应用型自动化类专业Matlab实验教学应用研究
MATLAB语言及其应用实验报告.doc
MATLAB语言及其应用实验报告.doc一、实验目的1、熟悉MATLAB语言及其基本操作；2、掌握利用MATLAB进行数据分析和可视化的方法；3、掌握MATLAB应用于科学计算的基本方法。
二、实验环境MATLAB R2018a三、实验内容及方法3.1 实验内容1、打开MATLAB环境；2、读入数据文件，并对数据进行分析和处理；3、通过MATLAB绘制图表，对数据进行可视化。
四、实验细节及流程4.1 读入数据文件本实验使用的数据文件为sales.xlsx，其中包括2018年各个季度的销售数据。
首先，通过以下命令导入数据：data=xlsread('sales.xlsx');4.2 数据分析和处理1、计算各季度销售总额通过以下代码计算每个季度的销售额并求和，得到每年的销售总额：Q1=data(:,2);TotalSales=sum([Q1 Q2 Q3 Q4],2);2、计算增长率根据每年的销售总额，计算出每年的增长率。
具体代码如下：GrowthRate(1)=0;for i=2:length(TotalSales)GrowthRate(i)=((TotalSales(i)-TotalSales(i-1))/TotalSales(i-1))*100; endSalesGrowth=[TotalSales GrowthRate];3、计算每个季度的均值和标准差meanQ1=mean(Q1);stdQ1=std(Q1);4、计算出每年第一个季度的销售额所占比例首先，我们将第一个季度的销售额单独提出来，具体代码如下：4.3 数据可视化1、柱形图对于销售总额，使用柱形图进行可视化，具体代码如下：结果如下图所示：图1 销售总额2、线性图3、箱形图boxplot([Q1 Q2 Q3 Q4],{'Q1','Q2','Q3','Q4'});图3 每个季度的销售额4、饼图pie(FirstQSalesRatio(:,1));五、结论本实验通过对销售数据的分析和可视化，得出以下结论：1、2018年销售总额呈逐年上升趋势，其中2017年到2018年的增长率最高；2、每年第一个季度的销售额所占比例在40%至45%之间，与其他季度相比，显著高于其他季度；3、2018年第二季度的销售额经过调整后，表现出了相对较高的波动。
Matlab在《自动控制原理》课程教学中的应用研究3页
Matlab在《自动控制原理》课程教学中的应用研究一、引言《自动控制原理》是“仪器科学与技术”学科领域的重要基础课程，该课程比较全面地向学生介绍自动控制的基本理论，基本概念及其系统的分析与设计方法。
通过该课程的学习，可以使学生建立起自动控制系统的基本原理和基本概念，并让学生初步学会利用控制理论的基本方法分析和设计用于实际的控制系统[1]。
《自动控制原理》课程的特点是：理论性很强，要求学生具有较好的数学知识功底，同时要求学生有较强的系统分析与设计能力。
面对这样一门重要的工科基础课程，学生普遍反映是抽象、难学，所以如果仍然采用常规的“课堂讲授+验证性实验”的方法是无法适应现代专业技术的发展要求。
因此，需要改进目前的教学方法，调动老师和学生的参与性及学习效果。
在《自动控制原理》的常规授课中，一般是采用学校自有设备如实验箱及示波器等。
但是在上述实验环节中存在的问题是：实物实验台套数较少，难以实现每人一台，实验以验证性实验居多，内容形式老化，难以激发学生实验积极性。
所以我们将Matlab软件及Simulink仿真平台引入课堂教学，设计了基于Matlab软件及Simulink仿真的自动控制原理教学平台[2，3]。
二、基于Matlab软件及Simulink仿真的自动控制原理教学平台《自控控制原理》是一门理论和实践都很强的课程。
我们在授课时采用先介绍输入信号基本形式，自动控制原理基本概念，基本分析方法及系统模型建立的顺序，给出数学推导证明。
同时将授课重点放在基本概念的建立和如何引出这个概念上，弱化推导公式，同时采用基于Matlab软件及Simulink仿真的自动控制原理教学平台进行演示[4，5]。
MATLAB是美国MathWorks公司推出的一款数学计算软件。
在自动控制系统的教学中，因为涉及到一些问题的计算和画出相对应的响应曲线，所以完全可以利用MATLAB的强大计算功能和丰富的绘图功能来解决以上问题[2]。
Simulink （Dynamic System Simulation Software），即系统仿真工具箱。
MATLAB仿真应用于自动化专业教学的实践与思考
2008年2期（总第106期）
教学改革广角
MATLAB仿真应用于自动化专业教学的 实践与思考
张晓江
摘要：近年来，随着计算机硬件和软件的性能与质量空前提高，计算机的应用越来越普及，计算机仿真技术越来越广泛地应 用于控制系统的分析与设计。在“自动控制理论”、“现代控制理论”、“控制系统计算机仿真”等课程的教学中使用了MATLAB 语言。学生在这些课程中学会使用这个功能强大的计算机仿真与CAD软件。同时，在毕业设计和课程设计的过程中，辅导学生掌 握MATLAB/Simulink/PSB（Power System Blockset电力系统模块集)在“电机及拖动基础”、“电力电子学”以及“直流调速系统”与 “交流调速系统”等课程中的应用。MATLAB/Simulink及其PSB可以帮助学生更好地综合理解这几门主干课程的内容，发挥自己的创 造性和主观能动性。有助于激励学生的创新思维。学生能够很快学会借助于计算机来分析和设计控制系统。 关键词：MATLAB仿真；计算机辅助教学；创新型人才；自动化系主干课程 作者简介：张晓江（1957-），男，上海人，合肥工业大学电气与自动化工程学院，副教授，主要研究方向：控制理论与 控制工程、计算机控制等。（安徽 合肥 230009） 基金项目：本文系安徽省省级精品课程与合肥工业大学校级精品课程《自动控制理论》资助项目的研究成果。
2008年2月上
教学改革广角
程。在其中若干门课程的教学过程中，都可以引进仿真手段。 在美国、英国、加拿大、澳大利亚等英语国家的各个大 学中，MATLAB是最流行的计算机仿真软件。特别是在控制 理论的教学中，每个章节都有仿真内容，帮助学生理解所学的 内容。例如，在讲到二阶系统稳定性的时候，用MATLAB/ Simulink构造一个二阶控制系统的模型，通过选择不同的阻尼 比，可以看到对于单位阶跃输入，系统的响应是不一样的。形 象生动、令人印象深刻，可以加深学生对这个知识点的理解。 MATLAB的部件Simulink中有一个PSB(电力系统模块 集)，是由加拿大魁北克省电力公司（Hydro Quebec）开发 的，并且被集成在MATLAB软件之中。其中不仅有直流电 机、异步电机、同步电机、永磁同步电机等各种类型电机的 仿真模块，也有晶闸管、整流二极管、MOSFET、IGBT等 各种电力电子器件以及各种电路元件的仿真模块等等。可以 非常方便地构造“电机及拖动基础”、“直流调速系统”、 “交流调速系统”、“电力电子学技术”等课程相关内容的 仿真模型。 例如，在学习“直流调速系统”时，可以使用 MATLAB/Simulink构造一个直流调速双闭环控制系统，并且 改变PID控制器的各个参数，观察其对系统控制性能的影响。 在学习“电力电子学”以及“交流调速系统”时，可以方便地 构造一个变频器，甚至一个三相异步电动机矢量控制变频调速 系统的仿真模型。学生通过构造这些模型进行仿真实验，并且 在仿真模型中加入自己的新的设计思想。寓教于乐，许多学生 对此很有兴趣。 二、应用MATLAB连接贯穿自动化专业主干课程的知识内容 目前，学校一些教专业课的教师不熟悉MATLAB这样的 仿真软件，在讲授专业课时，并没有讲授相关的仿真内容。 因此，单独开设了“控制系统计算机仿真”，以及“控制系 统计算机仿真综合实验”课程。在这两门课程中，除了讲授 MATLAB/Simulink基本知识以及仿真算法的基本知识以外， 还讲授各专业课程（主要包括“电机及拖动基础”、“直流调 速系统”、“交流调速系统”、“电力电子学技术”等课程） 相关内容的仿真方法。学生也有足够的上机练习的机会。有许 多对此感兴趣的同学平时就在自己的计算机上练习。 在辅导学生做毕业设计的时候，有时也选择一些较复杂 的仿真课题。同学们在毕业设计的过程中，必须要复习大学四 年来学过的多门主干专业课知识，将这些课程的知识贯穿于毕 业设计课题中。当遇到课堂上没有学过的内容时，还要求学生 参考文献：
MATLAB在“自动控制原理”课程中的应用研究
HEBEINONGJI摘要:“自动控制原理”是电气与自动化专业重要的专业基础课，内容抽象、复杂，学生理解困难。
近年来，随着MATLAB引入自动控制原理教学实践中，利用其强大的数值计算及绘图功能，对教学形式和内容进行了有力改革,从而有效地提高了课堂教学效率及教学效果。
关键词：自动控制原理;MATLAB;教学改革MATLAB在“自动控制原理力课程中的应用研究河北农业大学李珊珊孔德刚弋景刚袁永伟刘江涛引言自动控制原理是电气与自动化专业一门重要的专业技术基础课，该课程在内容体系中起着承上启下的作用。
主要介绍讨论了单输入一单输出定常系统的控制问题，讲授经典控制理论的三大分析方法一时域分析法、根轨迹分析法和频域分析法，自动控制系统综合与校正的一般方法和非线性系统等内容，课程具有一定的抽象性，包含大量的数学内容和复杂计算。
通过学习,要求学生系统掌握自动控制的基本原理和基本方法，并能对控制系统进行定性分析、定量计算和综合设计。
学生普遍反映难以理解，内容枯燥。
基于此，需要对教学内容及教学方法进行更新，在教学中引入了MATLAB编程语言。
1现代教育理念1.1以学生为中心美国人本主义心理学家卡尔•罗杰斯于1952年提出“以学生为本”的教育理念，主张促进学生个性发展、人格完善和潜能发挥,使他们能够愉快地、创造性地学习和工作。
目前,这种教育理念仍然作为一种基本的现代教育理念。
1.2创新发展的理念党的十八届五中全会提出“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念，其中创新被置于首位。
随着互联网技术的迅速发展，知识更新换代速度加快，对复合创新型人才的需求愈发强烈，人才培养要摒弃传统的知识灌溉模式,应将教学重点转移到重视研究方法学习、培养创新精神上。
1.3OBE教育理念OBE为"Outcomes-based Education"的缩写，OBE教育理念即基于成果导向的教育理念。
美国的Spady在《基于产出的教育模式:争议与答案》一书中把OBE定义为“关注和组织教育体系,以确保学生在未来的生活中获得实质性的成功经验”。
MATLAB仿真技术在自动化专业教学中的应用
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ：ＭＡＴＬＡＢ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ；ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ；ｍｕ ｇ ｌ ｔ ｉ ｍｅ ｄ ｉ ａ ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ；
ＺＨＡＯ Ｌ ｉ — ｙ ａ ｎ
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｊ ｉ ｌ ｉ ｎ Ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｅ ｒ ｓ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｃ ｈ ｕ ｎ Ｊ ｉ ｌ ｉ ｎ １ ３ ０ ０ ５ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈｍ ，ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｕ ｓ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｓ ，ｃ ｏ ｎｎ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｏ ｔ ｈｅ ｒ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍ ｉ ｎｇ ｌ ａ ｎ ｇ ｕ ａ ｇ ｅ ｐｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｓ，ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ —
［ 文献标识码 ］Ａ
［ 文章编 号］１ ０ ０ ９ － ９ ０ ４ ２ （ ２ ０ １ ４ ） ｏ ｌ － ０ ０ ８ ８ － － ０ ３
Ａｐｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍ ＡＴＬＡＢ Ｓｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｉ ｎ ｔ ｈｅ Ｔｅ ａ ｃ ｈｉ ｎｇ ｏ ｆ Ａｕｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｔ ｙ
第３ ０卷 第 １ 期
２ ０ １ ４年 １ 月
MATLAB在自动控制原理课堂教学中的研究与应用
蒙古盏翦 。 职教版 ３ ／ ２ ０ １ ４ ：７９
黼 鲫 ｛ 帮 ∞ ； 技 术 应 用
进 行对 比后才能 得 出结论 。 那 么如 果采 用手 动画 图进 行对 比 ， 必
７ 、
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＪ
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ｆ 、
然耗去大量的时间， 还有在很细微的和近似的变化中， 图的不准
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确性也会影响判断结果。 因此如何在课堂上快速 、 准确地将图形
学和实验 ， 利用其强大的计算与绘 图功能 ， 解决 了教 学上一直存在 的课 时短、 教 学内容 多的矛盾。其教 学改革的 实现 。
提 高 了计算速度 ， 减 少了课 堂上手动 画图的时间， 同时绘 图的快速、 准确 ， 直观 ， 使得教 学 内容得 以扩展 ， 从而 大大提
高 了学 生 的 学 习兴趣 和 学 习质 量 。 关键词 ： ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ 稳定性 根 轨迹 频 率特 性 曲线
了板书教学的缺陷 ，教师可 以把大部分的精力转移到内容的讲 解和与学生的互动 中， 而不再是大量的板书， 大大提高了课堂的 效率。 虽然多媒体教学节约了因书写而浪费的时间， 可是对于 自 动控制原理这门课程，在课堂上仅凭编写好 的教学课件讲解还 是不够的。因为 ， 在经典理论部分 ， 第一 、 二章可完全依靠固定的 课件讲解 ， 到了第三、 四、 五章 ， 很多知识点需要通过多次的画图
由此得出结论：靠近虚轴的闭环零极点对系统的性能影 响 大， 衰减慢 ， 对系统起主导作用。
在 自动控制原理经典部分中讲解了三种分析方法 ， 分别是 ：
时域 法 、 根 轨迹法 和频域 法 。 １ ． ＭＡＴ Ｌ Ａ Ｂ在 时域 法 中的应 用
MATLAB在“自动控制原理”实验教学中的应用探析
MATLAB在“自动控制原理”实验教学中的应用探析自动控制原理是十分重要的课程之一，其实验教学开展的教学效果将直接影响到自动控制原理课程的教学效果与教学目标的实验。
传统自动控制原理实验箱无法拓展，受环境限制影响较大，难以指导学生深入了解参数变化与系统性能之间的关系等缺陷提出了在自动控制原理实验教学中运用MATLAB，以弥补传统实验箱开展实验教学的缺陷，同时激发学生参与自动控制原理实验的兴趣，全面提高学生综合实践能力与独立探索思維。
标签：MATLAB；自动控制原理；实验教学自动控制原理课程是电气工程及其自动化控制专业的重要基础课程，直接影响到学生是否能够真正掌握电气工程自动化控制的核心。
在自动控制原理课程中实验教学是十分关键的，其能够将自动控制原理课程中晦涩、抽象的理论用于指导实践，让学生在形象、直观的实验过程中学会理论联系实际，从而获得更强的实践能力。
MATLAB是一种常用的软件，在自动控制原理实验教学中运用MATLAB可以进一步提升自动控制原理实验教学的实效性。
1 “自动控制原理”实验教学教育不仅仅是概念性的，同时也是经验性的、操作性的。
学生在学习过程中往往都需要通过直接的操作经验、具体事例以及实际应用才能够提升学习质量。
自动控制原理是一门电气工程与自动化专业中的基层课程，在电气及其自动化专业中占据着十分重要的地位。
自动控制原理课程的主要教学内容涵盖了控制系统的数学模型、非线性系统分析、频率法等。
自动控制原理课程概念抽象、计算复杂、涉及数学计算难度大，学生在学习过程中总是难以完全理解[1]。
在自动控制原理课程教学中实验教学是不可或缺的重要教学环节，是自动控制原理理论与实践的桥梁。
在自动控制原理教学中重视实验教学不仅仅可以使得学生对自动控制原理中的理论有更加深入的理解与把握，同时还可以将理论与实践紧密的联系起来，有效提升自动控制原理课程的教学质量，同时使得学生对自动控制原理课程更有兴趣。
传统的自动控制原理实验教学所采用的都是电子模拟实验箱装置。
MATLAB 在自动控制原理课程教学中的运用研究
MATLAB 在自动控制原理课程教学中的运用研究摘要:“自动控制原理”是自动化专业的重要专业基础课，其课程建设是非常必要和重要的。
近年来，MATLAB已被引入到教学实践中自动控制原理的教学和实验中，对实验教学的形式和内容进行了有力的改革，从而提高课堂教学的效率。
本文将Matlab的应用于教学课程“自动控制原理”，为了提高学生理解课程内容利用了其强大的数值计算和绘图功能以及抽象类的具体内容，从而提高教学效果。
关键词:自动控制原理；Matlab；教学改革引言“自动控制原理”自动化是最重要的基础课程，控制系统建模本课程内容包括基础理论和相关技术以及系统分析和系统设计。
它的特点是抽象的概念，大量的数学内容和复杂的计算，这使学生难以理解。
因此，需要在教学内容和教学方法上对课程进行更新。
MATLAB语言是一种科学计算语言，集成了强大的功能，例如数值计算、符号运算和图形处理，适用于工程应用各个领域的分析，设计和复杂计算，易于学习和使用，并且不需要用户具备高级技能。
数学知识和编程技能已成为大学教学和科学研究中最常用的工具，掌握此工具将大大提高课程教学，解决问题的作业和分析研究的效率。
一、MATLAB软件及其特点MATLAB编程语言是1980年代美国公司Mathewrks推出的一种数值分析软件，它也是世界上最好的数值计算软件，它具有开放的环境，强大的矩阵运算、图形渲染、数据处理、各种工具箱以及类似“草稿纸”的工作区。
在欧美大学中，MATLAB编程语言已成为自动控制课程的基础教学工具。
MATLAB软件具有以下优点:（一）强大而广泛的应用Matlab语言矩阵为基本单位，可以用于矩阵操作，操作复杂，几乎可以实现所有科学和工程运算与MATLAB，这些操作用于各种行业，例如自动控制、语言处理、图像信号处理以及建筑、航空航天和计算机技术。
在极其广泛的应用中，MATLAB在科学和工程技术的各个领域中发挥着越来越重要的作用。
（二）语言简洁高效，编程效率高MATLAB编程语言是高度集成的，简洁的语言。
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２ ２ ７ —
２０１ ５年 ６ 月 第 ２ ２期
教 育 教 学 论 坛
Ｅ ＤＵ Ｃ ＡＴＩ ＯＮ ＴＥ ＡＣＨ Ｉ Ｎ Ｇ Ｆ ＯＲ ＵＭ
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ５
Ｎ Ｏ ２２
．
根轨迹 。系统 的根轨迹 图曲线如 图２ 所示 。
作为学生进行控制系统设 计的虚拟环境 。 学 生可以独
立或协 同设计 ， 根据 自己对原理 的理解 和系统设计 要 求在操作平 台上搭建外 围电路 ， 采用不 同的控制算 法
识普遍存 在 ： 理论概念抽 象 、 数学计算烦琐 、 理论和实 践脱节 的情 况 。学生普遍认 为理论知识太枯 燥 ， 实现 算法很 困难 ， 因此借助Ｅ Ｄ Ａ 软件进 行辅助 实验教学是 非 常 有 必 要 的 。结 合 实 际案 例 、 Ｍ ａ ｔ ｌ ａ ｂ 编程方法 、 Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ｉ ｎ ｋ 建模仿 真 ，将控制系统 的分析结果 进行可视
Ｍ ａ ｔ ｌ ａ ｂ 是美 国Ｍ ａ ｔ ｈ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ 公 司出 的商业 数 学软 件， 主要应用 于工 程计算 、 控制设 计 、 信号 处理 、 图像
处理 、 金融 建模等设 计与 分析领 域 ， 具有友 好 的工作 平 台和编程 环境 、 简单易用 的编 程语 言 、 强 大 的科学
计算 能力 、 出色 的图形处 理功能 、 应 用广泛 的模 块集 和工具箱 、 模 块化 的设计 和系统级 的仿 真。在设计研 究单位 和工业 界 ， Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ 已成为工 程师们 必须 掌握 的
响应 ） 。标 准 二 阶系统 的 闭环传 递 函 数为 ：
＝
２
２ ，
化演示 ， 可以加深学生 理解 和掌握控 制系统原理和设
计思路 ， 使得 整个 教学过 程具象 化 ， 提高 学生 的学 习 兴趣 ， 将枯燥 的学 习过程 构造 成所想 即所 见 、 所见 即 所得 的实验学 习环境 。 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ 实验教学应用
一
图１ 不 同时 系统 的 响应 曲线
摘要： 将Ｍａ ｄ ａ ｂ 仿真应 用到 自动化 类专业 实验教 学过程 中， 引２ ｖ Ｍａ ｄ ａ ｂ 对控制 系统的仿 真应 用案例 ， 根据实 验教 学需求， 结＇ ￣ ｆ ＇ Ｍａ ｄ ａ ｂ 软件仿真平 台和工程 式实验进程进行 实验教 学的新探 索 ， 锻炼学生的 实践能力 ， 提 高实
验 教 学质 量 和 效 率。
关键词 ： 自动化专业 ； 实验教 学； Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ 中图分类号 ： Ｇ６ ４ ２ ． ０ 文献标志码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ４ — ９ ３ ２ ４ （ ２ ０ １ ５ ） ２ ２ — ０ ２ ２ ７ — ０ ２
引言 ：
直接在 时间域 中对 系统进 行分析 的方法 ， 可 以提供系 统 时间响应 的全 部信 息。 为 了研究控制系统 的时域特 性， 经常采用瞬态 响应 （ 如阶跃响应 、 脉 冲响应 和斜坡
应 曲线 。 设定无 阻尼 自然振荡频率 （ １ ） ＝ １ （ ｒ ａ ｄ ／ ｓ ） ， ∈ ＝ ０ ，
控制理论 、 数理统计 、 数 字信号处理 、 时间序列分析 和 动态系统仿真等课程 的基本 教学工具 。
针对应用 型 自动化专业 学生 ， 需要学 习的专业知
０ ． ２ ５ ， ０ ． ５ ， １ ． ０ 和２ ． ０ ， 利用 Ｍ ａ ｌ ｆ ａ ｂ 对每一种 ‘ 求取单位 阶 跃 响应 曲线。 为便 于观测 和比较 ， 在一 幅图上绘 出５ 条 响应 曲线 。
， 试求： 系统的
基金项 目 ： ２ ０ １ ３ 年度广 西高 等教育教 学改革 工程 （ ２ Ｏ １ ３ Ｊ Ｇ Ａ ２ ７ ５ ） ； 桂林航天工业学院２ Ｏ １ ３ 年度教学改革研究项 目（ ２ ０ １ ３ Ｊ Ｂ １ ９ ） 作者简介 ： 刘政 （ １ ９ ８ １ 一 ） ， 男， 江西南昌人 ， 硕士 ， 讲师 ， 研究方向 ： 自动化专业教
种工具 ， 被认为是进行 高效研究和 开发的首选软件 工具 。美 国和欧洲 的大学都 已将Ｍ ａ ｌ ｆ ａ ｂ 正式列入研究 生和本科生 的教学计 划 ， Ｍ ａ ｌ ｆ ａ ｂ 已成 为应用代数 、 自动
一
ｓ ＋ ２ ∈ 【 １ ） ｓ ＋ 【 Ｉ ） ： 响， 其单位 阶跃 响应在不 同的特征参量下 有不 同的响
益Ｋ 。 课本 中介绍 的手工绘制根轨迹 的方法 ， 只能绘制 根 轨迹 草图 。而用Ｍ ａ ｄ ａ ｂ 可 以方便 地绘制精确 的根轨
迹图， 并 可观测参 数变化对特征根位置的影响。 系统的
２
。
． 。
ｆ
开环传递函 数为： Ｇ （ ｓ ） ＝ Ｋ ＿ 苎 ＿ 挈
ｓ ＋８ ｓ ‘ ＋３ ｓ ＋２ ５
２ ． 控制 系统 的Ｍａ ｌ ｆ ａ ｂ 根轨迹 分析 。根 轨迹是指 系
统 的某一参数从零 变到无 穷大时 ，特征方程 的根在 ｓ 平 面上的变化轨迹 。 这个参数一般选 为开环 系统 的增
、
在Ｍａ ｌ ｆ ａ ｂ 的控制系统工具箱 中提 供 了很多仿真 函 数与模块 ， 用 于对控 制系统 的仿真和分析 。 以《 自动控 制原理 》 这 门课程 为例 ， 从 时域法 、 根 轨迹 法 、 频 域法 对控制系统进行分析 。 １ ． 控 制系统 的Ｍ ａ ｔ ｌ ａ ｂ 时域分 析。时域分 析是一种
２０１５年 ６ 月 第 ２２ 期
教 育教 学论 坛
Ｅ ＤＵ Ｃ ＡＴＩ ＯＮ ＴＥ Ａ ＣＨＩ Ｎ Ｇ Ｆ ＯＲ ＵＭ
Ｊｕ ｎ． ２ ０１ ５ Ｎ ０． ２２
【 实验平 台】
应用型 自动化 类专业Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ 实验教学 应用研究
刘 （ 桂林航天工业学 院 政 ， 赵振华 桂林 ５ ４ １ ０ ０ ４ ） ａ ． 自动化系 ； ｂ ． 夕 ｝ 、 语系 ， 广西