基于MATLAB的控制系统设计.ppt

Thank you! * 国家精品课程配套教材 基于MATLAB的控制系统仿真及应用 Matlab Based Control System Simulation and its Applications 张 聚 编著 王万良 主审 * 第一章 MATLAB应用基础 1.1 matlab简介 1.2 matlab基本使用方法 * 1.1 Matlab基本简介 简单易用的程序语言 代码短小高效 功能丰富，可扩展性强 出色的图形处理能力 强大的系统仿真功能 Matlab，全称Matrix Laboratory(矩阵实验室)，是由美国The MathWorks公司于1984年推出的一种科学与工程计算语言： 特点和优势 * 缺省的matlab桌面 命令窗口（Command Window） 当前目录浏览器（Current Directory） 历史命令窗口（Command History） 图1.1 缺省情况下MATLAB 7.1桌面 matlab操作界面： * matlab帮助系统 matlab工具箱： 工具箱实际上是用Matlab的基本语句编成的各种子程序集，用于解决某一方面的专门问题或实现某一类的新算法。 命令行帮助 联机帮助 演示帮助 matlab工具箱 功能型 领域型：专业性很强 扩充matlab的符号计算功能 图像建模仿真功能 文字处理功能 与硬件的实时交互功能 * 1.2 matlab的基本使用方法 matlab基本要素 Matlab基本要素包括变量、数值、复数、字符串、运算符、标点符等。 变量 Matlab变量的命名规则如下： 1.变量名区分字母大小写，“feedback”和“Feedback”表示两个不同变量。 2.Matlab 6.5版本以上，变量名不得超过63个字符。 3.变量名必须以英文字母开头。 4.变量名由字母、数字和下划线组成，但不能包含空格和标点。 * 数值 可以使用十进制计数法，也可以使用科学计 数法表示，数值有效范围 复数 生成复数的语句为： 1） 2） 字符串 创建方法：将待建的字符串放入以单引号中（单引号必须在英文状态下输入） 例：显示字符串“欢迎使用MATLAB”。 解：在命令窗口中输入： 欢迎使用MATLAB 运行结果为： ans = 欢迎使用MATLAB * 运算符 操作符 功能 操作符 功能 算数运算符 + 算数加 / 算术右除 - 算数减 .* 点乘 * 算术乘 .^ 点乘方 ^ 算术乘方 .\ 点左除 \ 算术左除 ./ 点右除 关系元算符 == 等于 = 大于等于 ~= 不等于 小于 大于 = 小于等于 逻辑元算符 与 ~ 非 | 或 表1.2.1 MATLAB运算符 * 标点符 标点符 功能 标点符 功能 ： 冒号 . 小数点 ； 分号，区分行及取消运算显示 … 续行符 , 逗号，区分列及函数参数分隔符 % 百分号，注释 ( ) 括号，指定运算优先级 ! 感叹号，调用操作系统运算 [ ] 方括号，矩阵定义 = 等号，赋值 { } 花括号，构成元胞数组 ‘ ’ 单引号，字符串标识 表1.2.2 MATLAB标点符 * 【例1.2.3】：用冒号产生增量为1和2的行向量。 解：在命令窗口中输入： a=2:8 %默认增量为1 运行结果为： a = 2 3 4 5 6 7 8 在命令窗口中输入： a=2:2:8 %产生增量为2的行向量 运行结果为： a = 2 4 6 8 * 矩阵 【例1.2.5】输入矩阵 【解】在MATLAB命令窗口中输入： A=[1,0,0;0,1,0;0,0,1] %也可以输入A=[1 0 0;0 1 0;0 0 1]得到相同结果 运行结果为： A = 1 0 0 0 1 0 0 0 1 【例1.2.6】提取【例1.2.5】中矩阵A第1、2行元素。 【解】在MATLAB命令行中输入： A(1:2,:) 运行结果为： ans = 1 0 0 0 1 0 * 特殊矩阵的生成 1）空矩阵：用方括号“[ ]”表示，矩阵大小为零，但变量名却保存在工作空间中。 2）单位阵：用函数eye()实现，eye（n）（生成n维的方阵）或eye(n,m)（生成n×m维矩阵）。 【例1.2.7】生成4×4维的单位阵。 【解】在MATLAB命令窗口中输入：