第一章 控制系统仿真与CAD 概述

为什么学习MATLAB

控制系统的研究需要大量的数学运算

对于科学计算,用C语言等底层语言实现很复杂也很容易由于考虑不周出现BUG。

Matlab封装好了许多科学运算、画图的函数。

MATLAB语言研究控制向题的案例

复杂系统方框图的手工化简和计算机化简

控制系统稳定性分析

控制器设计实例

复杂系统模型的化简

直流电机双闭环控制

在这里插入图片描述

高阶系统的分析

 num= [10,50,100, 100,40] ; 
 den=[1 ,21 , 184,870,2384,3664,2496,0] 
 G=tf(num,den) ; Gc=feedback(G,1)

稳定性应该如何分析?

eig(Gc), isstable(Gc), pzmap(Gc)

本课程主要内容

本课程的三个主要内容

学习一种新的计算机语言 —— MATLAB

学习控制系统计算机建模与仿真方法

学习控制系统的设计方法

本课程教材

薛定宇著 控制系统计算机辅助设计—— MATLAB语言与应用(第四版)北京:清华大学出版社, 2019, (2012第三版)
在这里插入图片描述

计算机工具发展概述

CACSD计算机工具发展的几个阶段

第一阶段:Algo、BASIC、Fortran、C等底层语言

第二阶段:197?-198?软件包阶段

第三阶段:197?- 交互式计算机语言

第三阶段另一个领域——计算机代数系统

第四阶段:198?- (Smalltalk,1972)面向对象的设计技术

仿真软件的发展概述

仿真语言阶段

图形化建模与仿真阶段

多领域物理建模与仿真阶段

MATLAB语言发展概述

1978年,时任美国New Mexico大学计算机系主任构思并开发了MATLAB

1990年,MATLAB 3.5i是第一个可以运行于Microsoft Windows的版本,两个窗口

1996年,MATLAB 5.0,新数据结构如类、对象、单元数组,支持面向对象的编程

MathWorks 公司每年在 3 月和 9 月分别推出 a 版和 b 版

MATLAB在控制领域的应用

MATLAB在控制领域工具箱的优势

丰富可靠的矩阵运算、科学运算、图形绘制、数据处理

相关的控制领域工具箱

控制系统工具箱(Control System Toolbox)
系统辨识工具箱(System Identification Toolbox)
鲁棒控制工具箱(Robust Control Toolbox)、
多变量频域设计工具箱(Multivariable Frequency Design Toolbox)
神经网络工具箱(Neural Network Toolbox)

怎样学好MATLAB语言

带着问题学,活学活用,学用结合,急用先学,立竿见影 ,要在用字上狠下功夫

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