2《MATLAB Simulink与控制系统仿真(第3版)》的课件 第2章 MATLAB计算基础.ppt

2.9 MATLAB程序设计 (报告) MATLAB程序类型包括三种：一种是在命令窗口下执行的脚本M文件；另外一种是可以存取的M文件，即程序文件；最后一种是函数（function）文件。脚本M文件和程序文件中的变量都将保存在工作区中，这一点与函数文件是截然不同的。 MATLAB程序有顺序、分支、循环等程序结构以及子程序结构 在MATLAB中，通过if-else-end结构、while结构、switch-case-otherwise结构来实现。 常用的循环有while和for循环。while循环和for循环的区别在于：while循环结构的循环体被执行的次数不是确定的，而for结构中循环体的执行次数是确定的。 2.9.3 MATLAB程序基本设计原则 (报告) （1）%后面的内容是程序的注解，要善于运用注解使程序更具可读性。 （2）养成在主程序开头用clear指令清除变量的习惯，以消除工作空间中其他变量对程序运行的影响，但注意在子程序中不要用clear。 （3）参数值要集中放在程序的开始部分，以便维护。要充分利用MATLAB工具箱提供的指令来执行所要进行的运算，在语句行之后输入分号使其及中间结果不在屏幕上显示，以提高执行速度。 （4）input指令可以用来输入一些临时的数据；对于大量参数，则通过建立一个存储参数的子程序，在主程序中通过子程序的名称来调用。 （5）程序尽量模块化，即采用主程序调用子程序的方法，将所有子程序合并在一起来执行全部的操作。 （6）充分利用Debugger来进行程序的调试（设置断点、单步执行、连续执行），并利用其他工具箱或图形用户界面（GUI）的设计技巧，将设计结果集成到一起。 （7）设置好MATLAB的工作路径，以便程序运行。 2.1 引言 2.2 MATLAB概述 2.3 MATLAB桌面操作环境 2.4 MATLAB数值计算 2.5 关系运算和逻辑运算 2.6 符号运算 2.7 复数和复变函数运算 2.8 MATLAB常用绘图命令 2.9 MATLAB程序设计 第2章 MATLAB计算基础 内容提要 本章介绍MATLAB的产生与发展过程，对MATLAB的常用工具箱及特点进行介绍，然后对MATLAB计算及仿真的基础知识、控制系统中常用的符号运算和积分变换运算的基本命令进行比较详细的描述。 通过本章，对MATLAB能有一个比较全面的了解，并能熟练使用MATLAB计算与仿真的基本功能。 2.2 MATLAB概述 MATLAB已发展成为一种具有广泛应用前景、全新的计算机高级编程语言，可以说它是“第四代”计算机语言。 每年的3月份和9月份推出当年的a和b版本，目前的必威体育精装版版本是MATLAB 2013a。 MATLAB系统由MATLAB开发环境、MATLAB数学函数库、MATLAB语言、MATLAB图形处理系统和MATLAB应用程序接口（API）五大部分构成 工具箱是MATLAB的关键部分，它是MATLAB强大功能得以实现的载体和手段,它是对MATLAB基本功能的重要扩充。MATLAB每年都会增加一些新的工具箱，所以，在一般情况下，工具箱的列表不是固定不变的，有关MATLAB工具箱的必威体育精装版信息可以在http://www. /products中看到。 2.3 MATLAB桌面操作环境 MATLAB界面展示 2.3.2 MATLAB主菜单及功能 打开MATLAB主窗口后，即弹出其主菜单栏，主菜单栏各菜单项及其下拉菜单的功能如下所述。 1．File主菜单项 2．Edit主菜单项 3．Debug主菜单项 4．Desktop主菜单项 5．Window主菜单项 6．Help主菜单项 2.3.3 MATLAB命令窗口 2.3.4 MATLAB工作空间 2.3.5 MATLAB文件管理 2.3.6 MATLAB帮助使用 2.4 MATLAB数值计算 控制系统仿真是系统仿真的一个重要分支，它是一门涉及自动控制理论、计算数学、计算机技术、系统辨识、控制工程以及系统科学的综合性新型学科。它为控制系统的分析、计算、研究、综合设计以及控制系统的计算机辅助教学等提供了快速、经济、科学及有效的手段。 控制系统仿真就是以控制系统模型为基础，采用数学模型替代实际控制系统，以计算机为工具，对控制系统进行实验、分析、评估及预测研究的一种技术与方法。 控制系统仿真通过控制系统的数学模型和计算方法，编写程序运算语句，使之能自动求解各环节变量的动态变化情况，从而得到关于系统输出和所需要的中间各变量的有关数据、曲线等，以实现对控制系统性能指标的分析与设计。 2.4.1 MATLAB数值类型 MATLAB包括4种基本数据类型，即双精度数组、字符串数组、元胞数组、结构数组。 变量是数值计算的基本单元。与C语言等其他高级语