第二章： MATLAB仿真.ppt

第二讲 MATLAB仿真 教学目标:学会用MATLAB进行仿真， 包括编程仿真和SIMULINK仿真。 一、M文件简介 MATLAB的两种工作方式： M文件的两种形式： 二、程序控制流语句 （1）for…end语句 调用形式： for v=表达式 语句1； … 语句n； end 例： （2）while…end语句 调用形式： while v=表达式 语句1； … 语句n； end “if”调用形式： if 表达式 语句段1； else 语句段2； end “break”语句一般出现在循环体中，它表示跳出循环。 Switch开关表达式： case 表达式1 语句，…，语句 case {表达式1，表达式2，…} 语句，…，语句 … otherwise 语句，…，语句 end 例： function [mean, stdev]=stat(x) n=length(x); mean=sum(x)/n; stdev=sqrt(sum((x-mean).^2/n)); （1）尽量避免采用循环语句，可用向量化语句替代 （2）对大型数组或矩阵先进行初始化，即用 “zeros”或”ones”对矩阵定维，可减少内存分配耗时 （3）尽量使用MATLAB内在函数 （4）更先进有效的算法 一、时间连续信号与系统的计算机仿真 时间连续信号也称为模拟信号. 时间连续的 确定信号在物理上是一个随时间变化的（电压或电流）波形。数学上表示为一个时间连续的函数f(t). 时间离散的确定信号数学上表示为确定序列{f(n)}。 可使f(t)与{f(n)}一一对应。 （1）建立数学模型 （2）选择适合的计算机求解方法解仿真模型 （3）编写MATLAB仿真程序或建立Simulink 模块方框图，调试并运行程序 （4）得出数值解，分析并确定结果的可靠性 MATLAB编程仿真求解： （1）零状态响应：系统在t=-1秒时刻初状态为零，输入信号为阶跃信号f(t)=u(t), 输出为电容电压，试对时间t=[-1,10]秒的输出信号波形进行仿真求解。 改写为标准式并令状态变量 列出KVL方程： 微分方程的MATLAB函数格式是固定的,必须按照 MATLAB 所规定格式来 编写. 本例中需要将方程参数 ”R, L,C” 传入.传入参数前的标志变量“flag”是必须的，以符合求解函数 ”ode45” 的要求。微分方程的MATLAB函数引导语句格式： function xdot=方程函数名（t,x,flag,附加参数） 编写微分方程组的MATLAB函数 function xdot=funcforex123(t,x,flag,R,L,C)xdot=zeros(2,1);xdot(1)=-R/L*x(1)-1/L*x(2)+1/L*f(t);xdot(2)=1/C*x(1);function in=f(t) %输入信号in=(t0)*1 ； %阶跃信号  编写微分方程组的MATLAB函数 %filename ex123.mL=1; %电感值C=0.1; %电容值for R=[1.5 3 5] %仿真电阻值分别