Matlab實驗教學(xué)大綱

《MATLAB軟件實訓(xùn)》實驗教學(xué)大綱第一部分教學(xué)大綱闡明一、課程性質(zhì)、地位和作用本實驗課程為獨立設(shè)課。本實驗是為了提高學(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)。同時純熟掌握系統(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有力的仿真工具。二、先修課程及其關(guān)系本實驗先修課程：《自動控制原理》、《數(shù)字信號解決》、《信號與系統(tǒng)》。本實驗使得學(xué)生能夠?qū)⒆詣涌刂圃?、?shù)字信號解決及信號與系統(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、目的本實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，進行程序設(shè)計，進而完畢系統(tǒng)的分析、設(shè)計與仿真過程。四、重要儀器設(shè)備（含實驗用教學(xué)軟件）1、計算機2、MATLAB軟件五、實驗方式及基本規(guī)定實驗方式：上機基本規(guī)定：1、認真分析問題，收集資料做好理論知識鋪墊，擬定所實現(xiàn)功效的特點和具體實現(xiàn)辦法。2、使用編程語言來具體實現(xiàn)功效模塊，要認真根據(jù)前期對問題的分析獨立動手實現(xiàn)。3、撰寫課程實訓(xùn)報告時，態(tài)度要認真。按照完畢功效的環(huán)節(jié)獨立地完畢實訓(xùn)報告的撰寫。六、實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、實驗成績：每個實驗10分（實驗操作成果6分，實驗報告4分），共6個實驗，總計60分；3、總成績=平時成績+實驗成績。七、實驗總學(xué)時及學(xué)分實驗總學(xué)時：17學(xué)時實驗課程學(xué)分：2學(xué)分八、實驗教材及參考資料重要參考資料：《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)大綱正文實驗項目一：MATLAB語言程序設(shè)計基礎(chǔ)一、實驗?zāi)康暮鸵?guī)定通過此項實驗，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)運算功效，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、實驗基本環(huán)節(jié)(操作流程)1、在計算機中使用慣用的變量與常量，并統(tǒng)計成果；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、實驗統(tǒng)計與數(shù)據(jù)解決規(guī)定規(guī)定學(xué)生將該實驗的每個實驗內(nèi)容的仿真成果寫入實驗報告，并整頓及規(guī)范格式，方便于全部實驗結(jié)束后綜合成一種實訓(xùn)報告。實驗項目二：MATLAB語言的流程構(gòu)造及函數(shù)的編寫與調(diào)試一、實驗?zāi)康暮鸵?guī)定通過此項實驗，使學(xué)生理解MATLAB語言的流程節(jié)后及如何編寫函數(shù)并進行調(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、實驗基本環(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)用的優(yōu)點。五、實驗統(tǒng)計與數(shù)據(jù)解決規(guī)定規(guī)定學(xué)生將該實驗的每個實驗內(nèi)容的仿真成果寫入實驗報告，并整頓及規(guī)范格式，方便于全部實驗結(jié)束后綜合成一種實訓(xùn)報告。實驗項目三：MATLAB語言圖形的繪制一、實驗?zāi)康暮鸵?guī)定通過此項實驗，使學(xué)生掌握繪制多個MATLAB圖形的辦法。二、重點難點1、三維曲線、曲面的繪制；2、圖形的多個不同線型及表達辦法。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、圖形的多個不同線型及表達辦法。四、實驗基本環(huán)節(jié)(操作流程)1、繪制出二維曲線，并運用不同的表達辦法表達出該曲線；2、繪制出三維曲線，并運用不同的表達辦法表達出該曲線；3、繪制出三維曲面。五、實驗統(tǒng)計與數(shù)據(jù)解決規(guī)定規(guī)定學(xué)生將該實驗的每個實驗內(nèi)容的仿真成果寫入實驗報告，并整頓及規(guī)范格式，方便于全部實驗結(jié)束后綜合成一種實訓(xùn)報告。實驗項目四：線性控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型一、實驗?zāi)康暮鸵?guī)定通過此項實驗，使學(xué)生理解線性控制系統(tǒng)的多個數(shù)學(xué)模型表達辦法，并能夠進行轉(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表達辦法；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、實驗基本環(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、進行系統(tǒng)的串聯(lián)、并聯(lián)和反饋；3、進行系統(tǒng)各個模型之間的轉(zhuǎn)換。五、實驗統(tǒng)計與數(shù)據(jù)解決規(guī)定規(guī)定學(xué)生將該實驗的每個實驗內(nèi)容的仿真成果寫入實驗報告，并整頓及規(guī)范格式，方便于全部實驗結(jié)束后綜合成一種實訓(xùn)報告。實驗項目五：線性系統(tǒng)的時域分析一、實驗?zāi)康暮鸵?guī)定通過此項實驗，使學(xué)生掌握線性系統(tǒng)的多個響應(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、實驗基本環(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、實驗統(tǒng)計與數(shù)據(jù)解決規(guī)定規(guī)定學(xué)生將該實驗的每個實驗內(nèi)容的仿真成果寫入實驗報告，并整頓及規(guī)范格式，方便于全部實驗結(jié)束后綜合成一種實訓(xùn)報告。實驗項目六：Simulink建模與仿真一、實驗?zāi)康暮鸵?guī)定通過此項實驗，使學(xué)生掌握MATLAB的另一種重要應(yīng)用—Simulink，掌握Simulink的慣用模塊。二、重點難點調(diào)節(jié)典型計算機控制系統(tǒng)的各項參數(shù)，觀察仿真成果。三、實訓(xùn)內(nèi)容1、對典型計算機控制系統(tǒng)進行Simulink仿真；2、調(diào)節(jié)典型計算機控制系統(tǒng)的各項參數(shù)，觀察仿真