MATLAB语言程序设计教程第二版第9章节MATLAB工具箱.pptVIP

第9章 MATLAB工具箱 学习目标 MATLAB工具箱的含义； MATLAB工具箱的作用与功能； MATLAB工具箱所应用的主要领域； MATLAB工具箱的使用方法。 9.1 MATLAB工具箱概述 MATLAB工具箱其实就是一些M文件的集合，用户可以修改工具箱中的函数，甚至可以通过编制M文件来任意添加工具箱中原来没有的工具函数。此功能充分体现了MATLAB语言的开放性。许多的专业领域在MATLAB中都有自己的工具箱，假如用户发现自己的专业领域没有该工具箱的话，也可以自己开发一个。 MATLAB有20多个工具箱，大致可分为两类。 一类是功能型工具箱，该工具箱主要用来扩充MATLAB的符号计算功能、图形建模仿真功能、文字处理功能以及与硬件实时交互功能，能用于多种学科。 另一类是领域型工具箱，该工具箱专业性很强，如控制工具箱（Control Toolbox）、信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）等。 9.2 打开MATLAB工具箱的方式 打开MATLAB工具箱的方式通常有两种。一种方式是打开MATLAB软件之后，在MATLAB窗口的左下角，单击“Start”按钮，选择其中Toolboxes命令 另一种方式是在MATLAB命令提示符下输入相应工具箱的命令，也可以打开相应的工具箱。 9.3 MATLAB工具箱简要介绍 1．通信工具箱（Communication Toolbox） 2．控制系统工具箱（Control System Toolbox） 3．财政金融工具箱（FinancialTooLbox） 4．频率域系统辨识工具箱（Frequency Domain System ldentification Toolbox） 5．模糊逻辑工具箱（Fuzzy Logic Toolbox） 6．高阶谱分析工具箱（Higher-Order SpectralAnalysis Toolbox） 7．图像处理工具箱（Image Processing Toolbox） 8．线性矩阵不等式控制工具箱（LMI Control Toolbox） 9．模型预测控制工具箱（ModelPredictive Control Toolbox） 10．u分析与综合工具箱（u-Analysis and Synthesis Toolbox） 11．神经网络工具箱（Neursl Network Toolbox） 12．优化工具箱（Optimization Toolbox） 13．偏微分方程工具箱（Partial DifferentialEquation Toolbox） 14．鲁棒控制工具箱（Robust Control Toolbox） 15．信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox） 16．样条工具箱（SPline Toolbox） 17．数理统计工具箱（Statistics Toolbox） 18．符号数学工具箱（Symbolic Math Toolbox） 19．系统辨识工具箱（System Identification Toolbox） 20．小波工具箱（Wavelet Toolbox） 9.4 MATLAB常用工具箱的使用方法 在这里选择模糊逻辑工具箱、数理统计工具箱、符号数学工具箱作为应用实例，通过这3个工具箱的具体应用来说明其他工具箱也有类似的使用方法。以此来引导读者自学自己感兴趣的其他工具箱。 9.4.1 MATLAB模糊逻辑工具箱应用 MATLAB模糊逻辑工具箱为模糊控制器的设计提供了一种非常便捷的途径，通过它读者不需要进行复杂的模糊化、模糊推理及反模糊化运算，只需要设定相应参数，就可以很快得到读者所需要的控制器，而且修改也非常方便。 1．MATLAB模糊逻辑工具箱打开方式 在MATLAB窗口的左下角单击Start按钮选择Toolboxes→Fuzzy Logic→FIS Editor Viewer命令，打开MATLAB模糊逻辑工具箱，如图 2．模糊控制器的设计 在模糊逻辑工具箱中File→New FIS→Mamdani命令，打开如图9-3所示的模糊控制系统编辑器。 3．确定模糊控制器结构 确定模糊控制器结构即根据具体的系统确定输入、输出量。这里根据需要选取标准的二维控制结构，即输入为误差I和误差变化IC，输出为控制量O。在模糊控制系统编辑器中的Name文本框中输入I，因为要用的是两个输入，所以选择Edit→Add variable→input命令，添加一个输入量，然后修改input2为IC。在模糊控制系统编辑器中单击右边的output1图形，在Name文本框中将output1修改为O。应该注意这里的变量都是精确量。相应的模糊量I、IC和为O，结果如图9-4所示。 4．输入/输出变量