Matlab第十四次课 第9章 Matlab工具箱简介 9.1 symblic(符号运算)工具箱简介 9.2系统仿真( Simulink)工具箱简介
Matlab 第十四次课 • 第9章 Matlab工具箱简介 • 9.1 symblic(符号运算)工具箱简介 • 9.2 系统仿真(Simulink)工具箱简介
Matlab的三个重要功能 1、符号运算 符号数学是以符号为对象的数学; 2、数值处理 Matlab的基本部分是以数字为对象; ·3、仿真 系统仿真-- Simulink
Matlab的三个重要功能 • 1、符号运算 符号数学是以符号为对象的数学； • 2、数值处理 Matlab的基本部分是以数字为对象； • 3、仿真 系统仿真---Simulink
91 symblic(符号运算)工具箱简介 symblic(符号运算)工具箱的主要功能: 1)用符号定义各种数学运算和函数; 2)对这些函数进行代数和三角运算,因式分 解、展开、变量置换、函数复合等; 3)微分和积分; 4)函数的整理和化简; 5)可变精度运算 6)解方程; 7)线性代数和矩阵运算; 8)各种变换,包括 Laplace、 Fourier和团变换 以及它们的反变换
9.1 symblic(符号运算)工具箱简介 • symblic(符号运算)工具箱的主要功能： • 1）用符号定义各种数学运算和函数； • 2）对这些函数进行代数和三角运算，因式分 解、展开、变量置换、函数复合等； • 3）微分和积分； • 4）函数的整理和化简； • 5）可变精度运算； • 6）解方程； • 7）线性代数和矩阵运算； • 8）各种变换，包括Laplace、Fourier和Z变换 以及它们的反变换
简单应用例子求导 CIc clear ° syms z y=cos(x)2+sin(x/2 y=simple(y) y1=diff(cos(x)2) y2=(z^3+2*z^2+1)(^2-1.5*z+0.5) y3-diff(y2) y4=simplify(y3) y5- factor(z^2-1.5*z+0.5)
• 简单应用例子-求导 • clc • clear • syms x z • y=cos(x)^2+sin(x)^2 • y=simple(y) • y1=diff(cos(x)^2) • y2=(z^3+2*z^2+1)/(z^2-1.5*z+0.5) • y3=diff(y2) • y4=simplify(y3) • y5=factor(z^2-1.5*z+0.5)
例:用 symblic(符号运算)工具箱解Z 变换 无限长度时间序列的Z变换都属于符号运 算问题 Matlab的 symblic(符号运算)工具箱已提供 了这种函数; Z变换函数: trans Z反变换函数: autrans
例：用symblic(符号运算)工具箱解Z 变换 • 无限长度时间序列的Z变换都属于符号运 算问题; • Matlab的symblic(符号运算)工具箱已提供 了这种函数； • Z变换函数：ztrans • Z反变换函数：iztrans
Z变换 %利用符号运算实现几个基本函数的Z变换 ●clc clear syms zhan wo yl=a'n: Y1= trans(yl) Y1=simplify(y1), pause y2=n; Y2=trans(y2) y3=n*a'n;Y3-ztrans(y3) y4=n*(n-1)/2, Y4=trans(y4 ) simplify( 4) y5=exp(*w0*n); Y5-ztrans(y5), simplify(y5 76=sin (w0*n); Y6-ztrans(y6)
Z变换 • ％利用符号运算实现几个基本函数的Z变换 • clc • clear • syms z n a N w0 • y1=a^n;Y1=ztrans(y1); • Y1=simplify(Y1),pause • y2=n;Y2=ztrans(y2), • y3=n*a^n;Y3=ztrans(y3), • y4=n*(n-1)/2;Y4=ztrans(y4),simplify(Y4) • y5=exp(j*w0*n);Y5=ztrans(y5),simplify(Y5) • y6=sin(w0*n);Y6=ztrans(y6)
Z反变换 %利用符号运算实现几个信号的Z反变换 clear syms zna n wo X1-Z/z-1); Xl-iztrans(X1) X2=3*z~-1(2-5*2^-1+2*2^-2),x2= trans(X2) X3-=/z-a) x3=iztrans(X3) X4 =Z/((Z-1)2); x4=iztrans(X4) X5=z/(2*2^2-3*z+1)x5= trans(X5)
Z反变换 • ％利用符号运算实现几个信号的Z反变换 • clc • clear • syms z n a N w0 • X1=z/(z-1);X1=iztrans(X1) • X2=-3*z^-1/(2-5*z^-1+2*z^-2);,x2=iztrans(X2) • X3=z/(z-a);x3=iztrans(X3) • X4=z/((z-1)^2);x4=iztrans(X4) • X5=z/(2*z^2-3*z+1);x5=iztrans(X5)
92系统仿真( Simulink)工具箱简介 系统仿真是利用系统模型对实际存在的或是假 想的系统进行动态模拟研究的一门多学科综合 技术 系统仿真以使用系统模型代替实际系统来进行 系统性能的分析。 随着计算机技术、网络技术、信号处理、通信 技术、自动控制技术等高新技术的迅猛发展, 系统仿真技术也得到了高速的发展 应用领域:航空航天、武器制造、发电部门 通信、控制、机械交通等众多领域;
9.2 系统仿真(Simulink)工具箱简介 • 系统仿真是利用系统模型对实际存在的或是假 想的系统进行动态模拟研究的一门多学科综合 技术。 • 系统仿真以使用系统模型代替实际系统来进行 系统性能的分析。 • 随着计算机技术、网络技术、信号处理、通信 技术、自动控制技术等高新技术的迅猛发展， 系统仿真技术也得到了高速的发展。 • 应用领域：航空航天、武器制造、发电部门、 通信、控制、机械交通等众多领域；
Matlab/simulink是个功能比较强大的、比较 实用的计算机仿真工具。 Simulink由模块库、模型构造及指令分析和 演示程序组成,是一个模块化、模型化的 系统动态仿真环境。 利用 Simulink可以对电气、机械、通信等的 连续、离散或是混合系统进行深入的系统 建模、仿真和研究
• Matlab/Simulink是个功能比较强大的、比较 实用的计算机仿真工具。 • Simulink由模块库、模型构造及指令分析和 演示程序组成，是一个模块化、模型化的 系统动态仿真环境。 • 利用Simulink可以对电气、机械、通信等的 连续、离散或是混合系统进行深入的系统 建模、仿真和研究
例子 已知一个系统的微分方程为 +5y=L dt 其中,初始条件为,y(0)=y(0)=0,输入为阶跃函数, 要求利用 Simulink对系统建立仿真模型,同时将其 文件名“ tsim1”保存,并绘制时域响应曲线。 u-5
例子 • 已知一个系统的微分方程为 y u dt d y + 5 = 2 2 其中，初始条件为，y(0)=y’(0)=0,输入为阶跃函数， 要求利用Simulink对系统建立仿真模型，同时将其 文件名“xtsim1”保存，并绘制时域响应曲线。 u y dt d y 5 2 2 = −