计算机仿真技术,实验教案教材.doc

课 程 教 案 课程名称： 计算机仿真技术实验 任课教师： 汤群芳 所属院部： 电气与信息工程学院 教学班级： 电气1403-04班 教学时间：2015—2016学年第2学期 湖 南 工 学 院 课程基本信息 课程 名称 计算机仿真技术实验 课程代码 G0401834 总计： 16 学时 讲课： 学时 实验： 16 学时 上机： 16 学时 课程设计： 周 学 分 1 类别 必修课（√） 选修课（ ） 理论课（ ） 实验课（ √ ） 任课 教师 汤群芳 职称 讲师 授课 对象 专业班级： 电气1403-4班 共 2 个班 课 程 简 介 （不超过1000字） 计算机仿真实验课是计算机仿真课程重要的实践教学环节，其目的是使学生掌握MATLAB的基本编程技巧，熟练地编写MATLAB程序；熟悉SimuLink仿真的基本方法和元件构成；了解MATLAB符号运算工具箱的使用方法，使学生具备一定的使用MATLAB语言进行本专业具体实例进行编程和仿真的能力。其主要内容有：熟练掌握MATLAB中的矩阵运算、多项式处理、控制语句、绘制二维、三维图形和一些常用函数及工具箱等，并结合对本专业相关课程中的具体实例，掌握常用的仿真编程方法。 大纲共列出了8个实验项目，电气工程专业学生可作为必做实验。自动化专业学生在计划实验课时内，具体实验内容可由实验老师根据学生实际情况，从其中选择4个实验项目作为必做实验，其它实验项目可作为学生开放式实验选做内容。实验难度应循序渐进，同时要有一定的广度，使学生得到较全面的训练。 基本 教材 和主 要参 考资 料 1．教材　 《计算机仿真技术实验指导书》，自编，湖南工学院，2014 ?2．参考资料 [1] MATLAB在自动控制中的应用，吴晓燕编，西安电子科技大学出版社，2006 [2] 控制系统数字仿真与CAD，张晓华主编，北京:机械工业出版社,2003 实验一 熟悉MATLAB环境及基本运算（验证性实验） 本次课主要内容 1、熟悉MATLAB环境2、掌握MATLAB常用命令 3、MATLAB变量与运算符1、熟悉MATLAB开发环境 2、掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算 三、教学重点难点 重点：矩阵的运算； 难点：无。 四、教学方法和手段 课堂讲授。 Polyval(p,A) ——按数组运算规则求多项式p在自变量A的值 polyvalm(p,A) ——按矩阵运算规则求多项式p在自变量A的值 三、实验仪器设备与器材 计算机（安装有MATLAB软件平台）。 四、实验内容与步骤 1、新建一个文件夹（自己的名字命名） 2、启动MATLAB7，将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。方法如下： 3、保存，关闭对话框（要求抓取自己实验的图，插入到自己的实验报告中） 4、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） 5、学习使用clc、clear，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。 6、练习使用MATLAB的基本运算符、数组访问指令、标准数组生成函数和数组操作函数。 （1） 输入help rand，然后随机生成一个2×6的数组，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。 （2）分别输入clc、clear，了解其功能和作用。 （3）输入C=1:2:20，则C（i）表示什么？其中i=1,2,3,…,10。 （4）输入A=[7 1 5；2 5 6；3 1 5]，B=[1 1 1; 2 2 2; 3 3 3]，在命令窗口中执行下列表达式，记录输出结果并说明其含义： A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3) A(:,3).*B(:,2) A(:,3)*B(2,:) A*B A.*B A^2 A.^2 B/A B./A 二维数组的创建和访问，创建一个二维数组（4×8）A， 查询数 组A第2行、第3列的元素， 查询数组A第2行的所有元素，查询数组A第6列的所有元素。 （6）使用表8列出的常用函数来创建二维矩阵（可通过help方法，查看实例）。 7、多项式运算 （1）求多项式 的根、导数； （2）已知 A=[1.2 3 5 0.9; 5 1.7 5 6; 3 9 0 1; 1 2 3 4] ，求矩阵 A 的特征多项式； （3）求特征多项式中未知数为 20