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MATLAB使用手册
MATLAB基础
MATLAB介绍
MATLAB是一种科学计算软件。MATLAB是Matrix Laboratory(矩阵实验室)的缩写,这是一种以矩阵为基础的交互式程序计算语言。早期的MATLAB主要用于解决科学和工程的复杂数学计算问题。由于它使用方便、输入便捷、运算高效、适应科技人员的思维方式,并且有绘图功能,有用户自行扩展的空间,因此特别受到用户的欢迎,使它成为在科技界广为使用的软件,也是国内外高校教学和科学研究的常用软件。
MATLAB由美国Mathworks公司于1984年开始推出,历经升级,,现在MATLAB 、、。早期的MATLAB在DOS环境下运行,1990年推出了Windows版本。1993年,Mathworks公司又推出了MATLAB的微机版,充分支持在MicrosoftWindows界面下的编程,它的功能越来越强大,在科技和工程界广为传播,是各种科学计算软件中使用频率最高的软件。
MATLAB比较易学,它只有一种数据类型(即64位双精度二进制),一种标准的输入输出语句,它用解释方式工作,不需要编译,一般入门后经过自学就可以掌握。如果有不清楚的地方,可以通过它的帮助(help)和演示(demo)功能得到启示。学习MATLAB的难点在于,它有大量函数,这些MATLAB函数仅基本部分就有700多个,其中常用的有200~300个,掌握和记忆起来都比较困难。
1993年出现了SIMULINK,这是基于框图的仿真平台,SIMULINK挂接在MATLAB环境上,以MATLAB的强大计算功能为基础,以直观的模块框图进行仿真和计算。SIMULINK提供了各种仿真工具,尤其是它不断扩展的、内容丰富的模块库,为系统的仿真提供了极大便利。在SIMULINK平台上,拖拉和连接典型模块就可以绘制仿真对象的模型框图,并对模型进行仿真。在SIMULINK平台上,仿真模型的可读性很强,这就避免了在MATLAB窗口使用MATLAB命令和函数仿真时,需要熟悉记忆大量M函数的麻烦,对广大工程技术人员来说,这无疑是最好的福音。现在的MATLAB都同时捆绑了SIMULINK,SIMULINK的版本也在不断地升级,从1993年的MATLAB ,2002年即推出了MATLAB 。MATLAB已经不再是单纯的“矩阵实验室”了,它已经成为一个高级计算和仿真平台。
SIMULINK原本是为控制系统的仿真而建立的工具箱,在使用中易编程、易拓展,并且可以解决MATLAB不易解决的非线性、变系数等问题。它能支持连续系统和离散系统的仿真,支持连续离散混合系统的仿真,也支持线性和非线性系统的仿真,并且支持多种采样频率(Multirate)系统的仿真,也就是不同的系统能以不同的采样频率组合,这样就可以仿真较大、较复杂的系统。因此,各科学领域根据自己的仿真需要,以MATLAB为基础,开发了大量的专用仿真程序,并把这些程序以模块的形式都放人SIMULINK中,形成了模块库。SIMULINK的模块库实际上就是用MATLAB基本语句编写的子程序集。现在SIMULINK模块库有三级树状的子目录,在一级目录下就包含了SIMULINK最早开发的数学计算工具箱、控制系统工具箱的内容,之后开发的信号处理工具箱(DSPBlocks)、m)等也并行列入模块库的一级子目录,逐级打开模块库浏览器(SIMULINKLibraryBrowser)的目录,就可以看到这些模块。
,有了电力系统模块库(PowerSystemBlockset),该模块库主要由加拿大HydroQuebec和TECSIMInternational公司共同开发。在SIMULINK环境下用电力系统模块库的模块,可以方便地进行RLC电路、电力电子电路、电机控制系统和电力系统的仿真。本书中电力电子电路的仿真就是在MATLAB/SIMULINK环境下,主要使用电力系统模块库和SIMULINK两个模块库进行。通过电力电子电路的仿真,不仅展示了MAT-
LAB/SIMULINK的强大功能,并且可以学习控制系统仿真的方法和技巧,研究电路的原理和性能。
本书主要是介绍电力电子电路的仿真,因此对MATLAB只介绍与本书有关的内容。MATLAB功能强大,有关MATLAB的书刊已经很多,对MATLAB更深入的要求,可以阅读其他介绍MATLAB的书籍。
现在因特网上有大量的MATLAB资源,如有关MATLAB的新消息,免费的工具箱下载,有关MATLAB的讨论和讲座等,读