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1、课程简介1、电气系统仿真的概念、特点、及其作用2、电气系统仿真技术的发展3、电气系统建模方法简介1MATLAB发展史MATLAB名字由MATrix和LABoratory两词的前三个字母组合而成。20世纪七十年代,时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的CleveMoler出于减轻学生编程负担的动机,编写了一个为线性代数的矩阵计算提供运算工具的软件,此即用FORTRAN语言编写的萌芽状态的MATLAB。1984年由Little、Moler、SteveBangert合作成立MathWorks公司,并把MATLAB正式推向市场。从这时起,MATLAB的内核采用C语言编写,而且除原有的数值
2、计算能力外,还新增了数据图视功能。1997年仲春,MATLAB5.0版问世,紧接着是5.1、5.2,以及和1999年春的5.3版。现今的MATLAB拥有更丰富的数据类型和结构、更友善的面向对象的界面、更加快速精良的图形可视、更广博的数学和数据分析资源、更多的应用开发工具。2MATLAB主要特点(1)具有丰富的数学功能•包括矩阵各种运算。如:正交变换、三角分解、特征值、常见的特殊矩阵等。•包括各种特殊函数。如:贝塞尔函数、勒让德函数、伽码函数、贝塔函数、椭圆函数等。•包括各种数学运算功能。如:数值微分、数值积分、插值、求极值、方程求根、FFT、常微分方程的数值解等。(2)良好的图视
3、系统•可方便地画出两维和三维图形。•高级图形处理。如:色彩控制、句柄图形、动画等。•图形用户界面GUI制作工具,可以制作用户菜单和控件。使用者可以根据自己的需求编写出满意的图形界面。(3)可以直接处理声音和图形文件。•声音文件。如:WAV文件(例:wavread,sound等)。•图形文件。如:bmp、gif、pcx、tif、jpeg等文件。(4)具有若干功能强大的应用工具箱。•Mathworks公司先后开发了许多工具包,世界上很多从事自动控制的专家在自己擅长的领域里编写了具有特殊功能的工具包,诸如:•控制系统工具箱(controlsystemtoolbox);•信号处理工具箱(
4、signalprocessingtoolbox);•系统识别工具箱(systemidentificationtoolbox);•鲁棒控制工具箱(robustcontroltoolbox);•神经网络工具箱(neuralnetworktoolbox)等等。•还在不断扩充、丰富和完善。每一个工具箱都是该领域里的最权威、最先进的计算与仿真软件程序。(3)可以直接处理声音和图形文件。•声音文件。如:WAV文件(例:wavread,sound等)。•图形文件。如:bmp、gif、pcx、tif、jpeg等文件。(4)具有若干功能强大的应用工具箱。•Mathworks公司先后开发了许多工具包
5、,世界上很多从事自动控制的专家在自己擅长的领域里编写了具有特殊功能的工具包,诸如:•控制系统工具箱(controlsystemtoolbox);•信号处理工具箱(signalprocessingtoolbox);•系统识别工具箱(systemidentificationtoolbox);•鲁棒控制工具箱(robustcontroltoolbox);•神经网络工具箱(neuralnetworktoolbox)等等。•还在不断扩充、丰富和完善。每一个工具箱都是该领域里的最权威、最先进的计算与仿真软件程序。(5)使用方便,具有很好的扩张功能。•使用MATLAB语言编写的程序可以直接运行
6、,无需编译。•MATLAB语言不仅为用户提供了可以直接调用的丰富的库函数(即M文件),用户还可以自行建立或扩充能完成指定功能的M文件(即新的库函数),与系统里的库函数一样保存,同样使用,以提高其效率,丰富其功能。•通过建立Mex文件的形式,进行混合编程,能够方便地调用FORTRAN或C语言的子程序,以进一步扩充MATLAB程序设计的语言的功能。(6)具有很好的帮助功能。•提供十分详细的帮助文件(PDF、HTML、demo文件)。•联机查询指令:help指令,lookfor关键词等。3MATLAB与大学电路与系统仿真在教学实践中应用越来越普遍。对于改进教学效果、给学生提供形象化的信
7、息、激发学生的学习兴趣、提高学生的自学能力、加强学生对授课内容的理解等无疑是十分有益的。有利于对学生分析问题的能力和解决问题的能力的培养。学生掌握了系统仿真的方法以后,不但使他加强了对所学课程的理解,同时还便于钻研一些他本人感兴趣的问题,有利于部分学有余力的学生进一步自学的要求。在美国和欧洲大学中,九十年代将MATLAB正式列入了电子工程专业研究生和本科生的教学计划,MATLAB是必须掌握的基本工具。在设计研究单位和工业界,MATLAB也成为工程师们应该掌握的一种工具,是被认作进
