matlab原理及应用

MATLAB基础及应用应用

课题设计

蹦 极 仿 真 系 统

姓名：徐国富 班级：自动化1101 学号：201140287

蹦极跳系统的仿真分析

一、 课题目的

1．熟悉MATLAB桌面和命令窗口，初步了解SIMULINK功能模块的使用方法。 2．通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性，加深对各典型环节响应曲线的理解。

3．定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。 一、 课题要求

如图所示胡质量—弹簧-阻尼器系统。当质量系数m=1,弹簧刚性系数k=4时，为了始系统的单位阶跃响应不发生振荡，阻尼系数f(0<=f<=10)应在什么范围内取值？利用Simulink对上述系统进行仿真研究。 三、 课题内容。

蹦极跳系统的动态仿真

1、问题描述：

蹦极跳是一种挑战身体极限的运动，蹦极者系着一根弹性绳从高处的桥梁（或山崖等）向下跳。当你系着弹力绳从桥上跳下来时，会发生什么？这里，以蹦极跳作为一个连续系统的例子。在下落的过程中，蹦极者几乎处于失重状态。应用Simulink对蹦极跳系统进行仿真研究。

2、系统模型及建模分析：

按照牛顿运动规律，自

控制系统的模拟试验与MATLAB仿真

1 MATLAB简介

（略）

2 MATLAB基本操作命令

本节简单介绍与本书内容相关的一些基本知识和操作命令。

（1）简单矩阵的输入

MATLAB是一种专门为矩阵运算设计的语言，所以在MATLAB中处理的所有变量都是矩阵。这就是说，MATLAB只有一种数据形式，那就是矩阵，或者数的矩形阵列。标量可看作为1×1的矩阵，向量可看作为n×1或1×n的矩阵。这就是说，MATLAB语言对矩阵的维数及类型没有限制，即用户无需定义变量的类型和维数，MATLAB会自动获取所需的存储空间。

输入矩阵最便捷的方式为直接输入矩阵的元素，其定义如下： （1） 元素之间用空格或逗号间隔；

（2） 用中括号（[]）把所有元素括起来； （3） 用分号（；）指定行结束。

例如，在MATLAB的工作空间中，输入：

5　　6　　9] >> a?[2 3 4；　则输出结果为：

a?234

569矩阵a被一直保存在工作空间中，以供后面使用，直至修改它。

MATLAB的矩阵输入方式很灵活，大矩阵可以分成n行输入，用回车符代替分号或用续行符号（?）将元素续写到下一行。例如：

a?[1，　2，　3；　4，　5，

控制系统的模拟试验与MATLAB仿真

1 MATLAB简介

（略）

2 MATLAB基本操作命令

本节简单介绍与本书内容相关的一些基本知识和操作命令。

（1）简单矩阵的输入

MATLAB是一种专门为矩阵运算设计的语言，所以在MATLAB中处理的所有变量都是矩阵。这就是说，MATLAB只有一种数据形式，那就是矩阵，或者数的矩形阵列。标量可看作为1×1的矩阵，向量可看作为n×1或1×n的矩阵。这就是说，MATLAB语言对矩阵的维数及类型没有限制，即用户无需定义变量的类型和维数，MATLAB会自动获取所需的存储空间。

输入矩阵最便捷的方式为直接输入矩阵的元素，其定义如下： （1） 元素之间用空格或逗号间隔；

（2） 用中括号（[]）把所有元素括起来； （3） 用分号（；）指定行结束。

例如，在MATLAB的工作空间中，输入：

5　　6　　9] >> a?[2 3 4；　则输出结果为：

a?234

569矩阵a被一直保存在工作空间中，以供后面使用，直至修改它。

MATLAB的矩阵输入方式很灵活，大矩阵可以分成n行输入，用回车符代替分号或用续行符号（?）将元素续写到下一行。例如：

a?[1，　2，　3；　4，　5，

Q函数原理及matlab计算

1 误差函数定义为

它的性质如下：

2 互补误差函数定义为

它具有如下性质：

3 Q函数与误差函数的关系

Matlab 中没有 Q 函数，所以此时不能直接使用 Q 函数，解决方法有两种，一种是根据 Q 函数与互补误差函数 erfc 之间的转换关系将 Q 函数写成 erfc函数（matlab 中有此函数）

Q函数原理及matlab计算

的形式；

另一种就是通过上述两者的关系定义一个函数文件即Q函数文件，这样就可以直接使用Q函数了。

a=2;

p_error=erfc(a./sqrt(2))./2;

在matlab中不能直接使用Q函数，定义一个Q函数，然后就直接调用Q函数了。相应Matlab编程实现：

下面是Q函数文件：

function y=q(x); %对应Function [输出形参列表]=函数名(输入形参列表)

y=erfc(x./(sqrt(2)))./2; %对应“程序语句段”（根据式-2）

调用Q函数：

a=2;

p_error=q(a); %即可以直接运行Q函数了

通过实际的例子，讲述了如何定义一个函数。在本例中，采用两种解决方法，但两者的本质是一样的，都是运用了两个函数的转换关系，只不过第一种是采用命令文件的形式，第二种采用函数文件的形

1 MATLAB/SIMULIK基础知识

1.1 MATLAB 介绍

1980年，美国的Cleve Moler博士在新墨西哥大学讲授线性代数课程时，发现采用高级语言编程极为不便，于是建立了MATLAB（Matrix Laboratory的缩写），即矩阵实验室，早期开发MATLAB软件是为了帮助学校的老师和学生更好地授课和学习。1984年，由美国Math Works公司推出了商业版，经过二十余年的不断升级，目前MATLAB的最新版本为MATLABR2008a[1]。

由于使用MATLAB编程运算与进行科学计算的思路和表达方式完全一致，所以不像学习Basic、Fortran和C等其它高级语言那样难于掌握。用MATLAB编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题。在这个环境下，对所要求解的问题，用户只需简单地列出数学表达式，其结果便会由MATLAB以数值或图形的方式显示出来。它可以很方便地进行图形化的输入输出，同时还具有丰富的函数库（工具箱），极易实现各种不同专业的科学计算功能。另外，MATLAB和其他高级语言也具有良好的接口，可以方便地与其他语言实现混合编程，这都进一步拓宽了它的应用范围和使用领域。

1.1.1 MATLAB 主要组成部分

MA

《MATLAB及应用》上机作业

学院名称： 机械工程学院 专业班级： 测控1201 学生姓名： 学生学号：

201 年 4 月

1

《MATLAB及应用》上机作业要求及规范

一、作业提交方式：word文档打印后提交。 二、作业要求：

1．封面：按要求填写学院、班级、姓名、学号，不要改变封面原有字体及大小。 2．内容：只需解答过程（结果为图形输出的可加上图形输出结果），不需原题目；为便于批阅，题与题之间应空出一行；每题答案只需直接将调试正确后的M文件内容复制到word中（不要更改字体及大小），如下所示：

%作业1_1 clc

A=[1 2 3 4;2 3 5 7;1 3 5 7;3 2 3 9;1 8 9 4];

B=[1+4*i 4 3 6 7 7;2 3 3 5 5 4+2*i;2 6+7*i 5 3 4 2;1 8 9 5 4 3]; C=A*B D=C(4:5,4:6)

三、大作业评分标准：

1．提交的打印文档是否符合要求； 2．作业题的解答过程是否完整和正确；

3．答辩过程中阐述是否清楚，问题是否回答正确；

4．作业应独立

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MATLAB仿真技术及应用

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第七章 图形用户界面GUI

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主要内容重点7.1 概述 7.2 图形句柄入门 掌握简单的图形 用户界面设计方 法

7.3 GUIDE工具入门7.4 创建图形用户界面外观 7.5 图形用户界面编程

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7.1 概 述在MATLAB中创建图形用户界面的方法有两种 ——图形句柄

—— GUIDE都需要使用M语言编程。利用图形句柄创建的GUI只有一个

M文件，而利用GUIDE创建的GUI由两个文件: M文件和外观文件——fig文件。

MATLAB提供了基本的用户界面元素，包括菜单、快捷菜单、 按钮、复选框、单选框、文本编辑框、静态文本、下拉列表框、 列表框等。需要注意的是，MATLAB的图形用户界面程序大多

数是对话框应用程序。

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7.2 图形句柄入门在 MATLAB 环境中每一个图形对象都有一个相应的句柄，根对象 UI菜单 图形窗体 文本 坐标轴 表面 线条 U

图像灰度变换

内容摘要

通常经输入系统获取的图像信息中含有各种各样的的噪声与畸变，例如因室外光照度不够均匀会造成图像灰度过于集中，因此要对图像质量进行改善。灰度变换是根据某种目标条件按一定变换关系逐点改变原图像中每个像素灰度值的方法。目标图片的灰度变换处理是是图像增强处理技术中一种非常基础、直接的空间域图像处理方法。灰度变换有时被称为图片对比度增强或对比度拉伸。

关键词：二值化和阈值处理 灰度线性变换 分段线性变换 灰度直方图

Abstract

Typically, the image information obtained by the input system, containing a variety of noise and distortion，For example, due to the outdoor illumination is not enough uniformity will result in image gray too concentrated, so we have

《MATLAB及应用》实验指导书

班 级： 姓 名： 学 号： 总评成绩：

汽车工程系

电测与汽车数字应用中心

目 录

实验04051001 实验04051002 实验04051003

熟悉MATLAB语言 ......................................................... 1 熟悉GUI/SIMULINK/Simulink ........................................ 7 MATLAB实例编程 ........................................................ 16

实验04051001 熟悉MATLAB语言

【实验目的】

1.1 掌握MATLAB的运行环境

1.2 掌握MATLAB的矩阵和数组的运算 1.3 掌握MATLAB符号表达式的创建 1.4 熟悉符号方程的求解 【实验要求】

从下面所列14题中任选6题，能正确使用函数得到正确结果，并列

MATLAB及应用

实验指导书

实验一 MATLAB使用基础

一、实验目的

1、 熟悉MATLAB基本的操作界面。

2、 掌握MATLAB中变量、数组、向量等对象的生成方法。 3、 掌握符号矩阵的生成和基本运算方法。 4、 掌握MATLAB中平面绘图方法。

5、 掌握MATLAB中的常用帮助命令使用方法。

二、实验设备

计算机，MATLAB语言环境

三、实验基础理论 1、常见数学函数

如：输入 x=[-4.85 -2.3 -0.2 1.3 4.56 6.75]，则 ceil(x)= -4 -2 0 2 5 7 fix(x) = -4 -2 0 1 4 6 floor(x) = -5 -3 -1 1 4 6 round(x) = -5 -2 0 1 5 7

2、 系统的在线帮助 （1） help 命令：

1）.当不知系统有何帮助内容时，可直接输入 help以寻求帮助: >> help（回车）

2）.当想了解某一主题的内容时，如输入： >>