《matlab仿真技术与应用》综合实验new

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1、MATLAB仿真技术与应用(MATLABSimulationTechnology&Applications)（综合实验部分）崔江，陈燕，黄晓梅，林雅洁南京航空航天大学自动化学院电子技术中心2007年9月Matlab仿真技术与应用前言MATLAB是一个工程和科学计算软件，融科学计算、数据图形可视化、信息处理于一体，广泛应用于数理统计、动态系统仿真、自动控制、信号处理、模拟与数字通信、模式识别、动力工程、电力系统、雷达与声纳工程等学科领域。本研究生公共实验课程主要面向全校各专业的研究生。通过统计和评估全校各个专业上课频率的基础上，制定了该实验教材的综合实验内容，

2、主要包括四个部分，由上课的四位老师进了实验的编制工作。综合实验1重点介绍MATLAB的一些基础知识和基本用法，包括数值计算、多项式运算、迭代算法等。主要由黄晓梅老师编制，该部分的综合实验主要面向理论计算，涉及较多的方程运算等专业的同学选用。综合实验2重点介绍采用Simulink进行的电子与电力系统仿真实验。Simulink是Matlab内部一个重要的工具箱，包含各种丰富的仿真资源和工具。该部分主要由林雅洁老师编制。采用电路（尤其是功率电路）仿真的同学可以选做该部分的综合实验。综合实验3重点介绍基于神经网络的模式识别技术。通过近几年的学习情况来看，使用神经网络

3、进行研究的同学越来越多。因此，考虑把该部分的内容加入，主要是BP神经网络的一些基本知识。该部分的内容主要由崔江老师编制。采用神经网络进行模式识别或图像处理、识别的同学可以选做其中的综合实验内容。综合实验4重点介绍信号处理中的小波变换方法。小波变换是一种热门的信号处理技术，广泛应用至各工业应用和研究中。该部分由陈燕老师编制。一些研究信号处理的同学可以选择其中的综合实验，例如：机械振动检测或其他用到傅立叶变换的场合均可以采用小波变换加以替换。由于全校专业的繁多、差异，不可能将所有专业、不同方向的各种情况全部考虑在内。如果选择其中的任何一种都有困难，同学可以选择相

4、近的实验加以练习，或者自己选择与专业最相关的方向加以研究。通过本实验课程的学习，要求研究生掌握基于MATLAB的仿真技术和高级应用程序接口方法，为开展进一步的科学研究打下基础。第1页Matlab仿真技术与应用实验内容1：MATLAB数值计算实验一、实验目的1．熟悉和了解MATLAB数值计算的基本操作；2．掌握和应用其中一些计算方法进行数值计算。二、背景介绍数值分析实际是关于在计算机上解决数学问题的数值计算方法及其理论，也称为计算方法。求数学问题的数值解称为数值问题。首先对实际问题进行分析，建立数学模型。在建立了数学模型之后，并不能立刻用计算机直接求解，还必须

5、寻找用计算机计算这些数学模型的数值方法，即将数学模型中的连续变量离散化，转化成一系列相应的算法步骤，编制出正确的计算程序，再上机计算得出满意的数值结果。Matlab具有极强的数值计算功能，例如：1.Matlab以矩阵作为数据操作的基本单位，但无需预先指定矩阵维数（动态定维）；2.按照IEEE的数值计算标准进行计算；3.提供十分丰富的数值计算函数，方便计算，提高效率；4.Matlab命令与数学中的符号、公式非常接近，可读性强，容易掌握。三、基本实验内容数值分析的内容有：数据统计、数据插值、曲线拟合、多项式计算、线性方程组的数值解法、非线性方程组的数值解法、常微

6、分方程的数值解法、函数极值、数值积分与微分、最小二乘问题的数值解法等。1.1数据统计处理1.1.1最大值和最小值MATLAB提供的求数据序列的最大值和最小值的函数分别为max和min，两个函数的调用格式和操作过程类似。1．求向量的最大值和最小值求一个向量X的最大值的函数有两种调用格式，分别是：(1)y=max(X)：返回向量X的最大值存入y，如果X中包含复数元素，则按模取最大值。(2)[y,I]=max(X)：返回向量X的最大值存入y，最大值的序号存入I，如果X中包含复数元素，则按模取最大值。求向量X的最小值的函数是min(X)，用法和max(X)完全相同。

7、例1-1求向量x的最大值。命令如下：x=[-43,72,9,16,23,47];y=max(x)%求向量x中的最大值[y,l]=max(x)%求向量x中的最大值及其该元素的位置第2页Matlab仿真技术与应用2．求矩阵的最大值和最小值求矩阵A的最大值的函数有3种调用格式，分别是：(1)max(A)：返回一个行向量，向量的第i个元素是矩阵A的第i列上的最大值。(2)[Y,U]=max(A)：返回行向量Y和U，Y向量记录A的每列的最大值，U向量记录每列最大值的行号。(3)max(A,[],dim)：dim取1或2。dim取1时，该函数和max(A)完全相同；di

8、m取2时，该函数返回一个列向量，其第i个元素是A矩阵