Matlab實驗教學(xué)大綱

《MATLAB軟件實訓(xùn)》試驗教學(xué)大綱第一部分教學(xué)大綱闡明一、課程性質(zhì)、地位和作用本試驗課程為獨立設(shè)課。本試驗是為了提高學(xué)生對所學(xué)專業(yè)理論課的理解和實踐能力，為學(xué)生此后實踐打下堅實的基礎(chǔ)。同步純熟掌握系統(tǒng)仿真軟件MATLAB的使用，為此后在實踐中驗證成果的可靠性及有效性提供了強(qiáng)有力的仿真工具。二、先修課程及其關(guān)系本試驗先修課程：《自動控制原理》、《數(shù)字信號處理》、《信號與系統(tǒng)》。本試驗使得學(xué)生可以將自動控制原理、數(shù)字信號處理及信號與系統(tǒng)等課程的理論內(nèi)容有效的轉(zhuǎn)化成實際的動手能力，從而提高學(xué)生對所學(xué)專業(yè)理論課的理解和實踐能力。三、課程教學(xué)對象、目的本試驗課程合用于電子信息工程專業(yè)大三的學(xué)生。通過MATLAB軟件實訓(xùn)，使學(xué)生熟悉和掌握仿真軟件的基本技能；采用MATLAB語言，進(jìn)行程序設(shè)計，進(jìn)而完畢系統(tǒng)的分析、設(shè)計與仿真過程。四、重要儀器設(shè)備（含試驗用教學(xué)軟件）1、計算機(jī)2、MATLAB軟件五、試驗方式及基本規(guī)定試驗方式：上機(jī)基本規(guī)定：1、認(rèn)真分析問題，搜集資料做好理論知識鋪墊，確定所實現(xiàn)功能的特點和詳細(xì)實現(xiàn)措施。2、使用編程語言來詳細(xì)實現(xiàn)功能模塊，要認(rèn)真根據(jù)前期對問題的分析獨立動手實現(xiàn)。3、撰寫課程實訓(xùn)匯報時，態(tài)度要認(rèn)真。按照完畢功能的環(huán)節(jié)獨立地完畢實訓(xùn)匯報的撰寫。六、試驗考核方案考試方式：考察評分原則：1、平時成績：學(xué)生出勤及課堂體現(xiàn)各20分，共40分；2、試驗成績：每個試驗10分（試驗操作成果6分，試驗匯報4分），共6個試驗，總計60分；3、總成績=平時成績+試驗成績。七、試驗總課時及學(xué)分試驗總課時：17課時試驗課程學(xué)分：2學(xué)分八、試驗教材及參照資料重要參照資料：《精通MATLAB》.張志涌編著.北京航空航天大學(xué)出版社.3月第1版《控制系統(tǒng)的計算機(jī)輔助分析》.薛定宇著.清華大學(xué)出版社.3月第2版五、大綱管理責(zé)任教研室：電子信息工程教研室編寫日期：4月14日啟用日期：6月23日大綱編寫者：張鵬大綱審核者：金巨波第二部分教學(xué)大綱正文試驗項目一：MATLAB語言程序設(shè)計基礎(chǔ)一、試驗?zāi)康暮鸵?guī)定通過此項試驗，使學(xué)生理解MATLAB語言程序設(shè)計基礎(chǔ)，MATLAB的特點及科學(xué)運算功能，為下一步學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。二、重點難點1、MATLAB語言的數(shù)據(jù)構(gòu)造；2、MATLAB語言的語句構(gòu)造。三、實訓(xùn)內(nèi)容1、MATLAB語言的變量與常量2、MATLAB語言的數(shù)據(jù)構(gòu)造3、MATLAB語言的語句構(gòu)造4、基本的數(shù)學(xué)運算四、試驗基本環(huán)節(jié)(操作流程)1、在計算機(jī)中使用常用的變量與常量，并記錄成果；2、數(shù)值型數(shù)據(jù)和符號型數(shù)據(jù)的定義，用仿真例子闡明；3、直接賦值語句、函數(shù)調(diào)用語句、冒號體現(xiàn)式與子矩陣提取的應(yīng)用；4、矩陣的代數(shù)運算和邏輯運算，給出仿真成果。五、試驗記錄與數(shù)據(jù)處理規(guī)定規(guī)定學(xué)生將該試驗的每個試驗內(nèi)容的仿真成果寫入試驗匯報，并整頓及規(guī)范格式，以便于所有試驗結(jié)束后綜合成一種實訓(xùn)匯報。試驗項目二：MATLAB語言的流程構(gòu)造及函數(shù)的編寫與調(diào)試一、試驗?zāi)康暮鸵?guī)定通過此項試驗，使學(xué)生理解MATLAB語言的流程節(jié)后及怎樣編寫函數(shù)并進(jìn)行調(diào)用。二、重點難點1、MATLAB的條件轉(zhuǎn)移構(gòu)造；2、function的使用。三、實訓(xùn)內(nèi)容1、MATLAB的循環(huán)構(gòu)造；2、MATLAB的條件轉(zhuǎn)移構(gòu)造；3、function的使用。四、試驗基本環(huán)節(jié)(操作流程)1、運用循環(huán)構(gòu)造體計算1~n的自然數(shù)的和；2、運用條件轉(zhuǎn)移構(gòu)造計算1~n的自然數(shù)的和；3、體會函數(shù)編寫調(diào)用的長處。五、試驗記錄與數(shù)據(jù)處理規(guī)定規(guī)定學(xué)生將該試驗的每個試驗內(nèi)容的仿真成果寫入試驗匯報，并整頓及規(guī)范格式，以便于所有試驗結(jié)束后綜合成一種實訓(xùn)匯報。試驗項目三：MATLAB語言圖形的繪制一、試驗?zāi)康暮鸵?guī)定通過此項試驗，使學(xué)生掌握繪制多種MATLAB圖形的措施。二、重點難點1、三維曲線、曲面的繪制；2、圖形的多種不一樣線型及表達(dá)措施。三、實訓(xùn)內(nèi)容1、二維圖形的繪制；2、三維曲線、曲面的繪制；3、圖形的多種不一樣線型及表達(dá)措施。四、試驗基本環(huán)節(jié)(操作流程)1、繪制出二維曲線，并運用不一樣的表達(dá)措施表達(dá)出該曲線；2、繪制出三維曲線，并運用不一樣的表達(dá)措施表達(dá)出該曲線；3、繪制出三維曲面。五、試驗記錄與數(shù)據(jù)處理規(guī)定規(guī)定學(xué)生將該試驗的每個試驗內(nèi)容的仿真成果寫入試驗匯報，并整頓及規(guī)范格式，以便于所有試驗結(jié)束后綜合成一種實訓(xùn)匯報。試驗項目四：線性控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型一、試驗?zāi)康暮鸵?guī)定通過此項試驗，使學(xué)生理解線性控制系統(tǒng)的多種數(shù)學(xué)模型表達(dá)措施，并可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換和連接。二、重點難點1、系統(tǒng)的組合連接；2、系統(tǒng)模型之間的轉(zhuǎn)換。三、實訓(xùn)內(nèi)容1、線性持續(xù)系統(tǒng)模型的MATLAB表達(dá)措施；2、線性離散時間時間系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；3、系統(tǒng)的組合連接；4、系統(tǒng)模型之間的轉(zhuǎn)換。四、試驗基本環(huán)節(jié)(操作流程)1、用MATLAB語言寫出同一種系統(tǒng)給的傳遞函數(shù)模型、狀狀態(tài)空間模型和零極點模型；2、進(jìn)行系統(tǒng)的串聯(lián)、并聯(lián)和反饋；3、進(jìn)行系統(tǒng)各個模型之間的轉(zhuǎn)換。五、試驗記錄與數(shù)據(jù)處理規(guī)定規(guī)定學(xué)生將該試驗的每個試驗內(nèi)容的仿真成果寫入試驗匯報，并整頓及規(guī)范格式，以便于所有試驗結(jié)束后綜合成一種實訓(xùn)匯報。試驗項目五：線性系統(tǒng)的時域分析一、試驗?zāi)康暮鸵?guī)定通過此項試驗，使學(xué)生掌握線性系統(tǒng)的多種響應(yīng)，并運用響應(yīng)曲線分析系統(tǒng)性能。二、重點難點線性系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)。三、實訓(xùn)內(nèi)容1、線性系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)；2、線性系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)。四、試驗基本環(huán)節(jié)(操作流程)1、給出一種二階系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)；2、給出階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線。五、試驗記錄與數(shù)據(jù)處理規(guī)定規(guī)定學(xué)生將該試驗的每個試驗內(nèi)容的仿真成果寫入試驗匯報，并整頓及規(guī)范格式，以便于所有試驗結(jié)束后綜合成一種實訓(xùn)匯報。試驗項目六：Simulink建模與仿真一、試驗?zāi)康暮鸵?guī)定通過此項試驗，使學(xué)生掌握MATLAB的另一種重要應(yīng)用—Simulink，掌握Simulink的常用模塊。二、重點難點調(diào)整經(jīng)典計算機(jī)控制系統(tǒng)的各項參數(shù)，觀測仿真成果。三、實訓(xùn)內(nèi)容1、對經(jīng)典計算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行Simulink仿真；2、調(diào)整經(jīng)典計算機(jī)控制系統(tǒng)的各項參數(shù)，觀測仿真