计算和图形可视化三大基本功能于一体的，功能强大、操作简单的语言。
是国际公认的优秀数学应用软件之一。
20世纪80年代初期，Cleve Moler与John Little等利用C语言开发了新一代的MATLAB语言，此时的MATLAB语言已同时具备了数值计算功能和简单的图形处理功能。
1984年，Cleve Moler与John Little等正式成立了Mathworks公司，把MA TLAB 语言推向市场，并开始了对MA TLAB工具箱等的开发设计。
1993年，Mathworks公司推出了基于个人计算机的MATLAB 4.0版本，到了1997年又推出了MA TLAB 5.X版本（Release 11），并在2000年又推出了最新的MA TLAB 6版本（Release 12）。
现在，MATLAB已经发展成为适合多学科的大型软件，在世界各高校，MA TLAB 已经成为线性代数、数值分析、数理统计、优化方法、自动控制、数字信号处理、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具。
特别是最近几年，MATLAB在我国大学生数学建模竞赛中的应用，为参赛者在有限的时间内准确、有效的解决问题提供了有力的保证。
§2 MATLAB的安装与启动2.1 MATLAB的安装要用MATLAB 6，首先必须在计算机上安装MATLAB 6应用软件，随着软件功能的不断完善，MA TLAB对计算机系统配置的要求越来越高。
下面给出安装和运行MATLAB 6 所需要的计算机系统配置。
◆MA TLAB 6对硬件的要求CPU要求：Pentium II、Pentium III、AMD Athlon或者更高；光驱：8倍速以上；内存：至少64MB，但推荐128MB以上；硬盘：视安装方式不同要求不统一，但至少留1GB用于安装（安装后未必有1GB）；显卡：8位；◆MA TLAB 6对软件的要求Windows95 、Window98、Windows NT或Windows2000；Word97或word2000等，用于使用MATLAB Notebook；Adobe Acrobat Reader 用于阅读MATLAB的PDF的帮助信息。
matlab仿真电路的参数设置
一、概述Matlab作为一种功能强大的仿真软件，被广泛应用于电路仿真领域。
在进行电路仿真时，合理的参数设置对于模拟电路的仿真结果具有重要的影响。
本文将就Matlab仿真电路的参数设置进行详细的讨论，帮助读者更好地了解如何进行合理的参数设置，以获得准确和可靠的仿真结果。
二、仿真电路参数设置的重要性1. 电路参数对仿真结果的影响对于电路仿真来说，电阻、电容、电感等元件的参数设置直接影响到仿真结果的准确性。
合理的参数设置可以使得仿真结果更加接近实际电路中的情况，从而提高仿真结果的可靠性。
2. 参数设置对电路性能的分析通过合理的参数设置，可以方便地对电路的性能进行分析，比如电压、电流的波形、功率的分布等。
这对于电路设计者来说非常重要，可以帮助他们更好地了解电路的工作情况，从而进行进一步的优化和改进。
三、Matlab仿真电路参数设置的方法1. 参数设置前的准备工作在进行电路仿真之前，首先需要对电路进行建模，包括各个元件的连接方式、参数等。
建模的准确性对于仿真结果至关重要，因此需要在参数设置之前对电路的模型进行充分的验证和调试，确保模型的准确性。
2. 参数设置的流程在进行电路仿真时，需要对每个元件的参数进行合理的设置。
一般来说，可以按照以下步骤进行参数设置：(1) 选择合适的元件模型对于不同类型的元件，Matlab提供了多种模型可供选择，比如电阻可以选择理想电阻模型、非线性电阻模型等。
需要根据实际情况选择合适的模型。
(2) 设置元件的参数根据电路的实际情况，对每个元件的参数进行设置，包括电阻的阻值、电容的电容量、电感的电感值等。
需要根据实际情况进行合理的设置，避免出现参数设置不合理的情况。
(3) 设置仿真参数在进行仿真的时候，需要设置仿真的时间、步长等参数，以获得更加详细和准确的仿真结果。
3. 参数设置的注意事项在进行参数设置时，需要注意以下几点：(1) 参数的合理性参数的设置需要符合实际的电路情况，不能盲目地进行设置。
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1.2.1 MATLAB语言的结构 1.2.2 MATLAB的磁盘文件 1.2.3 MATLAB的库函数 1.2.4 外部程序的调用 1.2.5 输入与输出函数 1.2.6 数值显示格式
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1
1.2.1 MATLAB语言的结构
MATLAB命令窗口就是MATLAB语言的工作空间， 因为各种功能的执行必须在此窗口下才能实现。
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1.2.2 MATLAB的磁盘文件
文本文件，全局变量
例：求函数在x=-4处的值
y
建立文本文件myfile.m
%myfile.m
%This is an m-file for calculates sqrt(abs(x))+x.^3
x1=abs(x)
x2=sqrt(x1)+x.^3
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who和whos这两个命令用于显示在MATLAB工作空间 中已经驻留的变量名清单
who命令只显示出驻留变量的名称，whos在给出变量 名的同时，还给出它们的大小、所占字节数及数据类型 等信息
clear命令用于删除MATLAB工作空间中的变量
clear
%清除内存中的全部变量
在这种环境下输入的MATLAB语句称为窗口命令， 就是在上述环境下输入的MATLAB语句，并直接 执行它们完成相应的运算及绘图等。
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赋值语句
MATLAB的赋值语句有两种使用格式： （1）变量=表； 当一次返回多个结果时，左边的变量名用[]括起来，并
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数据的存取
%例1-1：数据的存取。
x=[1,2]
mkdir('c:\','my_dir'); my_dir
cd c:\my_dir 当前目录
save saf x 保存为saf.mat文件
dir
% 输入数据 %在C盘上创建目录 %使c:\my_dir成为 %选择内存中的x变量 %显示目录上的文件
复数z的相角 复数z的实部 复数z的虚部 复数z的共轭复数 四舍五入至最近整数
无论正负，舍去正小数至最 近整数 地板函数，舍去正小数至最 近整数 天花板函数，加入正小数至 最近整数
函数名
rat(x) rats(x) rem(x,y) gcd(x,y) lcm(x,y) log10(x) log2(x) log(x)
并根据变量的操作确定其类型；
变量的命名规则：区分大小写，以英文字母开始， 不能使用空格和标点，长度不能超过31位，某些 常数也可以作为变量使用，如i；
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常量已预先定义其数值的变量，默认的常量
名称 pi INF(inf) NaN(nan) realmax realmin eps i(j) nargin nargout ANS(ans)
MATLAB语言=窗口命令+m文件
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1.2.3 MATLAB的库函数
函数名
abs(x) sqrt(x) angle(z) real(z) image(z) conj(z) round(x) fix(x)
floor(x)
ceil(x)
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含义
数的绝对值或向量的长度
开平方
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说明 圆周率 无穷大 代表不定值（即1/0） 最大的正实数 最小的正实数 浮点数的相对误差 虚数单位 函数实际输入参数个数 函数实际输出参数个数 默认变量名，以应答最近一次操作运算结果
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例 计算表达式的值，并显示计算结
果。
在MATLAB命令窗口输入命令： x=1+2i; y=3-sqrt(17); z=(cos(abs(x+y))sin(78*pi/180))/(x+abs(y)) 其中pi和i都是MATLAB预先定义的变量，分别代表 代表圆周率π和虚数单位。 输出结果是： z= -0.3488 + 0.3286i
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注意！
不能使用逗号，不同变量之间只能用空格来分隔 文件名会自动地使用扩展名.mat 例将变量a,b,c保存到mydat Save mydate a b c 若要按照ASCII码的格式来存储数据，则要加上
参数-ascii 若要获得高精度数据用-ascii -double
且每个变量之间用逗号分开 其中表达式是用运算符将有关运算量（字符、函数、
变量名）连接起来的式子，其结果是一个矩阵
（2）表达式
将表达式的值赋给MATLAB的预定义变量ans。
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变量
变量无须事先定义，一个变量以其名称在语句命 令中第一次出现而定义
运算表达式不允许有未定义的变量； 不需要预先定义变量的类型，它会自动生成变量，
pow2(x)
y=x2
x x3
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M文件
仅靠一条一条地输入语句，很难实现复杂功能， 为了实现诸如循环、条件、分支等功能， MATLAB利用了m文件，m文件是由一系列的 MATLAB语句组成的
MATLAB可以认为是一种解释性语言，用户可在 MATLAB工作环境下一条一条地键入命令，也可 以直接键入用MATLAB语言编写的m文件名，或 者结合起来使用
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内存变量文件
MATLAB工作空间中的变量在退出MATLAB时 会丢失。
用MAT文件可以把当前MATLAB工作空间中的 一些有用变量长久地保留下来，扩展名是.mat。
MAT文件的生成和装入由save和load命令来完 成。常用格式为： save 文件名 [变量名表] [-append][-ascii] load 文件名 [变量名表] [-ascii]
Clear a %清除内存中的变量a
load saf x 入内存
%把saf.mat文件中的x变量装
who
%检查内存中有什么变量
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内存变量的删除与修改
MATLAB工作空间窗口专门用于内存变量的管理。 在工作空间窗口中可以显示所有内存变量的属性。 当选中某些变量后，再单击Delete按钮，就能删 除这些变量。当选中某些变量后，再单击Open按 钮，将进入变量编辑器。通过变量编辑器可以直 接观察变量中的具体元素，也可修改变量中的具 体元素。