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Matlab与控制系统仿真课程教学大纲

（总学时数：32，学分数：2）

一、课程设计的性质、任务和目的

本课程是车辆工程专业选修课程。通过本课程的学习，使学生初步掌握MATLAB语言的

基本知识，结合所学《控制工程基础》课程，学会运用MATLAB语言进行控制系统仿真和辅

助设计的基本技能，为今后从事科学研究打下较好的基础。

二、课程设计的内容和基本要求

第一章计算机仿真和辅助设计概述

了解控制系统计算机仿真和辅助设计的必要性、可能性以及计算机仿真与辅助设计的基

本思路、基本方法和发展现状。

第二章MATLAB语言基础

第一节使用MATLAB的窗口环境

1．MATLAB语言特点

2．MATLAB命令窗口

掌握语句的输入、语句的显示与否、多行命令、方向键的使用、分页命令。

3．变量和数据显示格式

掌握变量的命名方法、数据显示格式的控制命令format、一些特殊的变量。

4．常见的数学运算符及基本的数学函数

+、-、*、/、、

abs,sin,cos,asin,acos,tan,atan,sqrt,exp,imag,real,sign,log,log10,conj

5．MATLAB工作空间

掌握who,whos,clear,save,load,quit,exit等命令的使用

了解workspace浏览器

6．文件管理

掌握常用文件管理命令what,delete,dir,type,cd,which

掌握MATLAB工作路径的设置

7．使用帮助

学会用下列帮助和演示命令自学MATLAB语言：

helpmatfun：矩阵函数－数值线性代数

helpgeneral：通用命令

helpgraphics：通用图形函数

helpelfun：基本的数学函数

helpelmat：基本矩阵和矩阵操作

helpdatafun：数据分析和傅立叶变换函数

helpops：操作符和特殊字符

helppolyfun：多项式和内插函数

helplang：语言结构和调试

helpstrfun：字符串函数

helpcontrol：控制系统工具箱函数

helpwin：帮助窗口

helpdesk：帮助桌面，浏览器模式

lookfor命令：返回包含指定关键词的那些项

demo：打开示例窗口

第二节MATLAB矩阵运算及多项式处理

1．矩阵的输入

掌握在命令窗口中用键盘输入

掌握用语句生成矩阵：[from:step:to]；linspace；logspace

掌握一些常用特殊矩阵生成：eye(m,n)；zeros(m,n)；ones(m,n)；diag(V)；随机矩阵rand()

2．矩阵的运算

掌握矩阵的转置、四则运算、逆矩阵与行列式运算：inv()，det()；矩阵乘方^，.^

矩阵的大小：[m,n]=size(A,x)；length(A)=max(size(A))；矩阵求秩：rank（A）

了解矩阵超越函数

3．矩阵操作

矩阵的下标：定位矩阵元素A(m,n)，A(:,n)，A(m,:)，A(m1:m2,n1:n2)，A(:)

矩阵的翻转

4．多项式处理

多项式的建立与表示方法：用降幂系数的行向量来表示；roots求解多项式等于零的根；

poly根据多项式等于零的根求解多项式。

多项式的运算：相乘conv；相除deconv；微分多项式polyder；求多项式的值polyval(p,x)。

第三节绘图简介

掌握plot,figure,axis,text,gtext,title,xlabel,ylabel,zlabel,hold,legend,subplot,grid,

semilogx命令的基本运用，了解bax,hist,stairs,stem,pie等应用绘图及三维绘图命令。

第四节MATLAB程序设计入门

1．MATLAB程序设计的基本原则

2．MATLAB程序的编辑

Editor/Debugger的使用

3．MATLAB程序的种类

脚本M文件（即程序文件）与函数文件之间的区别及其基