基于MATLAB控制系统的仿真与应用_毕业设计论文
毕业设计用matlab仿真

毕业设计用matlab仿真篇一:【毕业论文】基于matlab的人脸识别系统设计与仿真基于matlab的人脸识别系统设计与仿真第一章绪论本章提出了本文的研究背景及应用前景。
首先阐述了人脸图像识别意义;然后介绍了人脸图像识别研究中存在的问题;接着介绍了自动人脸识别系统的一般框架构成;最后简要地介绍了本文的主要工作和章节结构。
1.1 研究背景自70年代以来.随着人工智能技术的兴起.以及人类视觉研究的进展.人们逐渐对人脸图像的机器识别投入很大的热情,并形成了一个人脸图像识别研究领域,.这一领域除了它的重大理论价值外,也极具实用价值。
在进行人工智能的研究中,人们一直想做的事情就是让机器具有像人类一样的思考能力,以及识别事物、处理事物的能力,因此从解剖学、心理学、行为感知学等各个角度来探求人类的思维机制、以及感知事物、处理事物的机制,并努力将这些机制用于实践,如各种智能机器人的研制。
人脸图像的机器识别研究就是在这种背景下兴起的,因为人们发现许多对于人类而言可以轻易做到的事情,而让机器来实现却很难,如人脸图像的识别,语音识别,自然语言理解等。
如果能够开发出具有像人类一样的机器识别机制,就能够逐步地了解人类是如何存储信息,并进行处理的,从而最终了解人类的思维机制。
同时,进行人脸图像识别研究也具有很大的使用价依。
如同人的指纹一样,人脸也具有唯一性,也可用来鉴别一个人的身份。
现在己有实用的计算机自动指纹识别系统面世,并在安检等部门得到应用,但还没有通用成熟的人脸自动识别系统出现。
人脸图像的自动识别系统较之指纹识别系统、DNA鉴定等更具方便性,因为它取样方便,可以不接触目标就进行识别,从而开发研究的实际意义更大。
并且与指纹图像不同的是,人脸图像受很多因素的干扰:人脸表情的多样性;以及外在的成像过程中的光照,图像尺寸,旋转,姿势变化等。
使得同一个人,在不同的环境下拍摄所得到的人脸图像不同,有时更会有很大的差别,给识别带来很大难度。
基于matlab gui的控制系统界面设计毕业设计论文

基于MATLAB GUI的控制系统界面设计摘要:MATLAB语言是一种十分有效的工具,能容易地解决在系统仿真及控制系统设计领域的教学与研究中遇到的问题,它可以将使用者从频繁的底层编程中解放出来,把有限的宝贵时间更多地华仔解决科学问题上。
MATLABA GUI是MATLAB人际交互界面。
由于GUI本身提供了windows基本控件的支持,并且具有良好的时间驱动机制,同时提供了MATLAB数学库的接口,所以GUI对于控制系统仿真的平台设计显得十分合适。
GUI对于每个用户窗口生成.fig和.m 文件。
前者负责界面的设计信息,后者负责后台代码的设计。
本文界面设计主要基于MATLAB GUI平台,结合控制系统基础理论和MATLAB控制系统工具箱,实现了用于控制系统界面的设计。
主要包括:进行常规控制环节(比如PID)的图形界面设计,能够在已知传输函数的情况下,输出常用响应曲线。
关键词:控制系统;MATLAB GUI;计算机设计Control system based on MATLAB GUI interface designAbstract: MATLAB language is a very effective tool,and can be easily resolved in the system simulation and control system of teaching in the field of computer-aided design and research problems,it could be the bottom of the user from tedious programming liberate the limted spend more valuable time to solve scientific problems. The MATLAB GUI is the interative interface.As the GUI itself provides the basic control windows support,and has a good mechanism for event-driven,while providing the MATLAB Math Library interface,the GUI for control system simulation platform for the design of it is suitable. GUI window generated for each user.Figand .M file. The former is responsible for the design of the interfaceinformation,which is responsible for the design of the background code.Research done in this article is mainly based on MATLAB GUI platform,the basis of combination of control syetem theory and MATLAB Control System Toolbox,the realization of control systems for computer-aided analysis and design software.Mainly includes:routine control links,such as PID,graphical interface design,can in the known transfer function of the case,the output respnonse curve is commonly used.Key words: Control System;MATLAB GUI;Computer design目录1 概述 (1)1.1 本文研究的目的以及意义 (1)1.2 已了解的本课题国内外研究现状 (1)1.3 本课题研究内容 (3)2 控制系统与MATLAB语言 (3)2.1 控制系统理论基础 (3)2.1.1 控制系统的古典理论与现代理论 (3)2.1.2 控制系统理论的基本内容 (4)2.2 MATLAB语言与控制系统工具箱 (4)2.2.1 MATLAB软件介绍 (5)2.2.2 控制系统工具箱介绍 (7)3 MATLAB简介及应用 (9)3.1 MATLAB GUI (9)3.2 图形用户界面设计工具的启动 (10)3.2.1图形用户界面设计工具的启动方式 (10)3.2.2 菜单方式 (10)3.2.3 图形用户界面设计窗口 (13)3.3 图形用户界面开发环境(GUIDE) (14)3.4 控件对象及属性 (16)3.5 菜单设计 (18)3.5.1 建立用户菜单 (18)3.5.2 菜单对象常用属性 (18)3.5.3 快捷菜单 (18)3.5.4 对话框设计 (19)3.5.5 公共对话框 (19)3.6 GUI程序设计 (19)4 GUI控制系统界面 (20)4.1 GUI控制系统界面设计 (20)4.1.1 具体设计步骤 (20)4.2 具体实现过程 (23)4.2.1 运行效果 (23)4.2.2 实现代码 (24)[参考文献] (25)附录 (26)谢辞 (29)1 概述1.1 本文研究的目的以及意义自动控制原理是自动控制专业和自动化专业的主要课程之一[3],是研究自动控制技术的基础理论课,是必修的专业基础课程。
基于MATLAB控制系统的仿真与应用毕业设计论文

毕业设计(论文)题目基于MATLAB控制系统仿真应用研究毕业设计(论文)任务书I、毕业设计(论文)题目:基于MATLAB的控制系统仿真应用研究II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求:原始资料:(1)MATLAB语言。
(2)控制系统基本理论。
设计技术要求:(1)采用MATLAB仿真软件建立控制系统的仿真模型,进行计算机模拟,分析整个系统的构建,比较各种控制算法的性能。
(2)利用MATLAB完善的控制系统工具箱和强大的Simulink动态仿真环境,提供用方框图进行建模的图形接口,分别介绍离散和连续系统的MATLAB和Simulink仿真。
III、毕业设计(论文)工作内容及完成时间:第01~03周:查找课题相关资料,完成开题报告,英文资料翻译。
第04~11周:掌握MATLAB语言,熟悉控制系统基本理论。
第12~15周:完成对控制系统基本模块MATLAB仿真。
第16~18周:撰写毕业论文,答辩。
Ⅳ、主要参考资料:[1] 《MATLAB在控制系统中的应用》,张静编著,电子工业出版社。
[2]《MATLAB在控制系统应用与实例》,樊京,刘叔军编著,清华大学出版社。
[3]《智能控制》,刘金琨编著,电子工业出版社。
[4]《MATLAB控制系统仿真与设计》,赵景波编著,机械工业出版社。
[5]The Mathworks,Inc.MATLAB-Mathemmatics(Cer.7).2005.信息工程系电子信息工程专业类 0882052 班学生(签名):填写日期:年月日指导教师(签名):助理指导教师(并指出所负责的部分):信息工程系(室)主任(签名):学士学位论文原创性声明本人声明,所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。
对本文的研究成果作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。
基于MATLAB控制系统的仿真与应用毕业设计论文

基于MATLAB控制系统的仿真与应用毕业设计论文目录一、内容概括 (2)1. 研究背景和意义 (3)2. 国内外研究现状 (4)3. 研究目的和内容 (5)二、MATLAB控制系统仿真基础 (7)三、控制系统建模 (8)1. 控制系统模型概述 (10)2. MATLAB建模方法 (11)3. 系统模型的验证与校正 (12)四、控制系统性能分析 (14)1. 稳定性分析 (14)2. 响应性能分析 (16)3. 误差性能分析 (17)五、基于MATLAB控制系统的设计与应用实例分析 (19)1. 控制系统设计要求与方案选择 (20)2. 基于MATLAB的控制系统设计流程 (22)3. 实例一 (23)4. 实例二 (25)六、优化算法在控制系统中的应用及MATLAB实现 (26)1. 优化算法概述及其在控制系统中的应用价值 (28)2. 优化算法介绍及MATLAB实现方法 (29)3. 基于MATLAB的优化算法在控制系统中的实践应用案例及分析对比研究31一、内容概括本论文旨在探讨基于MATLAB控制系统的仿真与应用,通过对控制系统进行深入的理论分析和实际应用研究,提出一种有效的控制系统设计方案,并通过实验验证其正确性和有效性。
本文对控制系统的基本理论进行了详细的阐述,包括控制系统的定义、分类、性能指标以及设计方法。
我们以一个具体的控制系统为例,对其进行分析和设计。
在这个过程中,我们运用MATLAB软件作为主要的仿真工具,对控制系统的稳定性、动态响应、鲁棒性等方面进行了全面的仿真分析。
在完成理论分析和实际设计之后,我们进一步研究了基于MATLAB 的控制系统仿真方法。
通过对仿真模型的建立、仿真参数的选择以及仿真结果的分析,我们提出了一种高效的仿真策略。
我们将所设计的控制系统应用于实际场景中,通过实验数据验证了所提出方案的有效性和可行性。
本论文通过理论与实践相结合的方法,深入探讨了基于MATLAB 控制系统的仿真与应用。
基于MATLAB的信号与系统仿真实验毕业设计

基于MATLAB的信号与系统仿真实验毕业设计信号与系统是电子信息类专业的一门重要课程,它是其他课程的基础和前提。
为了更好地理解信号与系统的理论知识,掌握信号的分析和处理方法,实验仿真是非常重要的手段之一、MATLAB作为一款强大的数学软件,被广泛应用于信号与系统的实验仿真中。
本文将基于MATLAB,介绍一个基于信号与系统的仿真实验的毕业设计。
该设计主要包括以下几个方面的内容:实验目的、实验原理、实验步骤和实验结果及分析。
实验目的:本次实验的主要目的是通过MATLAB软件,实现信号与系统的仿真分析,掌握信号与系统的基本概念和分析方法,培养学生对信号与系统的实际应用能力。
实验原理:本实验主要涉及信号的生成与采样、信号的查表和存储、信号的线性时不变系统等方面的内容。
通过对不同种类的信号进行分析,可以更好地理解信号的特性,并通过系统的分析,了解线性时不变系统对信号的作用及特性。
实验步骤:1.信号的生成与采样:在MATLAB中,通过给定信号的频率、振幅及采样率等参数,利用正弦函数或方波函数生成模拟信号,并对信号进行采样。
2.信号的查表和存储:将生成的信号通过查表和存储的方式保存为数据文件,并通过MATLAB读取这些数据文件,进行后续的处理和分析。
3.信号的线性时不变系统:通过设计不同的线性时不变系统,如低通滤波器或高通滤波器等,对信号进行滤波处理。
可以分析系统的频率响应、幅频响应等参数,并观察滤波后信号的变化。
实验结果及分析:通过对生成的信号进行采样、查表和存储,并对信号进行线性时不变系统的处理,在MATLAB中可以得到相应的结果。
根据实验结果,可以对信号的特性进行分析,比较不同信号和系统对信号的影响,进一步了解信号与系统的相关知识。
综上所述,本次基于MATLAB的信号与系统仿真实验毕业设计主要是通过对信号的生成、采样、查表和存储以及对信号进行线性时不变系统的处理,来掌握信号与系统的分析方法和应用能力。
通过实验结果的分析,可以进一步理解信号与系统的概念和特性,提高对信号与系统的理解和应用能力。
基于matlab的毕业论文

基于matlab的毕业论文近年来,随着计算机技术的迅速发展和社会的不断进步,人工智能技术的应用越来越广泛,同时也越来越受到人们的关注。
而基于matlab的毕业论文也是人工智能领域研究成果的一种典型体现,本文将以基于matlab的毕业论文为研究对象,阐述其研究现状及意义。
一、基于matlab的毕业论文研究现状1.1 研究背景人工智能领域在近几年来得到了越来越广泛的应用和研究。
基于matlab的毕业论文是人工智能领域的重要研究成果之一。
matlab是一种十分强大的数学计算工具,可以帮助研究人员快速实现各种人工智能算法的研究和开发,并且可扩展性和可移植性非常好。
1.2 研究内容基于matlab的毕业论文的研究内容主要包括:神经网络、机器学习、深度学习、计算机视觉等领域的研究。
其中,神经网络的研究是基于matlab的毕业论文研究的重点之一。
神经网络是将人工神经元模拟到计算机上,通过对神经元之间的连接关系和权重进行学习,实现对输入数据的自适应分析和处理,是人工智能的重要组成部分。
1.3 研究方法基于matlab的毕业论文的研究方法主要包括:算法设计、仿真实验、结果分析等方面。
在算法设计方面,研究人员需要根据具体问题的特点选择合适的算法;在仿真实验方面,研究人员需要使用matlab进行算法的实现和测试;在结果分析方面,研究人员需要结合实验结果对算法进行进一步分析和优化。
二、基于matlab的毕业论文的意义基于matlab的毕业论文具有重要的研究和应用价值。
2.1 推动人工智能技术的发展基于matlab的毕业论文通过对人工智能领域的研究和探索,促进了人工智能技术的发展。
研究人员在毕业论文中所提出的算法和方法,可用于人工智能领域的各种应用场景,为技术发展提供了强有力的支持。
2.2 打开人工智能应用新局面基于matlab的毕业论文的研究结果,可用于人工智能应用新局面的研发和创新。
例如,在计算机视觉领域,研究人员通过基于matlab的毕业论文所提出的算法,实现了对图像的自动分类和标记,为图像处理和分析提供了重要的技术支持。
毕业论文(设计)基于matlab的双足步行机器人腿部运动模型的建立与运动仿真

诚信声明本人郑重声明:本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的,在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。
本人签名:年月日毕业设计任务书设计题目:基于MATLAB的双足步行机器人腿部运动模型的建立与运动仿真系部:机械工程系专业:机械电子工程学号:112012337学生:指导教师(含职称):(讲师)专业负责人:1.设计的主要任务及目标1)通过查阅有关资料,了解双足型机器人主要技术参数;2)双足型机器人的腿部模型建立及运动部件设计3)利用Pro/E完成动作的仿真2.设计的基本要求和内容1)双足型机器人的腿部功能选择;2)模型的建立;3)运动的仿真4)完成毕业设计说明书的撰写3.主要参考文献[1] 孙增圻.机器人系统仿真及应[ J ].系统仿真报,1995 ,7( 3 ):23-29.[2] 蒋新松,主编.机器人学导论[ M ].沈阳:辽宁:辽宁科学技术出版社,1994.[3] 蔡自兴.机器人学[ M ].北京:清华大学出版社,2000.[4] 薛定宇,陈阳泉.基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用[ M ].北京:清华大学出版社,20024.进度安排设计各阶段名称起止日期1 发放毕业设计题目及选题2015.03.03—2015.03.232 查阅文献,了解研究意义,完成开题报告2015.03.24—2015.04.133 编写说明书,已完成工作,完成中期答辩2015.04.14—2015.05.044 继续编写毕业设计说明书2015.05.01—2015.06.015 提交设计说明书,完成毕业答辩2015.06.02—2015.06.22审核人:年月日基于Matlab的双足步行机器人腿部运动模型的建立与运动仿真摘要:最近几年,双足仿人步行机器人发展很快,有很高的科学研究价值。
步行机器人的运动是模仿人的步行运动的形式,相比其它机器人有更好的灵活性,所以可以完成各种生活中的难度更大的任务,实用价值远高于其它机器人,当然研究难度和控制也相当复杂。
基于matlab的智能PID控制器设计和仿真毕业设计论文

基于MATLAB的智能PID控制器设计与仿真摘要在工业生产中应用非常广泛的是PID控制器,是最早在经典控制理论基础上发展起来的控制方法,应用也十分广泛。
传统的PID控制器原理十分简单,即按比例、积分、微分分别控制的控制器,但是他的核心也是他的难点就是三个参数(比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数Kd)的整定。
参数整定的合适,那么该控制器将凭借结构简单、鲁棒性好的优点出色的完成控制任务,反之则达不到人们所期望的控制效果。
人工神经网络模拟人脑的结构和功能而形成的信息处理系统,是一门十分前沿高度综合的交叉学科,并广泛应用于工程领域。
神经网络控制是把自动控制理论同他模仿人脑工作机制的数学模型结合起来,并拥有自学习能力,能够从输入—输出数据中总结规律,智能的处理数据。
该技术目前被广泛应用于处理时变、非线性复杂的系统,并卓有成效。
关键词自适应PID控制算法,PID控制器,神经网络Design and simulation of Intelligent PID Controllerbased on MATLABAbstractPID controller ,the control method which is developed on the basis of classical control theory, is widely used in industrial production.The Principle of traditional PID controller is very simple, which contains of the proportion, integral, differential three component, but its core task and difficulties is three parameter tuning(proportional coefficient Kp, integral coefficient Ki and differential coefficient KD).If the parameter setting is suitable, the controller can accomplish the control task with the advantages of simple structure and good robustness;but on the contrary, it can not reach the desired control effect which we what.Artificial neural network , the formation of the information processing system which simulate the structure and function of the human brain , is a very high degree of integration of the intersection of disciplines, and widely used in the field of engineering. Neural network control ,combining automatic control theory and the imitate mathematical model of the working mechanism of human brain , has self-learning ability, and can summarize the law of the input-output data , dealing with data intelligently .This technique has been widely used in the process of time-varying, nonlinear and complex system, and it is very effective.Key W ord:Adaptive PID control algorithm,PID controller,Neural network目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 课题研究背景及意义 (1)第二章 PID控制器 (2)2.1 PID控制原理 (2)2.2常规PID控制器的算法理论 (3)2.2.1 模拟PI D控制器 (3)2.2.2 数字P I D控制算法 (3)2.2.3常规PID控制的局限 (5)2.2.4 改进型PID控制器 (5)第三章人工神经网络 (8)3.1 人工神经网络的原理 (8)3.2神经网络PID控制器 (8)3.2.1神经元PID控制器 (8)3.2.2 单神经元自适PID应控制器 (9)3.3 BP神经网络参数自学习的PID控制器 (12)第四章MATAB仿真 (16)4.1 仿真过程 (16)第五章结论与展望 (24)致谢 (25)参考文献 (25)华东交通大学毕业设计(论文)第一章绪论1.1 课题研究背景及意义在工业生产中应用非常广泛的是PID控制器,是最早在经典控制理论基础上发展起来的控制方法,应用也十分广泛。
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毕业设计(论文)题目基于MATLAB控制系统仿真应用研究系别信息工程系专业名称电子信息工程毕业设计(论文)任务书I、毕业设计(论文)题目:基于MATLAB的控制系统仿真应用研究II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求:原始资料:(1)MATLAB语言。
(2)控制系统基本理论。
设计技术要求:(1)采用MATLAB仿真软件建立控制系统的仿真模型,进行计算机模拟,分析整个系统的构建,比较各种控制算法的性能。
(2)利用MATLAB完善的控制系统工具箱和强大的Simulink动态仿真环境,提供用方框图进行建模的图形接口,分别介绍离散和连续系统的MATLAB和Simulink仿真。
III、毕业设计(论文)工作内容及完成时间:第01~03周:查找课题相关资料,完成开题报告,英文资料翻译。
第04~11周:掌握MATLAB语言,熟悉控制系统基本理论。
第12~15周:完成对控制系统基本模块MATLAB仿真。
第16~18周:撰写毕业论文,答辩。
Ⅳ、主要参考资料:[1] 《MATLAB在控制系统中的应用》,张静编著,电子工业出版社。
[2]《MATLAB在控制系统应用与实例》,樊京,刘叔军编著,清华大学出版社。
[3]《智能控制》,刘金琨编著,电子工业出版社。
[4]《MATLAB控制系统仿真与设计》,赵景波编著,机械工业出版社。
[5]The Mathworks,Inc.MATLAB-Mathemmatics(Cer.7).2005.信息工程系电子信息工程专业类 0882052 班学生(签名):填写日期:年月日指导教师(签名):助理指导教师(并指出所负责的部分):信息工程系(室)主任(签名):学士学位论文原创性声明本人声明,所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。
对本文的研究成果作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式表明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权南昌航空大学科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
作者签名:日期:导师签名:日期:基于MATLAB控制系统仿真应用研究学生姓名:蔚道祥班级:0882052指导老师:罗艳芬摘要:现代控制系统原理理论性强,现实模型在实验室较难建立,因此利用SIMULINK进行仿真实验,可以加深我们学生对课程的理解,调动我们学习的积极性,同时大大提高了我们深入思考问题的能力和创新能力。
本文针对现代控制系统的设计很大程度上还依赖于实际系统的反复实验、调整的普遍现象,结合具体的设计实例,介绍了利用较先进的MATLAB软件中的SIMULINK仿真工具来实现对现代控制系统建模、分析与设计、仿真的方法。
它能够直观、快速地分析系统的动态性能、和稳态性能。
并且能够灵活的改变系统的结构和参数,通过快速、直观的仿真达到系统的优化设计。
关键词:MATLAB,控制系统,系统仿真指导老师签字:Control System Based on MATLAB Simulation Applied ResearchStudent Name: Wei Daoxiang Class:0882052Supervisor:L uo YanfenAbstract:Modern control system theory theoretical model of reality in the laboratory is more difficult to establish, therefore the simulation using SIMULINK, can deepen our students understanding of the course, to mobilize the enthusiasm of our study, at the same time greatly improve our in-depth ability to think and innovative capacity. In this paper, the design of modern control systems largely rely on repeated experiments on the actual system, the adjustment of a common phenomenon, combined with a specific design example, use of more advanced MATLAB software SIMULINK simulation tools to achieve the modern control system modeling, analysis and design, simulation methods. It can intuitively and quickly analyze the dynamic performance of the system, and steady state performance. And the flexibility to change the structure and parameters of the system, fast, intuitive simulation of the optimization design of the system.Keywords:MATLAB, Control system, System simulationSignature of Supervisor:目录1 引言2绪论2.1 课题背景 (2)2.2 现代控制系统的发展及现状 (2)2.3M AT L A B简介及其仿真现状 (3)2.4 MATLAB仿真集成环境—Simulink (7)3 控制系统的基本理论3.1 控制系统的模型 (10)3.2 控制系统的稳定性分析 (12)4连续系统4.1 连续控制系统数学模型 (14)4.1.1 脉冲传递函数 (14)4.1.2 状态空间 (15)4.2 MATLAB仿真 (16)4.2.1 连续系统的时域分析 (16)4.2.2连续系统的频域分析 (17)4.3 SIMULINK仿真 (22)4.4连续系统离散化 (23)5离散系统5.1 离散控制系统数学模型 (28)5.2 MATLAB仿真 (28)5.3 SIMULINK仿真 (35)5.4离散系统连续化 (41)6总结 (42)参考文献 (43)致谢 (44)基于MATLAB控制系统仿真应用研究1引言MATLAN是1984年有美国的MathWorks公司推出的产品,它的名字由Matrix 和Laboratory两词的前三个字母组成的,是一套高性能的数值分析和计算软件,其功能不断的扩充,版本不断升级,发展至今,它已经发展成为一个集数值分析,矩阵计算,程序设计,系统建模,图形显示,系统仿真于一体,它支持控制系统设计过程的每个环节:系统建模,分析,仿真到控制器设计和实现,并科研用于不同领域的系统设计,如制造、机械、航空航天、通信和计算机等领域。
它使用方便,用户界面友好的可视化软件,被誉为第四代编程语言,是世界上最流行的计算语言之一。
目前,它被广泛的应用于信号与图像处理、控制系统设计、计算机应用、通信仿真等诸多领域。
MATLAB在中国流行起来是在20世界90年代,目前已经成为广大科研工作者进行科学研究,工程计算的必备工具。
其中的仿真集成环境SIMULINK工具箱,是进行系统分析与设计的有力工具。
在系统开发直接,通过仿真科研优化系统参数,大大缩短了系统开发的时间,并提高了系统的性能。
在控制系统领域有大量复杂繁琐的计算与仿真曲线绘制任务。
随着计算机的广泛应用,MATLAB及其工具箱和Simulink仿真工具的出现为控制系统的设计与仿真提供了一个强有力的工具,使控制系统发生了革命性的变化。
2绪论2.1课题背景MATLAB语言是当今国际控制界最为流行的控制系统计算机辅助设计语言,它的出现为控制系统的计算机辅助分析和设计带来了全新的手段。
其中图形交互式的模型输入计算机仿真环境SIMULINK,为MATLAB应用的进一步推广起到了积极的推动作用。
现在,MATLAB语言已经风靡全世界,成为控制系统CAD领域最普及、也是最受欢迎的软件环境。
随着计算机技术的发展和应用,控制理论和技术在宇航、机器人控制、导弹制导及核动力等高新技术领域中的应用也愈来愈深入广泛。
不仅如此,自动控制技术的应用范围现在已扩展到生物、医学、环境、经济管理和其它许多社会生活领域中,成为现代社会生活中不可缺少的一部分。
随着时代进步和人们生活水平的提高,在人类探知未来,认识和改造自然,建设高度文明和发达社会的活动中,自动控制理论和技术必将进一步发挥更加重要的作用。
作为一个工程技术人员,了解和掌握自动控制的有关知识是十分必要的。
现代控制技术的应用不仅使生产过程实现了自动化,极大地提高了劳动生产率,而且减轻了人的劳动强度。
自动控制使工作具有高度的准确性,大大地提高了武器的命中率和战斗力,例如火炮自动跟踪系统必须采用计算机控制才能打下高速高空飞行的飞机。
某些人们不能直接参与工作的场合就更离不开自动控制技术了,例如原子能的生产、火炮或导弹的制导等等。
利用MATLAB软件中SIMULINK 仿真工具来实现对自动控制系统建模、分析与设计、仿真。
能够直观、快速地分析系统的动态性能和稳态性能。
并且能够灵活的改变系统的结构和参数,通过快速、直观的仿真达到系统的优化设计。
2.2现代控制系统的发展及现状仿真是对真实事物的模拟,它形成于40年代二战末期对火炮及飞行控制动力学系统的研究,1948年电子微分分析器在美国的BELL实验室的研制成功开创了计算机仿真的新纪元。
50年代至60年代初对洲际导弹和宇宙飞船姿态及轨道控制动力学的研究,促进了混合仿真技术的发展。
70年代,系统工程被广泛用于社会、经济、生态等非工程系统,促进了离散事件系统仿真技术的发展。
仿真技术是以相似原理、系统技术、信息技术、网络技术及其应用领域有关的专业技术为基础,以计算机和各种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试验研究的一门学科综合性技术。