实习报告实习名称Matlab程序设计实训专业班级****姓名***学号***成绩评定电气与信息工程学院和谐勤奋求是创新实习考核和成绩评定办法1．实习成绩的考核由指导教师根据实习表现、实习报告、实习成果、现场操作、设计、口试或笔试等几个方面，给出各项权重，综合评定。

该实习考核教研室主任审核，主管院长审批备案。

2．成绩评定采用五级分制，即优、良、中、及格、不及格。

3．参加本次实习时间不足三分之二或旷课四天以上者，不得参加本次考核，按不及格处理。

4．实习结束一周内，指导教师提交实习成绩和实习总结。

5．实习过程考核和实习成绩在教师手册中有记载。

实习报告内容实习报告内容、格式各专业根据实习类别（技能实习、认识实习、生产实习、毕业实习等）统一规范，经教研室主任审核、主管院长审批备案。

注：1. 实习任务书和实习指导书在实习前发给学生，实习任务书放置在实习报告封面后和正文目录前。

2. 为了节省纸张，保护环境，便于保管实习报告，统一采用A4纸，实习报告建议双面打印（正文采用宋体五号字）或手写，右侧装订。

2016/2017学年第二学期《Matlab程序设计实训》计划指导教师：****** 班级：自动化1541、2班实习地点：1教8楼机房一、实习目的实习的目的：了解并掌握MATLAB软件的各种应用开发环境；了解并掌握MATLAB软件强大的科学运算功能；了解并掌握利用MATLAB语言程序设计流程进行程序设计的方法；了解并掌握MATLAB的图形处理功能；了解MATLAB软件的交互式仿真功能；了解并掌握MATLAB软件在控制系统建模、分析以及设计中的应用。

实习的任务：通过实习可以使学生将MATLAB软件与控制系统理论及仿真相结合，加深对控制系统理论知识的理解，验证理论知识的正确性，提高软件的实际操作能力，可以有效地培养学生分析及解决实际问题的能力，不断提高自学能力，养成良好的科学态度以及实事求是、严谨踏实的学习风气，成为真正的应用型本科人才。

通过实训达到边学边练、理论与实际操作相结合的学习目的。

二、实习内容掌握MATLAB编程环境、基础知识；掌握矩阵生成及运算、数组运算；矩阵函数；掌握常用绘图命令及方法；掌握基本图形处理、二维图形处理方法；掌握可视化M文件程序设计及调试；掌握Simulink仿真工具的建立和基本仿真方法。

了解并掌握基于MATLAB的控制系统数学模型及分析方法；了解并掌握基于MATLAB的控制系统PID控制器的基本设计方法。

综合应用MATLAB程序设计语言，根据设计任务要求，完成软件程序的编制并调试运行。

四、实习要求实习期间，严格遵守课堂纪律，不许迟到、早退；实习期间，学习态度端正，认真上机练习；熟练掌握MATLAB软件的应用方法；完成实习报告一份，内容充实，写出实习的体会与收获；实习报告打印成文。

目录1实习目的和意义 ................................................................................ 错误！未定义书签。

2 MATALAB/Simulink简介................................................................ 错误！未定义书签。

2.1 MATALAB的发展历程 ............................................................ 错误！未定义书签。

2.2 MATALAB的影响 .................................................................... 错误！未定义书签。

2.3 MATALAB与控制系统仿真 .................................................... 错误！未定义书签。

2.4 Simulink简介 (2)3 MATALAB语言基础 (2)3.1 MATALAB基础知识 (3)4 Simulink仿真工具 (8)4.1 运行simulik演示程序 (9)4.2 Simulink模型的建立 (10)5 控制系统数学模型 (10)5.1 动态过程微分方程描述 (10)5.2 高阶系统的时域分析 (11)6 控制系统分析 (12)6.1 时域分析 (12)6.2 频域分析 (15)7 控制器设计 (15)7.1 比例控制器 (15)7.2 积分控制器 (16)7.3 比例积分控制器 (17)7.4 比例微分控制器 (18)7.5 比例积分微分控制器 (18)8上机考试 (18)9实习总结 (20)1 实习目的和意义随着电子工业的飞速发展和电子计算机技术的广泛应用，促使电子设计自动化技术日新月异，社会对电气信息类人才的需求也日益迫切、要求也更加严格。

本次MATLAB实习旨在让学生们熟悉MATLAB语言的使用、了解MA TLAB在电子信息课程中的应用、掌握MATLAB矩阵输入、运算以及MATLAB数值的运算功能、掌握各种数据的创建、访问、扩建及缩减、了解利用MA TLAB计算系统响应的方法；验证信号与系统的基本概念、基本理论，掌握信号与系统的分析方法、了解MA TLAB软件的基本功能及实际操作方法，熟悉利用MA TLAB编写简单的程序，解决一般性的问题，提高学生实际仿真控制和动手操作的综合能力，使学生在完成设计能力基础上，提升计算机使用能力，培养学生的综合设计以及仿真控制能力，为学生今后的学习和工作打下良好的基础。

2 MATALAB/Simulink简介2.1 MATALAB的发展历程MATALAB是MA THWorks公司推出的一个功能强大的计算仿真软件，是目前世界上应用最广泛的计算机仿真软件。

它最早出现于1980年，美国新墨西哥大学计算机科学系主任CLEVE Moler教授采用Fortran语言编写了集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统，设计初衷是为了方便学生解决“线性代数”课程的矩阵运算问题。

这个软件系统被命名为MA TALAB，是matrix laboratory的缩写，译为“矩阵实验”，表明其基本操作单元是矩阵。

这就是最初的MATALAB。

2.2 MATALAB的影响在欧美各高等院校，MATALAB已经被正式列入研究生和本科生教学计划，成为线性代数、数值分析、数理统计、自动控制理论、数字信号处理、动态系统仿真、图像处理等课程的基本教学工具，是大学生必须掌握的基本技能之一。

2.3 MATALAB与控制系统仿真（1）强大的运算功能MATLAB提供了向量、数组、矩阵、复数运算,以及求解高次微分方程、常微分方程的数值积分等强大的运算功能,这些运算功能使控制理论及控制系统中经常遇到的计算问题得以顺利解决。

(2)简单易学的编程语言MATLAB的编程语言是脚本语言,这种解释性的语言简单易学。

MA TLAB命令也与数学中的符号、公式非常接近,可读性强,容易掌握。

(3)大量配套工具箱MATLAB具有大量与控制系统设计相关的配套工具箱,如控制系统工具箱、系统辨识工具箱、鲁棒控制工具箱、模糊控制工具箱、神经网络工具箱、最优化工具箱、模型预测控制工具箱和多变量频域设计工具箱等。

这些工具箱使得控制系统的仿真与计算变得便捷与高效。

(4)强大的图形功能除了一般的数据显示, MA TLAB还支持多种形式的二维/三维图形显示,丰富的绘图命令可以随时将计算结果可视化,使数据内容清晰可见、一目了然,便于对控制系统的数据处理结果进行分析。

(5)高效的编程效率MATLAB内具有丰富的库函数,从加减乘除、正弦、余弦、积分、微分、方程求解和矩阵求逆,到快速傅里叶变换等一应俱全,而且可以直接调用,不必将其子程序的命令或语句逐一列出,大大提高了编程效率。

2.4 Simulink简介1990年Math works公司在MA TLAB中加入了新的控制系统模型化图形输入与仿真工具,并命名为SIMULAB。

该工具很快在控制工程领域获得了广泛的认可,并在1992年被正式更名为Simulink。

Simulink是MATLAB中用于动态系统建模和仿真的一个软件包,它的出现使得控制系统仿真进入模型化图形组态阶段,控制系统的分析与设计变得更加便捷和直观。

Simulink与MATLAB语言相比,区别是其与用户的交互接口是基于Windows的模型化图形输入,其结果是使得用户可以把更多的时间和精力投入到系统模型的构建,而非语言的编程上。

3MATALAB语言基础(1)语言简洁紧凑,运算符和库函数极其丰富,使用方便灵活,编程效率高, MA TLAB除了提供和C语言一样的运算符号外,还提供了大量的矩阵和向量运算符,灵活使用MATLAB的运算符可使程序变得极为简短。

MA TLAB程序书写形式自由,利用丰富的库函数避开了繁杂的子程序编程任务,压缩了一切不必要的编程工作。

（2)具有结构化的控制语句,如for循环、while循环、break语句、if语句和switch语句等,同时又有面向对象的编程特性。

（3)图形功能强大。

具有对二维和三维数据可视化、图像处理、动画制作等绘图命令,也包括可以修改图形及编制完整图形界面的绘图命令。

（4）功能强大的工具箱。

工具箱可分为两类:功能性工具箱和学科性工具箱。

功能性工具箱主要用来扩充其符号计算、图示建模仿真、文字处理以及与硬件实时交互等功能,可用于多种学科;学科性工具箱专业性比较强,包括优化工具箱、统计工具箱、控制工具箱、小波工具箱、图像处理工具箱、通信工具箱等。

（5)源程序的开放性。

除内部函数外,所有MA TLAB的核心文件和工具箱文件都是可读可改的源文件,用户可修改源文件和加入自己的文件,它们可以与库函数一样被调用。

3.1 MATALAB基础知识MATALAB数据类型主要包括：数字、字符串、矩阵、单元型数据及结构数据等。

3.1.1 变量与常量与常规的程序设计语言不同, MATLAB语言中的变量既不需要事先定义,也不需要预先指定变量类型, MATLAB会自动依据所赋予变量的值或对变量所进行的操作来识别变量的类型。

在赋值过程中,如果赋值变量已存在时, MA TLAB语言将使用新值代替旧值,并以新值类型代替旧值类型。

3.1.2 字符串字符是MATLAB中符号运算的基本构成单元,也是文字等表达方式的基本元素。

字符串用单撤号进行输入或赋值,也可以用函数char （）来生成。

字符串的每个字符(包括空格)都是字符数组的一个元素。

3.1.3 矩阵生成在MA TLAB中,矩阵的输入必须以方括号“[]”作为其开始与结束标志,矩阵的行与行之间要用分号“;”或按回车键分开,矩阵的元素之间要用逗号“,”或用空格分隔。