matlab仿真教程.pdf

前言

MATLAB的简介

MATLAB是一种适用于工程应用的各领域分析设计与复杂计算的科学计算软件，由美国
Mathworks公司于1984年正式推出，1988年退出3.X（DOS）版本，19992年推出4.X（Windows）
版本；19997年腿5.1（Windows）版本，2000年下半年，Mathworks公司推出了他们的最新
产品MATLAB6.0（R12）试用版，并于2001年初推出了正式版。随着版本的升级，内容不断
扩充，功能更加强大。近几年来，Mathworks公司将推出MATLAB语言运用于系统仿真和实
时运行等方面，取得了很多成绩，更扩大了它的应用前景。MATLAB已成为美国和其他发达
国家大学教学和科学研究中最常见而且必不可少的工具。
MATLAB是“矩阵实验室”（MatrixLaboratory）的缩写，它是一种以矩阵运算为基础
的交互式程序语言，着重针对科学计算、工程计算和绘图的需要。在MATLAB中，每个变量
代表一个矩阵，可以有n*m个元素，每个元素都被看做复数摸索有的运算都对矩阵和复数有
效，输入算式立即可得结果，无需编译。MATLAB强大而简易的做图功能，能根据输入数据
自动确定坐标绘图，能自定义多种坐标系（极坐标系、对数坐标系等），讷讷感绘制三维坐
标中的曲线和曲面，可设置不同的颜色、线形、视角等。如果数据齐全，MATLAB通常只需
要一条命令即可做图，功能丰富，可扩展性强。MATLAB软件包括基本部分和专业扩展部分，
基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数
值积分风，可以满足大学理工科学生的计算需要，扩展部分称为工具箱，它实际上使用
MATLAB的基本语句编成的各种子程序集，用于解决某一方面的问题，或实现某一类的新算
法。现在已经有控制系统、信号处理、图象处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波
分析等多种工具箱，并且向公式推倒、系统仿真和实时运行等领域发展。MATLAB语言的难
点是函数较多，仅基本部分就有七百多个，其中常用的有二三百个。
MATLAB在国内外的大学中，特别是数值计算应用最广的电气信息类学科中，已成为每
个学生都应该掌握的工具。MATLAB大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。
SIMULINK仿真工具简介

SIMULINK是Mathworks公司开发的MATLAB仿真工具之一,其主要功能是实现动
态系统建模﹑仿真与分析.SIMULINK支持线性系统仿真和非线性系统仿真;可以进行连续
系统仿真,也可以进行离散系统仿真,或者两者混合的系统仿真;同时也支持具有多种采样速
率的采样系统仿真.利用SIMULINK对系统进行仿真与分析,可以对系统进行适当的实时修
正或者按照仿真的最佳效果来调试及确定控制系统的参数,以提高系统的性能,减少设计系统
过程中反复修改时间,从而实现高效率地开发实际系统的目标.
SIMULINK最早出现在MATLAB4.0版的核心执行文件中.在MATLAB4.2版以后,
SIMULINK则以MATLAB的工具包形式出现,需要单独安装.在MATLAB5.0版中,
SIMULINK为2.0版,在MATLAB5.3版中,SIMULINK升级为3.0版,而在MATLAB6.1版中,
SIMULINK则升级为4.1版.本书只对SIMULINK4.1版进行介绍.
SIMULINK4.1版是用来建模﹑分析和仿真各种动态系统的交互环境,包括连续系统﹑
离散系统和混杂系统.SIMULINK提供了采用鼠标拖动的方法建立系统框图模型的图形交互
界面.
SIMULINK提供了大量的功能模块以方便拥护快速地建立系统模型.建模时只需要
使用鼠标拖动库中的功能模块并将它们连接起来.使用者可以通过将模块组成字子系统来建
立多级模型.SIMULINK对模块和连接的数目没有限制.SIMULINK还支持Stateflow,用来仿

1
真事件驱动过程.
SIMULINK框图提供了交互性很强的非线性仿真环境,可以通过下拉菜单执行仿真,或
使用命令进行批处理.仿真结果可以在运行的同时通过示波器或图形窗口显示.
SIMULINK的开放式结构允许用户扩展仿真环境的功能.如用MATLAB﹑FORTRAN和
C代码生成自定义块库,并拥有自己的图标和界面,或者将用户原来由FORTRAN或C语言编写
的代码连接起来.
由于SIMULINK可以直接利用MATLAB的数学﹑图形和编程功能,用户可以直接在
SIMULINK下完成数据分析﹑优化参数等工作.工具箱提供的高级的设计和分析能力可以通
过SIMULINK的屏蔽手段在仿真过程中执行.SIMULINK的模型库可以通过专用元件集进
一步扩展

MATLAB6.5.1有两张光盘，其中第二张帮助文件，把第一张