课程概述

《机电系统建模与仿真》是培养机械电子工程专业学生的一门以机电系统建模和MATLAB仿真为主的综合性的专业选修课。通过本课程的学习，使学生掌握运用计算机对机电装备控制的过程进行建模仿真的方法。要求学生掌握构建机电系统建模的方法，能够熟练运用仿真技术分析机电系统。通过重点学习运用MATLAB等工具软件实现机电系统的模型创建、仿真运行和科学计算，培养学生具有机电控制系统分析能力和系统优化设计能力,同时培养学生能够针对复杂机电工程问题，开发、选择与使用适当的工具对系统进行分析、仿真和预测。


证书要求

本课程成绩由三部分构成：10%课后作业+70%期末考试+20%实践。

实践内容会在课程进行到一定阶段后，通过其他手段发布。


预备知识

要求学生已经掌握了高等数学，线性代数的知识。

授课大纲

第一章 MATLAB简介

1.1MATLAB简介

1.2 MATLAB的安装、内容选择和启动

1.3 MATLAB 7.1的操作桌面

1.4 MATLAB帮助系统

测试

第二章 矩阵与数值数组

2.1 数组的创建

2.2 数组元素的标志

2.3 子数组的寻访和赋值

2.4 MATLAB的数值、变量与表达式

2.5 MATLAB常用的运算函数

2.6 数组运算和矩阵运算

2.7 关系运算与逻辑运算

2.8 “非数”和“空”数组

2.9 数组操作函数和高维数组

2.10 多项式及其运算

第二章测试

第二章 作业

第三章 字符串、元胞数组与架构数组

3.1.0字符串数组

3.2.0元胞数组

3.3.0构架数组

3.4.0几种数组的转换

第三章 作业

第四章 数值计算

4.1.0 LU分解和恰定方程组的解

4.2.0矩阵特征值和特征向量

4.3.0函数的零点

4.4.0函数的极值点

4.5.0数值积分

4.6.0常微分方程

数值计算测试

第五章 符 号 运 算

5.1符号变量和符号表达式

5.2符号函数的极限及微积分运算

5.3符号矩阵的创建及运算

5.4符号方程的求解

5.5符号积分变换

符号计算单元测试

第六章 MATLAB图形绘制

6.1MATLAB图形绘制基础

6.2二维图形的绘制

6.3三维图形的绘制

MATLAB图形绘制测试

第七章 MATALB文件和MATLAB编程

7.1 MATLAB控制流

7.2 脚本文件和函数文件

7.3串演算函数与函数句柄、程序调试

第七章 MATALB文件和MATLAB编程单元测试

第八章 SIMULINK交互式仿真集成环境

8.1模型的建立

8.2连续系统仿真

8.3 离散系统仿真

8.4 Simulink的分析工具

8.5 S函数模块

参考资料

1.刘白雁主编，《机电系统动态仿真——基于Matlab/Simulink》，机械工业出版社，2011

2.李国朝 主编，《MATLAB基础及应用》，北京大学出版社，2011
3.蔡旭辉等，《Matlab基础与应用教程》，人民邮电出版社，2009
4.洪乃刚编著,《电力电子、电机控制系统的建模和仿真》，机械工业出版社，2011。
5.何正风编著，《Matlab动态仿真实例教程》，人民邮电出版社，2012