MATLAB与系统仿真课程教学大纲.doc

《MATLAB与系统仿真》课程教学大纲

课程性质、任务及适用专业

课程性质

专业必修课。

教学任务

本课程是电类专业的一门重要专业课。它是研究Matlab语言的程序设计及其在其它学科仿真上的应用的一门学科。通过本课程的学习，本课程要求学生掌握Matlab的数据类型、矩阵输入和操作方法、语法结构、函数的使用以及二维、三维绘图功能，并能够熟练地将Matlab应用于学习中，解决相关课程中的复杂的数学计算问题。以便为后续多门课程使用该语言奠定基础。

适用专业

电气工程及其自动化专业本科生。

课程教学基本内容、基本要求及学时分配

基本内容及基本要求(含章节的重点、难点等)

讲授部分：

第一章Matlab基础（４学时）

本章主要介绍Matlab软件的发展历史、MATLAB的基本情况及学习Matlab的意义。并熟悉Matlab的基本功能、运行环境。通过本章学习，要求学生：了解Matlab的功能和特点，对Matlab软件有基本的认识；熟悉Matlab的菜单、工具栏和通用操作界面，掌握Matlab帮助文件的使用；掌握Matlab的环境设置及Matlab中常用标点符号的功能。

重点：Matlab的菜单、工具栏、通用操作界面和帮助文件的使用；Matlab的环境设置及Matlab中常用标点符号的功能。

难点：Matlab的菜单、工具栏和通用操作界面；Matlab帮助文件的使用。

第二章数据结构及其运算（４学时）

本章主要介绍Matlab的变量和数据的基本计算方法，讨论矩阵的建立、矩阵元素的输入与提取；多项式的求值、求根和部分分式展开及多项式的乘除法和微积分等内容。通过本章学习，要求学生：了解Matlab的数据类型；掌握矩阵的建立、矩阵元素的输入与提取，矩阵的计算；掌握多项式的求值、求根和部分分式展开的方法及多项式的乘除法和微积分；熟悉元胞数组和结构数组的建立与使用。

重点：矩阵的建立、矩阵元素的输入与提取，矩阵的计算；多项式的求值、求根和部分分式展开的方法及多项式的乘除法和微积分。

难点：矩阵的建立、矩阵元素的输入与提取，矩阵的计算；元胞数组和结构数组的建立与使用。

第三章数据的可视化（４学时）

本章主要介绍Matlab二维曲线的绘制，三维图形的绘制，特殊图形的绘制，对话框，用户图形界面设计等内容。通过本章学习，要求学生：掌握Matlab的基本绘图命令及绘制曲线的一般方法；理解交互式图形命令，立体图形与图轴的控制，图形对象属性的获取和设置；掌握用户图形界面设计的一般方法；了解特殊图形的绘制及图形窗口的功能

重点：用户图形界面设计的一般方法。

难点：交互式图形命令，立体图形与图轴的控制，图形对象属性的获取和设置；用户图形界面设计的一般方法。

第四章Matlab程序设计（４学时）

本章主要介绍Matlab程序流程控制、M函数文件的设计及意义、函数调用和参数传递等内容。通过本章学习，要求学生：掌握M文本编辑器的使用、流程控制语句的功能与使用；掌握M函数的设计、函数调用与参数传递；了解M文件性能优化与加速及得用泛函命令进行数值分析的方法。

重点：掌握M文本编辑器的使用、流程控制语句的功能与使用；掌握M函数的设计、函数调用与参数传递。

难点：掌握M函数的设计、函数调用与参数传递。

第五章数值计算（２学时）

本章主要介绍数值计算中的线性代数的各种分解计算、函数分析、数据拟合、插值和样条和常微分方程的数值解。通过本章学习，要求学生：掌握矩阵分解方法，掌握数据拟合、插值和样条。

重点：掌握数据拟合、插值和样条。

难点：掌握数据拟合、插值和样条。

第六章Matlab的符号计算（２学时）

本章主要介绍符号表达式的建立，符号表达式的代数运算、符号表达式的化简、符号表达式的替换、符号极限、微积分和级数求和、符号方程求解和符号积分变换等内容。通过本章学习，要求学生：掌握符号变量和符号表达式的创建；掌握符号表达式的代数运算、符号对象与数值对象的转换、符号表达式的化简和替换；掌握符号极限、符号微分和级数求和；了解符号方程的求解及符号函数的可视化。

重点：符号表达式的代数运算、符号对象与数值对象的转换、符号表达式的化简和替换。

难点：符号表达式代数运算、符号对象与数值对象的转换、符号表达式的化简和替换。

第七章Simulink仿真环境（４学时）

本章主要介绍Simulink模型建立、复杂系统仿真与分析、子系统与封装等内容。通过本章学习，要求学生：掌握Simulink文件操作和模型窗口界面的操作和系统的仿真与分析；掌握建立子系统的方法、条件执行子系统的使用和子系统的封装；了解以Simulink为基础的模块工具箱。

重点：掌握Simulink文件操作和模型窗口界面的操作和系统的仿真与分析；掌握建立子系统的方法、条件执行子系统的使用和子系统的封装。

难点：掌握建立子系统