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武汉理工大学 基础强化训练目录摘要 21.Matlab的简介.32.Matlab的应用实例.4 2.1.方法一 simulink仿真方法分析42.2.方法二 运用matlab编程计算9总结体会12参考文献.12摘要MATLAB目前已发展成为由MATLAB 语言、MATLAB 工作环境、MATLAB 图形处理系统、MATLAB 数学函数库和MATLAB 应用程序接口五大部分组成的集数值计算、图形处理、程序开发为一体的功能强大的系统。本次课程设计则在深入研究连续时间信号傅里叶级数分析理论知识的基础上，利用MATLAB强大的图形处理功能、符号运算功能以及数值计算功能，通过MATLAB编程进行图形功能仿真，从而实现风电场故障信号分析的仿真波形，本设计采用MATLAB傅里叶变换对风电故障信号的分析研究.。电气自动化专业学生进行毕业设计过程中，常常需要进行大量的数学运算。在当今计算机时代，通常的做法是借助高级语言Basic、Fortran或C语言等编制计算程序，输入计算机做近似计算。但是这需要熟练的掌握所运用的语法规则与编制程序的相关规定，而且编制程序不容易，费时费力。目前，比较流行的控制系统仿真软件是MATLAB。1980年美国的Cleve Moler 博士研制的MATLAB环境（语言）对控制系统的理论及计算机辅助设计技术起到了巨大的推动作用。由于MATLAB的使用极其容易，不要求使用者具备高深的数学与程序语言的知识，不需要使用者深刻了解算法与编程技巧，且提供了丰富的矩阵处理功能，因此控制理论领域的研究人员很快注意到了这样的特点。尤其MATLAB应用在电厂自动化专业的毕业设计的计算机仿真上，更体现出它巨大的优越性和简易性。1.Matlab的简介MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。它把数值计算和可视化环境集成到一起，非常直观，而且提供了大量的函数，使其越来越受到人们的喜爱，工具箱越来越多，应用范围也越来越广泛。MATLAB是主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。MATLAB语言是当今国际上科学界 (尤其是自动控制领域) 最具影响力、也是最有活力的软件。它起源于矩阵运算，并已经发展成一种高度集成的计算机语言。它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功能。MATLAB 语言在各国高校与研究单位起着重大的作用。 合理的运用matlab于各行各业中是具有十分重要的意义的，可以为其在工作和学习中带来更多的方便。2.Matlab的应用实例2.1方法一.simulink仿真方法分析 1.打开simulink仿真模块 在打开matlab软件后，运行simulink仿真模块。如下图所示： 图1 2.新建modle文件再接着新建一个model，这样就可以获得所需要的仿真文件了。如下图所示： 图2 然后，再根据要求的电路图以及需要解决的问题在工具箱中找出所需的元器件和所需的测量仪器。例如：电阻和直流电压源，如下图所示：图3 图43.找所需的元件找到所有的仿真过程中所需的元件和仿真要用到的仪器后，将它们放到united中去。 下图为仿真中所需的部分元器件和测量仪器。图5找到所有的仿真过程中所需的所有的元器件和所需的测量仪器之后。就需要我们自己去设计每个元器件的各自参数和性能来满足我们的仿真过程中的需求。例如：根据题目的要求，这次仿真需要不同的稳压电源5v和20v。直接通过改变电源的参数设置达到所需的电压。如下图所示，改变电源的参数。 图64.合理的安排连接以及得到仿真结果找到所有的自己所需的元件，并且使那些元件到达了自己所预想的参数值，将它们有顺序的放到united上面去，然后根据已知题目的要求以及要求解的问题，合理的而正确的连接各个元器件和各种仿真过程中用到的测量仪器。 图7 仿真电路准确无误的连接好仿真电路图，检查电路的连接是否真确，运行已经连接好的仿真电路，点击仿真运行的键，就可以得到最终所需要的仿真结果。如下图所示，为仿真的结果图。 图8 仿真最终显示图观察最终的显示为14，可以知道，我们所求的最终结果就是14v，即为所求。我们要求的m，n两点间的电压为U=14v，仿真所得结果与理论计算所得的结果相同，因此，我们可以知道仿真的电路达到了我们的理想预期，仿真正确。2.2.方法二 通过回路电流法运用matlab编程计算图9运用回路电流反列出如下等式方程：在左边的电路回路中，设该回路中电流为Im，点m的电压为Um，则有:20=5+5000Im+10000Im 且 Um=5+10000Im可化为：15000Im=15 Um-10000Im=5；在matlab中求解：A=0 15000； 1 -10000;B=15; 5;C=inv(A)*B图10 matlab的计算过程由matlab可以很容易的得到Um的值为15v；同理，右边的电路回路中也可以利用matlab编程的过程中，更加迅速的解答出要求的问题和未知值。 在右边的电路图中，设回路的电流为In，n电处得点电压为Un，则可以得出如下方程： 10=In（2000+3000） Un=5-2000In；可化为：5000In=10 Un+2000In=5 运用matlab编程如下：A=0 5000; 1 2000;B=10; 5;C=inv(A)*B 图11 matlab的计算过程 于是，我们要求的Umn=Um-Un可以得出结果，即： Umn=15-1=14v；由matlab计算而得出的结果与纯论计算得出的结果相同，说明matlab软件得出的结果达到了我们的预期。总结体会这次的基础强化训练，让我更多的了解到了matlab的在学习中的应用，不仅仅在数学上有着强大的运用功能，而且在其他的各个学科中都有着十分强大的运用。通过这次的学习，提高了自己动手操作的能力，实在是受益匪浅，作为一款功能十分强大的软件，MATLAB对我们的学习有着十分好的应用价值，可以让我们更深刻的去认识学习的知识，而且，在我们今后的