Matlab實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

《MATLAB軟件實(shí)訓(xùn)》實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)課程為獨(dú)立設(shè)課。本實(shí)驗(yàn)是為了提高學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)理論課的理解和實(shí)踐能力，為學(xué)生此后實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)純熟掌握系統(tǒng)仿真軟件MATLAB的使用，為此后在實(shí)踐中驗(yàn)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)系本實(shí)驗(yàn)先修課程：《自動(dòng)控制原理》、《數(shù)字信號(hào)解決》、《信號(hào)與系統(tǒng)》。本實(shí)驗(yàn)使得學(xué)生能夠?qū)⒆詣?dòng)控制原理、數(shù)字信號(hào)解決及信號(hào)與系統(tǒng)等課程的理論內(nèi)容有效的轉(zhuǎn)化成實(shí)際的動(dòng)手能力，從而提高學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)理論課的理解和實(shí)踐能力。三、課程教學(xué)對(duì)象、目的本實(shí)驗(yàn)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(shí)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(jì)，進(jìn)而完畢系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)與仿真過程。四、重要儀器設(shè)備（含實(shí)驗(yàn)用教學(xué)軟件）1、計(jì)算機(jī)2、MATLAB軟件五、實(shí)驗(yàn)方式及基本規(guī)定實(shí)驗(yàn)方式：上機(jī)基本規(guī)定：1、認(rèn)真分析問題，收集資料做好理論知識(shí)鋪墊，擬定所實(shí)現(xiàn)功效的特點(diǎn)和具體實(shí)現(xiàn)辦法。2、使用編程語言來具體實(shí)現(xiàn)功效模塊，要認(rèn)真根據(jù)前期對(duì)問題的分析獨(dú)立動(dòng)手實(shí)現(xiàn)。3、撰寫課程實(shí)訓(xùn)報(bào)告時(shí)，態(tài)度要認(rèn)真。按照完畢功效的環(huán)節(jié)獨(dú)立地完畢實(shí)訓(xùn)報(bào)告的撰寫。六、實(shí)驗(yàn)考核方案考試方式：考察評(píng)分原則：1、平時(shí)成績(jī)：學(xué)生出勤及課堂體現(xiàn)各20分，共40分；2、實(shí)驗(yàn)成績(jī)：每個(gè)實(shí)驗(yàn)10分（實(shí)驗(yàn)操作成果6分，實(shí)驗(yàn)報(bào)告4分），共6個(gè)實(shí)驗(yàn)，總計(jì)60分；3、總成績(jī)=平時(shí)成績(jī)+實(shí)驗(yàn)成績(jī)。七、實(shí)驗(yàn)總學(xué)時(shí)及學(xué)分實(shí)驗(yàn)總學(xué)時(shí)：17學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)分：2學(xué)分八、實(shí)驗(yàn)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(jì)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)大綱正文實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一：MATLAB語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?guī)定通過此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生理解MATLAB語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，MATLAB的特點(diǎn)及科學(xué)運(yùn)算功效，為下一步學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。二、重點(diǎn)難點(diǎn)1、MATLAB語言的數(shù)據(jù)構(gòu)造；2、MATLAB語言的語句構(gòu)造。三、實(shí)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(yùn)算四、實(shí)驗(yàn)基本環(huán)節(jié)(操作流程)1、在計(jì)算機(jī)中使用慣用的變量與常量，并統(tǒng)計(jì)成果；2、數(shù)值型數(shù)據(jù)和符號(hào)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(hào)體現(xiàn)式與子矩陣提取的應(yīng)用；4、矩陣的代數(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，給出仿真成果。五、實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)解決規(guī)定規(guī)定學(xué)生將該實(shí)驗(yàn)的每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的仿真成果寫入實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并整頓及規(guī)范格式，方便于全部實(shí)驗(yàn)結(jié)束后綜合成一種實(shí)訓(xùn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目二：MATLAB語言的流程構(gòu)造及函數(shù)的編寫與調(diào)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?guī)定通過此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，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(jìn)行調(diào)用。二、重點(diǎn)難點(diǎn)1、MATLAB的條件轉(zhuǎn)移構(gòu)造；2、function的使用。三、實(shí)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(shí)驗(yàn)基本環(huán)節(jié)(操作流程)1、運(yùn)用循環(huán)構(gòu)造體計(jì)算1~n的自然數(shù)的和；2、運(yùn)用條件轉(zhuǎn)移構(gòu)造計(jì)算1~n的自然數(shù)的和；3、體會(huì)函數(shù)編寫調(diào)用的優(yōu)點(diǎn)。五、實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)解決規(guī)定規(guī)定學(xué)生將該實(shí)驗(yàn)的每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的仿真成果寫入實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并整頓及規(guī)范格式，方便于全部實(shí)驗(yàn)結(jié)束后綜合成一種實(shí)訓(xùn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目三：MATLAB語言圖形的繪制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?guī)定通過此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握繪制多個(gè)MATLAB圖形的辦法。二、重點(diǎn)難點(diǎn)1、三維曲線、曲面的繪制；2、圖形的多個(gè)不同線型及表達(dá)辦法。三、實(shí)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(gè)不同線型及表達(dá)辦法。四、實(shí)驗(yàn)基本環(huán)節(jié)(操作流程)1、繪制出二維曲線，并運(yùn)用不同的表達(dá)辦法表達(dá)出該曲線；2、繪制出三維曲線，并運(yùn)用不同的表達(dá)辦法表達(dá)出該曲線；3、繪制出三維曲面。五、實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)解決規(guī)定規(guī)定學(xué)生將該實(shí)驗(yàn)的每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的仿真成果寫入實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并整頓及規(guī)范格式，方便于全部實(shí)驗(yàn)結(jié)束后綜合成一種實(shí)訓(xùn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目四：線性控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?guī)定通過此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生理解線性控制系統(tǒng)的多個(gè)數(shù)學(xué)模型表達(dá)辦法，并能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)換和連接。二、重點(diǎn)難點(diǎn)1、系統(tǒng)的組合連接；2、系統(tǒng)模型之間的轉(zhuǎn)換。三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1、線性持續(xù)系統(tǒng)模型的MATLAB表達(dá)辦法；2、線性離散時(shí)間時(shí)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(gè)模型之間的轉(zhuǎn)換。五、實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)解決規(guī)定規(guī)定學(xué)生將該實(shí)驗(yàn)的每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的仿真成果寫入實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并整頓及規(guī)范格式，方便于全部實(shí)驗(yàn)結(jié)束后綜合成一種實(shí)訓(xùn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目五：線性系統(tǒng)的時(shí)域分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?guī)定通過此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握線性系統(tǒng)的多個(gè)響應(yīng)，并運(yùn)用響應(yīng)曲線分析系統(tǒng)性能。二、重點(diǎn)難點(diǎn)線性系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)。三、實(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)解決規(guī)定規(guī)定學(xué)生將該實(shí)驗(yàn)的每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的仿真成果寫入實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并整頓及規(guī)范格式，方便于全部實(shí)驗(yàn)結(jié)束后綜合成一種實(shí)訓(xùn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目六：Simulink建模與仿真一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?guī)定通過此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，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(diǎn)難點(diǎn)調(diào)節(jié)典型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，觀察仿真成果。三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1、對(duì)典型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行Simulink仿真；2、調(diào)節(jié)典型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，觀察仿真