电力系统仿真作业

《电力系统仿真技术》作业1-软件概述任课教师：李军徽PAGEPAGE1MATLAB软件概述姓名：吴薇学号：2011301030206班级：电技112班软件简介20世纪70年代中期，CleveMoler和他的同事们在美国国家科学基金的资助下研发了称为LINPACK和EISPACK的FORTRAN子程序库。当时已经成为新墨西哥大学计算机科学系系主任的Cleve，希望在他的线性代数授课课程中使用LINPACK和EISPACK软件。但是他并不想增加学生的编程负担，因此，设计了一组调用LINPACK和EISPACK库程序的“通俗易用”的接口，并且命名为MATLAB。1983年，身为工程师的JohnLittle和CleveMoler、SteveBangert一起用C语言开发了第二代MATLAB专业版，84年，CleveMoler和JohnLittle成立了MathWorks公司，发行了MATLAB1.0(基于DOS的版本)，正式把MATLAB推向市场。MATLAB的第一个商业化版本是同年推出的基于DOS的MATLAB3.0，该版本已经具有数值计算和数据图示化的功能。通过不断的改进，MATLAB逐步发展成为一个集数值处理、图形处理、图像处理、符号计算、文字处理、数学建模、实时控制、动态仿真、信号处理为一体的数学应用软件。2006年9月，MATLABR2006b正式发布。从这时开始，MathWorks公司每年进行两次产品发布，时间分别在每年的3月和9月，而且每一次发布都涵盖产品家族中的所有模块，包括产品的新特征、bug的修订和新产品模块的发布。现如今因特网上有大量的MATLAB资源，比如MathworkS公司的主页http://www.、MATLAB大观园、MATLAB国内代理公司恒润科技等，读者可以从这些网站上获取更多版本更新信息。软件的主要功能和应用领域在MATLAB产品家族中，MATLAB工具箱是整个体系的基座，它是一个语言编程型(M语言)开发平台，提供了体系中其它工具所需要的集成环境(比如M语言的解释器)。同时由于MATLAB对矩阵和线性代数的支持，使得工具箱本身也具有强大的数学计算能力。目前MATLAB产品的工具箱有四十多个，分别涵盖了数据采集、科学计算、控制系统设计与分析、数字信号处理、数字图像处理、金融财务分析以及生物遗传工程等专业领域。2.1软件的主要功能数值计算及符号计算功能MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，这使得矩阵运算变得非常简洁，方便，高效。MATLAB还可以提供非常丰富的数值计算函数，而且采用的都是国际通用的数值计算算法；其程序由国际一流的专家编制优化，计算功能为MATLAB赢得了良好的口碑。绘图功能利用MATLAB绘图十分方便，它可以绘制各种图像，囊括了2D和3D图形，也可以对图像进行修饰控制，以增强图像的表现效果。MATLAB提供两个层次的绘图操作，一种是对图形句柄进行的底层绘图操作;另一种是建立在低层绘图之上的高层绘图，利用MATLAB的高层绘图，用户不需要考虑过多的细节，只要给出一个剧本参数就能会出图像。汇编语言功能MATLAB具有程序结构控制，函数调用，数据结构，输出输入。面向对象的程序设计语言特征。不仅简单易学，而且操作简便，对于数值结算，程序仿真，计算机辅助设计等领域的人来说MATLAB是个理想的选择。扩展功能MATLAB包括基本部分和各种选择工具箱。工具箱扩展了MATLAB的其他功能。MATLAB工具箱分为两大类：功能类工具箱和学科类工具箱。功能类工具箱主要是用来扩充其符号计算功能，可视建模仿真及文字处理功能，学科性工具专业性比较强，如控制系统工具箱、神经网络工具箱，金融工具箱等。2.2软件的应用领域由于MATLAB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的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连MATLAB开发工作界面接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题会更加简捷。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。一种语言之所以能如此迅速地普及，显示出如此旺盛的生命力，是由于它有着不同于其他语言的特点。正如同FORTRAN和C等高级语言使人们摆脱了需要直接对计算机硬件资源进行操作一样，被称作为第四代计算机语言的MATLAB，利用其丰富的函数资源，使编程人员从繁琐的程序代码中解放出来。MATLAB的最突出的特点就是简洁。MATLAB用更直观的、符合人们思维习惯的代码，代替了C和FORTRAN语言的冗长代码，给用户带来的是最直观、最简洁的程序开发环境。以下简单介绍一下MATLAB的主要特点:①语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富。=2\*GB3②MATLAB程序书写形式自由，利用其丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务，压缩了一切不必要的编程工作。=3\*GB3③可靠性强，由于库函数都由本领域的专家编写，用户不必担心函数的可靠性。软件的界面MATLAB软件的使用主要界面如下图1所示，其界面上的功能解释如下：=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④=5\*GB3⑤=6\*GB3⑥图1MATLAB的主要界面电力系统仿真时主界面主要包括下列区域：①菜单；②工具栏；③命令窗口；④电路绘图及运行命令窗口；⑤器件列举及选择窗口；⑥工作空间浏览器。这些子窗口使得MATLAB本身的操作更容易、方便。一般情况下，桌面的上层有3个最常用的窗口：命令窗口(CommandWindow)、历史窗口(CommandHistory)、工作空间管理窗口(Workspace)。在主窗口的左下角增加了“开始按钮”。下面对这几个窗口分别介绍：MATLAB主窗口。主窗口不能进行任何计算任务的操作，只用来进行一些整体的环境参数的设置，主要包括4个下拉菜单和10个按钮控件。下面介绍以下4个菜单：[File]菜单：New:打开一个新的空白文件编辑器。Open:打开已有的文件。CloseCommandWindow:关掉命令窗口。ImportData:用于向工作空间导入数据。SaveWorkspaceAs:将工作空间的变量存储在某一个文件中。SetPath:打开搜索路径设置对话框。Preferences:打开环境设置对话框。[Edit]菜单：主要用于复制、粘贴等操作，与一般的windows相似，在此不作详细介绍。主要介绍一下Find命令Find:键入关键词，可选择在命令窗口，在当前路径下，在整个MATLAB路径下或在其路径下的M文件中进行搜索。[View]菜单：此菜单用来处理各个窗口和桌面平台之间的几何关系，以及桌面平台的外观。注：Profile:函数文件评估器，对函数的整体性能进行评估，如函数文件的运行时间，对初学者来说只要了解就可以了。[Web]菜单：此菜单用来实现与MATLAB与MathWorks公司的Internet联系。10个快捷按钮控件：在菜单的下方，用于对命令或者文件的方便操作。命令窗口(CommandWindow)此窗口用于输入命令并执行命令，点击该命令窗口右上角的弯箭头符号，该窗口成为独立的窗口。其中“》”为运算提示符，表示MATLAB正处于准备状态，当在提示符后输入一段运算式并按Enter键后MATLAB将给出计算结果，然后再次进入准备状态。历史窗口(CommandHistory)历史窗口记录着用户在MATLAB命令窗口中输入过的所有命令。历史记录包括：每次启动MATLAB的时间，以及每次开启MATLAB后在命令窗口中运行的所有命令。历史窗口的应用功能：（1）单行或多行命令的复制和运行，生成M文件（2）历史命令的内容打印。（3）使用查找对话框搜索历史窗口中的内容[edit]菜单->find。当前目录窗口(CurrentDirectory)当前目录窗口一般情况下该窗口不显现，点击窗标"CurrentDirectory"可使该窗口在前台显现，同样点击该窗口右上角的弯箭头符号，该窗口成为独立的窗口。它的组件有：菜单条、当前目录设置区、工具条、文件详细列