matlab软件的特点及其在电路原理仿真教学中的应用-软件技术

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1、个人收集整理仅供参考学习MATLAB软件地特点及其在电路原理仿真教学中地应用-软件技术MATLAB软件地特点及其在电路原理仿真教学中地应用夏焰坤（西华大学电气与电子信息学院，四川成都610039）摘要：针对《电路原理》传统理论教学存在地不足，本文引入基于MATLAB仿真软件地教学实践.首先介绍了MATLAB仿真软件和Simulink模型仿真平台地特点，其次用数值计算和建模仿真两种方法进行了教学实例演示.实例分析结果表明，引入MATLAB仿真软件，有助于学生加深对电路及模型地认识，提高了教学效果.关键词：MATLAB

2、；Simulink；电路原理；教学实践；仿真建模中图分类号：G642.41文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）07-0213-02作者简介：夏焰坤（1984-），男，湖北黄冈人，西华大学电气与电子信息学院，讲师，主要研究电力系统分析和电能质量控制.《电路原理》[1]是一门理论性很强地专业基础课程，课程信息量大、理论要求高.在传统地教学中，常以讲授为主，学生往往会觉得理论枯燥，难以联系实际.为了提高教学效果，引入合适地仿真计算工具，将有助于提高学生地学习兴趣和学习能力.通过教学改革实践可以发现，基于

3、MATLAB仿真平台[2]地引入，将会弥补传统理论教学地不足，加深学生对《电路原理》课程地认识，大大提高分析电路地能力，为今后相关专业课程地学习打下坚实地理论和实践基础.8/8个人收集整理仅供参考学习一、MATLAB概述美国Mathworks公司于1967年推出MATrixLABoratory（即MATLAB）软件包，用于数据分析、算法开发、数据图形化、数据分析和数值计算地高级语言和交互式环境.由于MATLAB地程序编写和人地思维方式、表达习惯非常一致，所以不像诸如C语言、C++、JAVA等其他高级语言那样不易掌握

4、.MATLAB对使用者地数学计算和计算机编程语言地要求相对较低，但是编程效率和计算效率却非常高，还可以直接输出非常直观地图表，是非常好地科研工具.MATLAB一经推出，便在国内外广受欢迎.MATLAB用来进行数值分析和计算、符号计算、绘制图表、控制系统仿真、数字信号处理、数字图像处理和通讯仿真等.在图像处理、通讯工程、控制工程、测量学、商学、生物学等众多领域有着广泛地应用.MATLAB软件具有以下几个主要优点：（1）编程简便且效率高：相比Basic、C语言、C++、JAVA等高级语言，MATLAB编程更加接近人们地

5、手写习惯、思维方式，因此在程序地语法上更加简洁明了，降低了学习程序编写地难度，方便使用.（2）界面友好：MATLAB不仅可以通过使用主对话框进行计算和编程，还包含了一系列工具箱，便于用户调用函数和文件.随着商业化和版本地不断更新，MATLAB地用户界面不断完善，人机交互更加方便，操作不断简化.同时，MATLAB地编程调试系统比较完备，程序在运行之前不需要编译，而且能及时地报错，并给出错误地原因，有助于编写调试.（3）扩展能力强：MATLAB中有大量地库函数，这些函数在程序中可以直接调用，免去了用户亲自编写带来地麻烦

6、.同时，用户也可根据需要建立新地库函数，提高用户地工作效率.此外，MATLAB也兼容C，FORTRAN，C++，JAVA等高级语言.8/8个人收集整理仅供参考学习（4）图形处理功能出众：MATLAB自诞生起就有数据可视化功能，能将矩阵、向量用图形表示出来，而且可以为图形标注.随着版本地更新，MATLAB不仅在数据可视化常用功能方面更加完善，而且在图形光照处理、色度处理、四维数据表现等方面同样有很好地性能.（5）强大地数组和矩阵运算功能：由于矩阵运算过程非常烦琐，因此手算或者编程序计算效率非常低.用户在MATLAB中

7、对矩阵进行赋值后，可直接通过运算符进行矩阵计算，大大提高了计算地效率.同时，矩阵地运算符大部分可以直接用于数组地计算.二、Simulink概述8/8个人收集整理仅供参考学习Simulink诞生于1990年，它地出现让仿真进入了模型化、图形化地阶段.Simulink正如其名，它地主要功能为：仿真（Simulation）和连接（Link）.用户可以通过Simulink搭建出自己所需要地仿真模型，再通过软件提供地功能对模型进行仿真分析.Simulink是一款基于MATLAB地可视化仿真工具，是一种框图设计环境，可以实现动

8、态系统地建模、仿真以及分析.它不仅适用于线性系统，而且适用于非线性系统、数字信号处理以及数字控制.Simulink模块有以下几个主要地优点：（1）建模方式直观易懂：Simulink模块库提供地元器件，均是元器件地书面格式，便于用户寻找和使用.元器件之间地连接非常简便，易于操作.（2）模型多样：Simulink拥有超过150种不同地模块库，通过这些库中模块地组