计算机仿真技术与CAD

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《控制系统仿真与CAD》学习的感想

《控制系统仿真与CAD》学习的感想

《控制系统仿真与CAD》学习的感想学习了《控制系统仿真与CAD》这门课程。

在这一过程中我学了很多东西,最直接的就是将控制理论和MATLAB软件联系起来,用计算机来仿真在《自动控制原理》中所学的内容,即利用MATLAB软件来对自动控制系统进行仿真,以验证所学的知识并且得到比较直观的结论。

控制系统是指由控制主体、控制客体和控制媒体组成的具有自身目标和功能的管理系统。

控制系统意味着通过它可以按照所希望的方式保持和改变机器、机构或其他设备内任何感兴趣或可变化的量。

控制系统同时是为了使被控制对象达到预定的理想状态而实施的。

控制系统仿真是建立在控制系统模型基础之上的控制系统动态过程试验,目的是通过试验进行系统方案论证,选择系统结构和参数,验证系统的性能指标等。

MATLAB不仅仅是一门编程语言,还是一个集成的软件平台,它包含以下几个主要部分:MATLAB语言、集成工作环境、MATLAB图形系统、数学函数库、交互式仿真环境Simulink、编译器、应用程序接口API、工具箱、Notebook 工具。

而在控制系统CAD中我们较多的是使用MATLAB数学函数库中的函数来对控制系统进行仿真与处理。

另外,也利用MATLAB交互式仿真环境Simulink 来构建系统的结构框图,这样更直接的应用于不知道系统传递函数的情况下来得到系统的仿真结果,从而省去了计算传递函数的复杂计算。

MATLAB它具有丰富的可用于控制系统分析和设计的函数,MATLAB的控制系统工具箱提供对线性系统分析、设计和建模的各种算法;MATLAB的仿真工具箱(Simulink)提供了交互式操作的动态系统建模、仿真、分析集成环境。

通过在传递函数的建立、绘制响应的曲线等方面谈了我学习的经历,以及整个对控制系统仿真的整体过程。

在学习过程中还有利用Simulink工具箱绘出系统的结构框图,再调用这个框图来产生出传递函数再进行仿真计算。

这样的话可以更方便的对控制系统进行仿真与设计,而不用去通过复杂的方式去求去传递函数,然后再去计算响应,绘制响应曲线。

计算机仿真技术与CAD基于MATLAB的控制系统第四版课程设计

计算机仿真技术与CAD基于MATLAB的控制系统第四版课程设计

计算机仿真技术与CAD基于MATLAB的控制系统第四版课程设计一、课程设计的背景随着计算技术的发展,越来越多的机电设备采用了控制系统,从而提高了生产力和工作效率。

因此,控制系统的设计和仿真技术也得到了越来越广泛的应用。

为了提高控制系统的性能,提高系统的可靠性和稳定性,需要采用控制系统设计和仿真技术。

在此背景下,本次课程设计旨在通过MATLAB软件对控制系统进行仿真设计,从而提高学生的控制系统设计和仿真技能。

二、课程设计的目的本次课程设计的目的主要包括以下几个方面:1.提高学生的控制系统设计和仿真能力;2.增强学生的MATLAB编程技术;3.帮助学生理解控制系统的基本原理及其应用;4.增强学生团队合作和沟通能力。

三、课程设计的内容和要求本次课程设计主要有以下内容和要求:3.1 选题背景和意义选题需要有明确的背景和意义,可以结合实际应用场景进行选择。

3.2 系统分析与模型建立学生需要对待设计的控制系统进行系统分析,并建立相应的模型。

包括控制系统的框图、信号流图、传递函数、状态空间等。

3.3 控制器的设计与仿真学生需要对设计的控制系统设计相应的控制器,并进行仿真评估。

包括根轨迹法、频域设计法、状态反馈控制、PID控制等。

3.4 性能分析与评价学生需要对仿真结果进行性能分析与评价。

包括阶跃响应,超调量,稳态误差等。

3.5 实验设计与编程实现学生需要将设计的控制系统进行实验设计,并用MATLAB编写程序进行实现与测试。

3.6 结果分析与总结学生需要对实验结果进行分析与总结,从控制效果、系统应用等方面加以评价。

四、课程设计的实施方法本次课程设计的实施方法主要包括以下几个方面:1.采取团队合作的方式进行任务分配和工作安排;2.利用网上资源和实验平台,进行实践学习与实验操作;3.在课程设计的过程中,主要采用课堂授课和实验操作相结合的方式进行;4.通过实验操作和讨论,进行知识交流和实践探索。

五、课程设计的评价方法本次课程设计的评价主要从以下几个方面进行:1.对学生在选题、模型分析、控制器设计、仿真评价等方面的表现和成果进行评价;2.对学生实验操作能力和MATLAB编程水平进行评价;3.对团队合作和沟通能力进行评价;4.对报告和总结的撰写质量进行评价。

计算机仿真技术与CAD基于MATLAB的控制系统第四版教学设计

计算机仿真技术与CAD基于MATLAB的控制系统第四版教学设计

计算机仿真技术与CAD基于MATLAB的控制系统第四版教学设计一、教学目标本教学设计旨在帮助学生了解计算机仿真技术和CAD基于MATLAB的控制系统的基本概念和实际应用。

通过本教学,学生将学会以下内容:1.了解计算机仿真技术和CAD基于MATLAB的控制系统的基本概念和实际应用;2.掌握MATLAB软件的使用方法;3.掌握控制系统仿真技术和CAD的基本操作方法;4.学会使用MATLAB对控制系统进行仿真分析、数据处理和结果呈现;5.培养学生的实际操作和问题解决能力。

二、教学内容(一)计算机仿真技术基础课程1.计算机仿真技术基础概念;2.计算机仿真技术基础工具;3.计算机仿真技术基础数据处理;4.计算机仿真技术实际应用。

(二)CAD控制系统基础课程1.CAD控制系统基础概念;2.CAD控制系统基础工具;3.CAD控制系统基础数据处理;4.CAD控制系统实际应用。

(三)MATLAB基础课程1.MATLAB基础概念;2.MATLAB基础工具;3.MATLAB基础数据处理;4.MATLAB实际应用。

(四)控制系统仿真课程1.控制系统仿真基础概念;2.控制系统仿真基础工具;3.控制系统仿真基础数据处理;4.控制系统仿真实际应用。

三、教学方法1.讲授法:通过授课,让学生了解计算机仿真技术和CAD基于MATLAB的控制系统的基本概念和实际应用;2.实验法:通过实验,让学生掌握MATLAB软件的使用方法和控制系统仿真技术的基本操作方法;3.问题解决法:通过让学生解决实际问题,培养学生的实际操作和问题解决能力。

四、教材参考1.《MATLAB数学计算》;2.《现代控制理论与应用》;3.《控制系统设计》;4.《计算机仿真技术入门与实践》。

五、教学考核1.期末考试:主要考察学生对计算机仿真技术和CAD基于MATLAB的控制系统的基本概念和实际应用的理解;2.实验报告:主要考察学生的实际操作和问题解决能力。

六、教学进度课程名称讲课时间实验时间计算机仿真技术基础课程 2 4CAD控制系统基础课程 2 4MATLAB基础课程 2 4控制系统仿真课程 2 4七、教学反思本教学设计结合了计算机仿真技术和CAD基于MATLAB的控制系统的基本概念和实际应用,使学生能够更加全面地了解和掌握这一领域的知识。

计算机仿真技术

计算机仿真技术

计算机仿真技术计算机仿真技术(Computer Simulation Technology)是指利用计算机模拟系统或过程的方法,通过数学模型和仿真软件来探索和研究实际系统的行为。

在计算机仿真技术的支持下,研究者可以通过对虚拟系统的模拟和观察,对真实世界中的复杂系统进行分析、测试和验证,以获取数据并获得新的洞察力。

一、计算机仿真技术的发展历程计算机仿真技术的发展可以追溯到20世纪早期,当时计算机的出现为仿真技术提供了强大的计算能力,但由于硬件设备和软件工具的限制,计算机仿真技术的应用受到了一定的限制。

随着计算机技术的迅猛发展和计算能力的不断提高,计算机仿真技术得到了广泛应用,并在各个领域取得了显著成果。

二、计算机仿真技术的应用领域1. 工程领域计算机仿真技术在工程领域的应用非常广泛。

例如,在建筑工程中,可以利用计算机仿真技术对建筑物的结构进行模拟,以确保其稳定性和安全性;在电力系统中,可以利用计算机仿真技术模拟电力网络的运行情况,进行负荷分析和故障诊断等。

2. 制造业计算机仿真技术在制造业中的应用也非常重要。

通过对生产线、工艺流程等进行仿真模拟,可以提高生产效率、降低成本,并优化生产过程。

3. 医学领域计算机仿真技术在医学领域的应用也越来越广泛。

例如,在手术模拟中,医生可以使用计算机仿真技术进行手术前的演练,以提高手术的准确性和安全性;在药物研发中,也可以利用计算机仿真技术进行药物分子的模拟,以加快研发过程。

4. 交通运输计算机仿真技术在交通运输领域的应用可以帮助人们更好地规划交通路线、优化交通模型,并提高交通的效率和安全性。

5. 军事领域计算机仿真技术在军事领域中的应用也非常重要。

通过对战场环境的模拟和训练,可以提高士兵的训练质量和作战能力,同时减少因真实演习而产生的风险。

三、计算机仿真技术的优势和挑战1. 优势(1)降低成本和风险:利用计算机仿真技术可以在虚拟环境中进行实验和测试,降低了成本和风险,同时减少了对实际系统的依赖性。

计算机仿真技术

计算机仿真技术

计算机仿真技术计算机仿真技术⼀.计算机仿真技术基础1.什么叫系统?试举例说明。

系统:为实现规定功能以达到某⼀⽬标⽽构成的相互关联的⼀个集合体或装置(部件)。

例如:数控机床伺服系统等。

2.系统具有哪些特点?系统具有以下四个特点:①系统是由部件组成的,部件处于运动状态;②部件之间存在着联系;③系统⾏为的输出也就是对⽬标的贡献,系统各主量和的贡献⼤于各主量贡献之和,即系统的观点1+1>2;④系统的状态是可以转换的,在某些情况下系统有输⼊和输出,系统状态的转换是可以控制的。

3.系统性能好坏的评价指标有哪些?判断⼀个系统的好坏可以由以下四点观察:1.⽬标明确。

每个系统(部件)均为⼀个⽬标⽽运动。

系统的好坏要看它运⾏后对⽬标的贡献。

因⽽⽬标明确是评价系统的第⼀指标。

2.结构合理。

⼦系统的联接⽅式组成系统的结构。

联接清晰,路径通畅,冗余少等,以达到合理实现系统⽬标的⽬的。

3.接⼝清楚。

⼦系统之间有接⼝,系统和外部的联接也有接⼝,好的接⼝其定义应⼗分清楚。

4.能观能控。

通过接⼝,外界可以输⼊信息,控制系统的⾏为,可以通过输出观测系统的⾏为。

只有系统能观能控,系统才会有⽤,才会对⽬标作出贡献。

4.简述系统模型的定义、类型及特征?系统模型的定义:是指以某种确定的形式(如⽂字、符号、图表、实物、数学公式等),对系统某⼀⽅⾯本质属性的描述。

系统模型的分类:物理模型、数学模型系统模型的特征:(1)它是现实系统的抽象或模仿;(2)它是由反映系统本质或特征的主要因素构成的;(3)它集中体现了这些主要因素之间的关系。

5.简述计算机仿真的定义、类型、作⽤及总体流程图?计算机仿真(Computer Simulation )定义:借助⾼速、⼤存储量数字计算机及相关技术,对复杂真实系统的运⾏过程或状态进⾏数字化模拟的技术。

计算机仿真的分类:①根据计算机分类:模拟计算机仿真、数字计算机仿真、模拟数字混合计算机仿真②根据仿真时钟与实际时钟的⽐例关系:实时仿真、⽋实时仿真、超实时仿真③根据系统模型的特性:连续系统仿真、离散事件系统仿真6.什么叫系统仿真?系统仿真(System Simulation)定义:是以相似原理、系统技术、信息技术及其应⽤领域有关专业技术为基础,以计算机、仿真软件、仿真器和各种专⽤物理效应设备为⼯具,利⽤系统模型对真实的或设想的系统进⾏动态研究的⼀门多学科的综合性技术。

计算机仿真技术及CAD 第4章 离散事件计算机仿真

计算机仿真技术及CAD 第4章 离散事件计算机仿真

区别
1)离散事件系统中,各事件以某种顺序或在某种条件 下发生,并且大都属于随机性的,或者是由于随机的 输入,或者是由于系统元素的属性值作随机变化,使 得难以用常规的方法去研究。
2)连续系统仿真中,时间常被分割成均等的或非均等 的间隔,并以一个基本的时间间隔计时; 离散事件系统的仿真则常是面向事件的,时间指针往 往不是按固定的增量向前推进,而是由于事件的推动 而随机推进的。
(3)便于排队规则的确定。例如,生产线上待处 理工件的优先级水平有时需要作为“工件”实体的属 性考虑,以便于“按优先级排队”规则的建立与实现。
3) 状态(State):实体的状态指在某一时刻 该实体的所有属性值,系统的状态由系统中各 实体的状态合成。
如在理发店服务系统中“顾客”有“等待服务”, “接受服务”等状态,“服务员”有“忙”和“闲” 等状态。状态可以作为动态属性进行描述。
2) 属性(Attribute): 每一实体所具有的有效 特征称为实体的属性。属性与仿真目的有关, 一般可参照下面原则选取:
(1)便于实体的分类。例如,将理发店顾客的性 别(男、女)作为属性考虑,可将“顾客”实体分为 两类,每类顾客占用不同的服务台。
(2)便于实体行为的描述。例如,将飞机的飞行 速度作为属性考虑,便于对“飞机”实体的行为(如 两地间的飞行时间)进行描述。
活动总是与一个或几个实体的状态相对应。
5)事件(Event):改变系统状态的某一瞬时
操作或行为称为事件。事件通常发生在活动的
开始或结束时刻。
例如,在例4. 1中,可以把“顾客到达”称为一类事 件,因为正是由于顾客到达,系统的状态——服务员 的“状态”才能由闲变忙(如果原先无人排队),或 者使另一系统状态——排队的顾客人数发生变化(队 列人数加1)。 一个顾客接受服务完毕后离开系统,也可以定义成一 类事件,因为服务台由忙变闲或者等待的队列发生变 化。

“控制系统CAD及仿真”课程教学改革探讨

“控制系统CAD及仿真”课程教学改革探讨

“控制系统CAD及仿真”课程教学改革探讨摘要:为了进一步提高自动化本科学生的系统设计及应用能力,提高教学质量效果,结合作者的教学实践经验,从课程的教学目的,面临问题,教学实验以及课程考核方式等方面对“控制系统计算机仿真”课程进行探讨。

关键词:控制系统仿真教学改革1 课程教学目的“控制系统CAD及仿真”课程是电气与电子工程系自动化专业方向的一门专业选修课,课程主要通过Matlab仿真软件的学习,对控制系统设计进行分析和仿真,为系统工程实现打好理论坚实基础。

本课程将向学生传授“仿真技术”这一利器,并要使学生清楚:随着新技术的不断发展,将会不断地产生更有效、更实用的“仿真工具”,应该不断地学习与掌握之,以使自己能够“与时俱进”。

为学生讲明“仿真技术”中所涉及的基本原理、基本概念与基本方法,因为它是能够有效运用“仿真工具”的理论基础。

为学生提出一些“生动有趣、启迪思想”的工程实际问题,努力创造一个“自由畅想、激发创造”的空间,以使大家从中体会到:“仿真技术”是学习、科研以及生活中不可缺少的“有力工具”。

2 课程教学面临问题仿真技术对于自动化工程技术人员来说意义重大,如何将这种前沿技术引入仿真技术类课程的教学中来,并提高学生的学习兴趣,激发学生的创造意识,开阔他们的思维视野,是本课程面临的重要问题之一。

2.1 教学方式的多样性问题与“电路理论”等理论性专业基础课有所不同,计算机的飞速发展、新的仿真技术不断出现,要求“仿真技术”类课程的教学方式应该与时俱进。

目前,大多数院校都具备多媒体教学条件,应该改进传统的教学模式,充分利用多媒体教学条件,应用现代化的教学手段,加深学生对问题的理解,反映最新的技术,从而达到教学效果的目的。

可以结合仿真实例,以动画、视频及软件演示的方式,让学生获取知识的方式更加直观和生动。

2.2 能力的培养与训练仿真技术类课程应该将能力培养放在第一位,学生掌握基本原理、概念和方法是最低层次,这些在前面的专业基础课里面都应该已经掌握,仿真类课程不是对这些知识的复习;应该充分利用仿真工具,使学生加深理解所学课程与知识内容,培养学生独立分析和解决问题的能力,激发学生的创造意识,训练学生的思维方法,是仿真技术类课程教学所面临的深层次问题。

利用CAD进行仿真模拟的步骤与技巧

利用CAD进行仿真模拟的步骤与技巧

利用CAD进行仿真模拟的步骤与技巧随着科技的不断进步,计算机辅助设计(CAD)已经成为了许多工程领域必不可少的工具之一。

CAD软件不仅能够帮助工程师和设计师更高效地进行设计和绘图,还可以通过仿真模拟来评估设计的性能和可行性。

本文将介绍利用CAD进行仿真模拟的步骤与一些技巧。

步骤一:准备CAD模型首先,我们需要使用CAD软件来创建或导入我们想要仿真模拟的物体或系统的模型。

无论是2D还是3D模型,都需要具备足够的准确性和详细性,以便于后续仿真的精确性。

步骤二:定义仿真目标在开始仿真之前,必须明确定义仿真的目标和要求。

这包括确定需要分析的因素或性能指标,例如机械系统的强度、流体系统的流量和压力等。

通过明确目标,可以使仿真过程更具针对性和有效性。

步骤三:选择合适的仿真类型根据仿真目标,选择合适的仿真类型是非常重要的。

CAD软件通常提供了不同种类的仿真类型,例如结构仿真、流体仿真、热仿真等。

根据需要,选择相应类型的仿真,以获得更精确和全面的分析结果。

步骤四:设定仿真边界和条件在进行具体的仿真设置之前,必须设定仿真边界和条件。

这包括定义边界条件,如固定或施加力;设置材料属性,如弹性模量和密度;确定仿真时间和步长等。

正确设置边界和条件是保证仿真结果准确性和可靠性的重要前提。

步骤五:进行仿真计算在完成仿真设置后,即可开始进行仿真计算。

根据CAD软件的提示和指引,进行仿真计算,并等待计算完成。

复杂的仿真可能需要较长的时间,这时可以利用软件的并行计算功能或者借助计算机集群来提高计算速度。

步骤六:分析和评估仿真结果完成仿真计算后,即可对仿真结果进行分析和评估。

CAD软件通常提供了丰富的分析工具和图表,以便于观察和理解仿真结果。

根据仿真目标,可以评估设计的性能和可行性,找出潜在的问题或改进方向。

技巧一:合理利用网格划分在进行仿真计算时,合理的网格划分可以对计算精度和计算效率产生重要影响。

过于精细的网格将增加计算量,而过于粗糙的网格会造成仿真结果不准确。

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《自控系统数字仿真》实验指导书西安建筑科技大学信息与控制工程学院目录目录 (1)1 课程简介,实验内容及学时安排 (1)1.1 课程简介 (1)1.2 实验内容及学时安排 (1)2 《线性系统理论基础》课程实验 (3)实验一 MATLAB的基本运算和符号运算的使用 (3)实验二 MATLAB语言程序设计和图形绘制 (8)实验三 Simulink基础 (12)实验四连续系统数值积分法仿真 (17)附录一MATLAB 函数参考........................................................ 错误!未定义书签。

附录二控制工具箱介绍............................................................... 错误!未定义书签。

1 课程简介,实验内容及学时安排1.1 课程简介《自控系统数字仿真》课程是电子信息类专业及仪器测量类专业本科生的专业应用技术课程,通过本课程的学习,使学生建立系统仿真的基本概念、掌握常用的仿真方法、模型的建立、仿真常用参数的选择、系统参量间的配合,能够分析仿真结果与实际系统响应的关系,掌握系统仿真在控制系统设计中应用等。

同时对当今最具代表性的控制系统数字仿真语言——MATLAB/Simulink进行学习,掌握MATLAB 的基本概念和原理,侧重于学习MATLAB语言编程基础与技巧,数值分析算法的MATLAB实现,着重掌握动态系统的数学模型及仿真工具SIMULINK等。

《自控系统数字仿真》课程作为联系理论教学内容与“课程设计”、“毕业设计”等实践教学环节的一门专业类课程,是以提高学生能力为主要目的的,《自控系统数字仿真实验》是学习数字仿真技术的一个重要环节。

通过该实验课的基本训练,使学生充分理解控制系统仿真的原理,掌握基本的仿真步骤和方法,熟悉MATLAB软件的使用,具备对一般控制过程的仿真能力,为学生在今后的学习、工作中提供一个强有力的工具,能有效地加强教学中的实践教学环节,培养学生的独立工作能力和创造性思维能力,为学生今后从事该领域的科学研究和技术开发工作打下扎实的基础。

1.2 实验内容及学时安排本课程的实践环节单元实验和综合实验构成,目前实验主要基于MATLAB仿真软件进行仿真实验。

单元实验每个实验2学时,综合实验4学时,要求学生一人一机,独立完成,由此使学生得到较全面的基础训练。

通过该课程的实验训练,应达到下列要求:1. 使学生掌握控制系统仿真的基本方法和手段;2. 使学生了解MATLAB仿真软件的使用方法和基本编程方法,重点掌握MATLAB控制工具箱的使用方法;学会使用Simulink;3. 能对简单的实际系统进行仿真计算和分析。

2 《线性系统理论基础》课程实验实验一 MATLAB的基本运算和符号运算的使用一、实验目的1.熟悉MATLAB 开发环境,掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算;2.熟悉符号对象和符号表达式;掌握符号表达式和符号函数的操作,学习求解符号代数方程。

二、实验基本知识(一)熟悉MATLAB 环境:MATLAB环境是一种为数值计算、数据分析和图形显示服务的交互式的环境。

MATLAB有3种窗口,即:命令窗口(The Command Window)、m-文件编辑窗口(The Edit Window)和图形窗口(The Figure Window),而Simulink另外又有Simulink模型编辑窗口。

熟悉MATLAB 桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器、文件和搜索路径浏览器。

(二)掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算;●●MATLAB变量与运算符表1 MATLAB 的特殊变量与常量表2 MATLAB 算术运算符表5 MATLAB 特殊运算●表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式●表7 两种运算指令形式和实质内涵的异同表MATLAB 的常用函数表8 标准数组生成函数(三) 符号运算基本指令1、符号对象的生成和使用:syms三、实验内容练习A1、新建一个文件夹(自己的名字命名);2、启动MATLAB,将该文件夹添加到MATLAB 路径管理器中(File→Set Path→Add Folder);3、学习使用help 命令,例如在命令窗口输入help eye ,然后根据帮助说明,学习使用指令eye(其它不会用的指令,依照此方法类推);4、学习使用clc、clear,了解其功能和作用,观察command window 、command history 和workspace 等窗口的变化结果;练习B1输入一个2 维数值数组,体会标点符号的作用(空格和逗号的作用);2两种运算指令形式和实质内涵的比较。

设有3 个二维数组A(2×4),B(2×4),C(2×2),写出所有由2 个数组参与的合法的数组运算和矩阵指令;3学习使用表8 列出的常用函数(通过help 方法);4利用diag(),ones()生成下如下矩阵5 0 -2 0 0 0 0 00 4 0 -2 0 0 0 00 0 3 0 -2 0 0 00 0 0 2 0 -2 0 03 0 0 0 1 0 -2 00 4 0 0 0 0 0 -20 0 5 0 0 0 -1 00 0 0 6 0 0 0 -2四、实验设备及注意事项1.计算机174台;2.MATLAB软件1套。

注意不同版本MATLAB软件的异同。

五、实验报告要求记录完成实验内容所采取的步骤、方法和结果。

六、预习要求及思考题要求实验前,必须预习实验知识点,按实验内容的要求的做好设计,并写出根据自己的理解应得的结果,以便在实验时进行比较、验证。

实验二 MATLAB语言程序设计和图形绘制一、实验目的1.熟悉MATLAB 程序编辑与设计环境,掌握各种编程语句语法规则及程序设计方法;2.函数文件的编写和设计;3.学习MATLAB 图形绘制的基本方法,熟悉和了解MATLAB 图形绘制程序编辑的基本指令;4.熟悉掌握利用MATLAB 图形编辑窗口编辑和修改图形界面,并添加图形的各种标注。

二、实验基本知识(一)程序流程控制语句1、for 循环结构语法:for i=初值:增量:终值语句1…语句nend说明:1)i=初值:终值,则增量为1。

2)i=初值、增量、终值,则增量可正可负,可以是整数,也可以是小数,只须符合数学逻辑。

2、while 循环结构语法:while 逻辑表达式循环体语句end说明:1)whiIe 结构依据逻辑表达式的值判断是否执行循环体语勾。

若表达式的值为真,执行循环体语句一次,在反复执行时,每次都要进行判断。

若表达式的值为假,则程序执行end 之后的语句。

2)为了避免因逻辑上的失误,而陷入死循环,建议在循环体语句的适当位置加break 语句、以便程序能正常执行。

(执行循环体的次数不确定;每一次执行循环体后,一定会改变while 后面所跟关系式的值。

)3)while 循环也可以嵌套、其结构如下:while 逻辑表达式1循环体语句1while 逻辑表达式2循环体语句2end循环体语句3end3、if-else-end 分支结构语法:if 表达式1语句1else if 表达式2(可选)语句2else(可选)语句3Endend说明:1)if 结构是一个条件分支语句,若满足表达式的条件,则往下执行;若不满足,则跳出if 结构。

2)if 表达式2 与else 为可选项,这两条语句可依据具体情况取舍。

3)每一个if都对应一个end,即有几个if,记就应有几个end 。

4、switch-case 结构语法:switch 表达式case 常量表达式1语句组1case 常量表达式2语句组2……otherwise语句组nend说明:1)switch 后面的表达式可以是任何类型,如数字、字符串等。

2)当表达式的值与case 后面常量表达式的值相等时,就执行这个case 后面的语句组如果所有的常量表达式的值都与这个表达式的值不相等时,则执行otherwise 后的执行语句。

5、程序流程控制指令break 、return 、pause(二) 函数文件的结构和编写方法函数只能在函数体内对变量进行操作,也就是只能访问函数本身工作空间中的变量。

M 函数文件的结构:1. 函数定义行(function )2. H1 行(函数帮助文本的第一行)3. 函数帮助文本4. 函数体5.注释注意:① 函数文件编写后,保存时,其文件名必须与函数名相同;② 函数名不要与MATLAB 自身的函数命令相同。

(三) 线性坐标图形绘制1) plot(x,y)——绘制由x,y 所确定的曲线;2) 多组变量绘图:plot(x1, y1, 选项1, x2, y2, 选项2, ……); 3) 双Y 轴绘图:plotyy( )函数; 4) 图形窗口的分割(subplot );5) 图形编辑窗口的使用(Edit →Figure Properties )。

三、实验内容 (一) 程序设计熟悉MATLAB 程序编辑与设计环境。

在MATLAB 的m-文件编辑窗口完成下面编程任务。

(在MATLAB 主界面上选择菜单“File →New →M-file ”就打开了一个新的m-文件编辑窗口;选择菜单“File/Open ”就可以打开一个已经存在的m-文件。

) 1、用for 循环语句实现求1~100 的和。

2、编写命令文件:计算1000321<++++n 的最大n 值。

3、编写函数文件:分别用for 和while 循环结构编写程序,求2的0到n 次幂的和。

(二)图形绘制1、输入所给程序,观察产生的图形,分析各语句的功能,再按要求进行相关的实验。

(1)t=(0:pi/50:2*pi)'; k=0.4:0.1:1; Y=cos(t)*k; plot(t,Y)再实验plot(t), plot(Y), plot(Y,t),观察产生图形的不同。

(2)用图形表示连续调制波形y=sin(t)sin(9t) 及其包络线。

t=(0:pi/100:pi)';y1=sin(t)*[1,-1];y2=sin(t).*sin(9*t);t3=pi*(0:9)/9;y3=sin(t3).*sin(9*t3);plot(t,y1,'r:',t,y2,'b',t3,y3,'bo');axis([0,pi,-1,1])2、运行下列程序,观察结果,请用命令为图形加标题“受热压力容器温度与压力的阶跃响应曲线”,为x轴加标注“时间t(s)”、y轴分别加标注“温度C(\circ)”及“压力F(MPa)”。

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