内蒙古工业大学机电系统仿真第一章 绪论.pptVIP

MATLAB语言基础 主讲教师：岳霞 机械学院 MATLAB课程介绍 定位：专业选修课 目标：了解MATLAB，能够熟练掌握数学（矩阵）运算，简单编程，简单的数据处理及基本图形绘制,仿真方框图的建立。 MATLAB课程安排 学时: 24学时 18学时讲课、6学时上机 考核要求：不得缺勤 考核方式: 考试 第一章 系统仿真概述 系统是由客观世界中实体与实体间的相互作用和相互依赖关系构成的具有某种特定功能的有机整体。 工程系统 系统分类 非工程系统 工程系统的含意是指出相互关联部件组成的一个整体，实现特定的目标。覆盖机电、机械、化工、热力、流体等领域。 如：数控加工系统：驱动部件、转换部件、执行部件。 非工程系统涵盖的范围较广泛，大至宇宙，小至微观世界都存在着相互关联、相互制约的关系，形成一个整体，实现某种目的。 1.系统仿真是利用物理或数学的模型来类比模拟现实过程，以寻求对真实过程的认识，它所遵循的基本原则是相似性原理。 第一节 MATLAB语言概述 一、MATLAB语言的发展 matlab语言是由美国的Clever Moler博士于1980年开发的。 设计者的初衷是为解决“线性代数”课程的矩阵运算问题。 取名MATLAB即Matrix Laboratory 矩阵实验室的意思。 它将一个优秀软件的易用性与可靠性、通用性与专业性 、一般目的的应用与高深的科学技术应用有机的相结合 MATLAB是一种直译式的高级语言，比其它程序设计语言容易 MATLAB已经不仅仅是一个“矩阵实验室”了，它集科学计算、图象处理；声音处理于一身，并提供了丰富的Windows图形界面设计方法 MATLAB语言是功能强大的计算机高级语言, 它以超群的风格与性能风靡全世界, 成功地应用于各工程学科的研究领域 MATLAB在美国已经作为大学工科学生必修的计算机语言之一. 近年来，MATLAB语言已在我国推广使用，现在已应用于各学科研究部门和许多高等院校 MATLAB语言不受计算机硬件的影响，286以上的计算机都可以使用 二、matlab能在各领域做什么 工业研究与开发 数学教学，特别是线性代数 数值分析和科学计算方面的教学与研究 电子学、控制理论和物理学等工程和科学 学科方面的教学与研究 经济学、化学和生物学等计算问题的所有其他领域中的教学与研究 例1、用一个简单命令求解线性系统 3x1+ x2 - x3 = 3.6 x1+2x2+4x3 = 2.1 -x1+4x2+5x3 = -1.4 A=[3 1 -1;1 2 4;-1 4 5];b=[3.6;2.1;-1.4]; x=A\b x = 1.4818 -0.4606 0.3848 例2、生成一个3×3矩阵，并将自然数1，2，…，9分别置成这9个矩阵元素，才能使得每一行、每一列，且主、反对角线元素相加都等于一个相同的数。 如果求9×9这样的高阶魔方矩阵？ 2.符号运算功能 符号运算即用字符串进行数学分析 允许变量不赋值而参与运算 用于解代数方程、微积分、复合导数、积分、二重积分、有理函数、微分方程、泰勒级数展开、寻优等等，可求得解析符号解 3.丰富的绘图功能与计算结果的可视化 具有高层绘图功能—两维、三维绘图 具有底层绘图功能—句柄绘图 使用plot函数可随时将计算结果可视化 阶梯图 4.图形化程序编制功能 动态系统进行建模、仿真和分析的软件包 用结构图编程，而不用程序编程 只需拖几个方块、连几条线，即可实现编程功能 5.丰富的MATLAB工具箱 MATLAB主工具箱 符号数学工具箱 SIMULINK仿真工具箱 控制系统工具箱 信号处理工具箱 图象处理工具箱 通讯工具箱 系统辨识工具箱 神经元网络工具箱 金融工具箱 6.MATLAB的兼容功能。7.MATLAB的容错功能。 非法操作时给出提示，并不影响其操作。1/0Waring:Divide by zero ans= Inf Matlab语言提供了一个函数magic（）来生成这样的魔方矩阵，只需在matlab环境的提示符下键入A=magic（3）命令，就可以立即得出这样的一个矩阵，将此矩阵赋给变量A，并存入matlab工作空间。 百分号（%）引导的部分是注释，在程序执行时不起任何作用。 Matlab的两种基本绘图功能：二维平面图形和三维立体图形。 Plot是绘制二维图形的最基本函数，它是针对向量或矩阵的列来绘制曲线的。