《計算機仿真技術(shù)》教學(xué)大綱

(圓滿word版)?計算機仿真技術(shù)?講課綱領(lǐng)(圓滿word版)?計算機仿真技術(shù)?講課綱領(lǐng)(圓滿word版)?計算機仿真技術(shù)?講課綱領(lǐng)?計算機仿真技術(shù)〔雙語〕?講課綱領(lǐng)課程編號：0502021課程性質(zhì)：選修英文名稱：ComputerSimulationTechnology合用專業(yè)：測控技術(shù)與儀器開課部門：學(xué)院開課學(xué)期：第6學(xué)期總學(xué)時：32學(xué)時總學(xué)分：2學(xué)分理論學(xué)時：24學(xué)時實驗學(xué)時：8學(xué)時課外學(xué)時：0學(xué)時先修課程：高等數(shù)學(xué)、自動控制原理、C語言、電路原理、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、大學(xué)物理、大學(xué)英語等后續(xù)課程現(xiàn)代控制理論、最優(yōu)控制與智能控制基礎(chǔ)參照教材：?SimulationwithMATLABandSIMULINK?，自編英文教材參照書目：薛定宇：?鑒于MATLAB/SIMULINK的系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)用?清華大學(xué)第一版社，2002胡良劍：?MATLAB數(shù)學(xué)實驗?，高等教育第一版社，2006薛定宇：?控制系統(tǒng)計算機協(xié)助設(shè)計?，清華大學(xué)第一版社，2006一、課程在培育方案中的地位、目的和任務(wù)本課程為測控技術(shù)與儀器專業(yè)的專業(yè)課，屬于檢測與控制模塊的專題選修課。講課目標(biāo)和任務(wù)：掌握計算機仿真技術(shù)的數(shù)學(xué)建模、模型的計算求解等基礎(chǔ)理論與根本源理；以MATLAB語言為背景，掌握MATLAB語言的根本應(yīng)用，包含運算、數(shù)據(jù)構(gòu)造、函數(shù)編寫、圖形繪制等；嫻熟掌握SIMULINK下數(shù)學(xué)模型的成立與仿真方法及常用模塊的應(yīng)用技巧；初步認(rèn)識SIMULINK仿真的高級技術(shù)。啟迪學(xué)生此后學(xué)習(xí)和工作中，利用計算機仿真技術(shù)來解決實詰問題，擁有對實質(zhì)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、分析的能力。跟著科技的張開，計算機仿真語言的種類也好多，在短時間要掌握幾門的仿真語言或許是一門語言的全部內(nèi)容幾乎是不能夠能的。所以，本課程目的是拋磚引玉，開辟思路。二、課程的講課內(nèi)容、要點難點及講課要求第一章ComputerSimulation〔1〕講課內(nèi)容：計算機仿真的根本定義，計算機仿真的歷史及現(xiàn)狀，計算機仿真的張開與展望，系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型成立的根本方法，數(shù)值求解的根本見解，Euler方法、Runge-Kutta等數(shù)值求解方法。2〕要點：控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的成立。3〕難點：數(shù)值求解的方法。4〕講課要求：掌握系統(tǒng)建模的根本方法，理解數(shù)值求解中的一些問題。第二章IntroductiontoMATLAB〔1〕講課內(nèi)容：MATLAB入門，包含軟件系統(tǒng)的安裝、啟動、退出，MATLAB軟件的操作界面窗口以及一些工具欄和菜單欄的作用，以及MATLAB的幫助功能。12〕要點：MATLAB軟件的操作界面。3〕難點：MATLAB幫助功能的使用。〔4〕講課要求：嫻熟掌握MATLAB的特色和主要功能，熟習(xí)啟動和退出MATLAB的方法，熟習(xí)MATLAB的操作環(huán)境。第三章SimpleCalculationandGraphs1〕講課內(nèi)容：常有的主要命令，數(shù)、向量、矩陣的輸入輸出，特別矩陣的生成，數(shù)組與矩陣的運算，多項式運算，二維圖形的繪制與圖象辦理方法，特別二維圖形的繪制，三維圖形的繪制。2〕要點：數(shù)組與矩陣的運算，二維圖形的繪制與圖象辦理方法。3〕難點：特別矩陣的生成，三維圖形的繪制。4〕講課要求：掌握成立矩陣的方法以及MATLAB數(shù)據(jù)對象的特色和根本的運算法那么，掌握繪制二維和三維圖形的高層畫圖函數(shù)，認(rèn)識圖象辦理的根本方法。第4章ProgramminginMATLAB1〕講課內(nèi)容：M文件的成立與打開，M文件的分類，程序控制構(gòu)造：包含次序構(gòu)造、選擇構(gòu)造、循環(huán)構(gòu)造，函數(shù)文件的根本構(gòu)造和函數(shù)的調(diào)用，程序調(diào)試。2〕要點：程序的編寫和調(diào)用。3〕難點：程序的編寫。〔4〕講課要求：掌握成立和履行M文件的方法，掌握利用If語句、Switch語句實現(xiàn)選擇構(gòu)造的方法，利用for語句、While語句實現(xiàn)循環(huán)構(gòu)造的方法，掌握編寫和調(diào)用MATLAB函數(shù)的方法。第5章CreatingaModel1〕講課內(nèi)容：Simulink概括，Simulink操作環(huán)境，仿真模型的成立，子系統(tǒng)模塊的成立和封裝技術(shù)，仿真方法與參數(shù)選擇，仿真舉例。2〕要點：模塊的操作，模塊的參數(shù)和屬性設(shè)置，仿真模型的成立。3〕難點：仿真模型的成立。4〕講課要求：熟習(xí)Simulink的操作環(huán)境，掌握繪制系統(tǒng)模型的方法和仿真參數(shù)的選擇方法，掌握子系統(tǒng)模塊的成立和封裝。第6章SimulationandAnalysis1〕講課內(nèi)容：典型的工具箱，實質(zhì)學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用實例，系統(tǒng)的仿真與分析。2〕要點：系統(tǒng)的仿真與分析。3〕難點：系統(tǒng)的仿真與分析。4〕講課要求：綜合利用所學(xué)的MATLAB程序設(shè)計知識，針對詳細(xì)問題，選擇適合的解決方案，靈巧掌握利用MATLAB解決實詰問題的方法，熟習(xí)MATLAB在有關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用實例。三、實驗講課內(nèi)容〔假定有課程內(nèi)實驗的填寫此項，無課內(nèi)實驗的不填此項內(nèi)容〕實驗(一)〔2學(xué)時〕：1、實驗種類：必做2、實驗性質(zhì)：考證性23、實驗講課內(nèi)容：MATLAB下矩陣的運算和函數(shù)的編制。熟習(xí)MATLAB工作環(huán)境、根本功能的設(shè)置以及根本指令的使用掌握MATLAB矩陣的運算方法，并進(jìn)行實質(zhì)操作；3〕掌握MATLAB中函數(shù)的編制方法，并進(jìn)行實質(zhì)操作。4、實驗講課目標(biāo)：經(jīng)過實驗，讓學(xué)生全面掌握MATLAB軟件中高級語言程序的設(shè)計思想和方法，掌握MATLAB語言的特色，MATLAB語言的語法例那么，MATLAB語言的表達(dá)式及控制流程；使學(xué)生抵達(dá)能夠嫻熟使用MATLAB語言解決常有實詰問題的能力。、實驗講課要求：復(fù)習(xí)和掌握與本實驗有關(guān)的講課內(nèi)容，明的確驗?zāi)康暮腿蝿?wù)。上機進(jìn)行程序編寫。對運轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn)的問題應(yīng)起初做出預(yù)計，對程序中自己有疑問的地方做出標(biāo)志。6、主要儀器設(shè)施：微型計算機，MATLAB軟件實驗(二)〔2學(xué)時〕：1、實驗種類：必做2、實驗性質(zhì)：考證性3、實驗講課內(nèi)容：MATLAB下二維和三維圖形的繪制。利用MATLAB語言進(jìn)行二維和三維圖形的繪制繪制三角函數(shù)、立體曲面圖形、復(fù)雜數(shù)學(xué)函數(shù)曲線，而且對圖像文件進(jìn)行辦理，對圖片需要注明的地方加以說明。4、實驗講課目標(biāo)：經(jīng)過實驗，讓學(xué)生嫻熟掌握利用MATLAB語言進(jìn)行二維和三維圖形的繪制，并對所獲得的仿真圖形進(jìn)行辦理。、實驗講課要求：復(fù)習(xí)和掌握與本實驗有關(guān)的講課內(nèi)容，明的確驗?zāi)康暮腿蝿?wù)。上機進(jìn)行程序編寫。對運轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn)的問題應(yīng)起初做出預(yù)計，對程序中自己有疑問的地方做出標(biāo)志。6、主要儀器設(shè)施：微型計算機，MATLAB軟件實驗(三)〔2學(xué)時〕：1、實驗種類：必做2、實驗性質(zhì)：設(shè)計性3、實驗講課內(nèi)容：SIMULINK下數(shù)學(xué)模型的成立與仿真。熟習(xí)MATLAB工作環(huán)境下的SIMULINK模塊的使用方法。(2)掌握SIMULINK模塊的使用技術(shù)，包含模塊參數(shù)的設(shè)置以及成立子系統(tǒng)的方法，成立仿真模型。4、實驗講課目標(biāo)：經(jīng)過實驗，讓學(xué)生全面掌握常用的SIMULINK模塊的功能和使用方法，掌握利用SIMULINK在用戶窗口下成立系統(tǒng)仿真模型的方法。3、實驗講課要求：復(fù)習(xí)和掌握與本實驗有關(guān)的講課內(nèi)容，明的確驗?zāi)康暮腿蝿?wù)。上機進(jìn)行SIMULINK模塊的搭建。對運轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn)的問題應(yīng)起初做出預(yù)計，對仿真中自己有疑問的地方做出標(biāo)志。6、主要儀器設(shè)施：微型計算機，MATLAB軟件實驗(四)〔2學(xué)時〕：1、實驗種類：必做2、實驗性質(zhì)：設(shè)計性3、實驗講課內(nèi)容：：SIMULINK高級模塊的應(yīng)用技巧及在自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。熟習(xí)SIMULINK高級模塊的使用方法。掌握SIMULINK仿真軟件在實質(zhì)自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，針對所得系統(tǒng)的仿真圖形進(jìn)行分析。4、實驗講課目標(biāo)：經(jīng)過實驗，讓學(xué)生認(rèn)識更多SIMULINK模塊的工作原理和使用方法，依據(jù)實際系統(tǒng)成立仿真模型，并對實質(zhì)自動控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真設(shè)計及分析。、實驗講課要求：復(fù)習(xí)和掌握與本實驗有關(guān)的講課內(nèi)容，明的確驗?zāi)康暮腿蝿?wù)。針對實質(zhì)自動控制系統(tǒng)進(jìn)行SIMULINK模塊的搭建。對運轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn)的問題應(yīng)起初做出預(yù)計，對仿真中自己有疑問的地方做出標(biāo)志。6、主要儀器設(shè)施：微型計算機，MATLAB軟件四、課程學(xué)時分派講課內(nèi)容學(xué)時理論實驗課外1Compute