关于matlab的学习论文
浅
议
Matlab
的
功
能
和
应
用
姓名：李丛
学号：20087101038
班级：08级计算机本科班
浅议matlab的功能和应用
【本文摘要】Matlab是功能强大的工程计算和数据处理、分析软件，为科学工作者带来了极大的便利。本文介绍了MATLAB的发展历程和影响，并重点介绍了MA TLAB的功能和作用，以及其在工作的运用。
【关键词】Matlab 数据处理
一、MATLAB 的简介
MATLAB是“Matrix Laboratory”的缩写，意为“矩阵实验室”，是当今美国很流行的科学计算软件．信息技术、计算机技术发展到今天，科学计算在各个领域得到了广泛的应用．在许多诸如控制论、时间序列分析、系统仿真、图像信号处理等方面产生了大量的矩阵及其相应的计算问题．自己去编写大量的繁复的计算程序，不仅会消耗大量的时间和精力，减缓工作进程，而且往往质量不高．美国Mathwork软件公司推出的MATLAB软件就是为了给人们提供一个方便的数值计算平台而设计的．
MATLAB是一个交互式的系统，它的基本运算单元是不需指定维数的矩阵，按照IEEE的数值计算标准（能正确处理无穷数Inf(Infinity)、无定义数
NaN(not-a-number)及其运算）进行计算．系统提供了大量的矩阵及其它运算函数，可以方便地进行一些很复杂的计算，而且运算效率极高．MATLAB命令和数学中的符号、公式非常接近，可读性强，容易掌握，还可利用它所提供的编程语言进行编程完成特定的工作．除基本部分外，MATLAB还根据各专门领域中的特殊需要提供了许多可选的工具箱，如应用于自动控制领域的Control System工具箱和神经网络中Neural Network工具箱等。
二、MATLAB的基本功能
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连 matlab开发工作界面接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++ ，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的
实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。
三、MATLAB 的安装
MATLAB有各种版本，早期有MATLAB1.0 for 386的DOS版本，后来逐步发展．这里介绍的版本是MATLAB 6.x for Windows．因为它使用方便，界面美观，我们选择它作为主要讲解版本．MATLAB还有许多附加的部分，最常见的部分称为Simulink，是一个用作系统仿真的软件包，它可以让您定义各种部件，定义各自对某种信号的反应方式及与其它部件的连接方式．最后选择输入信号，系统会仿真运行整个模拟系统，并给出统计数据．Simulink有时是作为MATLAB的一部分提供的，称为MATLABwith Simulink版本．MATLAB还有许多工具箱，它们是根据各个特殊领域的需要，用MATLAB自身的语言编写的程序集，使用起来非常方便．您可以视工作性质和需要购买相应的工具箱．常见的工具箱有：
Signal Process 信号处理System Identification 系统辨识
Optimization 优化Neural Network 神经网络
Control System 自动控制Spline 样条
Symbolic Math 符号代数Image Process 图像处理
Nonlinear Control 非线性控制Statistics 统计
MATLAB 的基本用法
从Windows中双击MATLAB 图标，会出现MATLAB 命令窗口（Command Window），在一段提示信息后，出现系统提示符“>>”．MATLAB 是一个交互系统，您可以在提示符后键入各种命令，通过上下箭头可以调出以前打入的命令，用滚动条可以查看以前的命令及其输出信息．
如果对一条命令的用法有疑问的话，可以用Help菜单中的相应选项查询有关信息，也可以用help命令在命令行上查询，您可以试一下help、help help和help eig（求特征值的函数）命令．
四、 MATLAB 的应用。
MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作：
●数值分析
●数值和符号计算
●工程与科学绘图
●控制系统的设计与仿真
●数字图像处理技术
●数字信号处理技术
●通讯系统设计与仿真
●财务与金融工程
MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。附加的工具箱（单独提供的专用 MATLAB 函数集）扩展了 MATLAB 环境，以解决这些应用领域内特定类型的问题。
发展历程
20世纪70年代，美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler为了减轻学生编程的负担，用FORTRAN编写了最早的MATLAB。1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立了的MathWorks公司正式把MATLAB推向市场。到20世纪90年代，MATLAB已成为国际控制界的标准计算软件。
五、发展历程及影响
经几年的校际流传，在Little 的推动下，由Little 、Moler 、Steve Bangert 合作，于1984 年成立了MathWorks 公司，并把MATLAB 正式推向市场。从这时起，MATLAB 的内核采用C 语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数据图视功能。MATLAB 以商品形式出现后，仅短短几年，就以其良好的开放性和运行的可靠性，使原先控制领域里的封闭式软件包（如英国的UMIST ，瑞典的LUND 和SIMNON ，德国的KEDDC ）纷纷淘汰，而改以MATLAB 为平台加以重建。在时间进入20 世纪九十年代的时候，MATLAB 已经成为国际控制界公认的标准计算软件。
到九十年代初期，在国际上30 几个数学类科技应用软件中，MATLAB 在数值计算方面独占鳌头，而Mathematica 和Maple 则分居符号计算软件的前两名。Mathcad 因其提供计算、图形、文字处理的统一环境而深受中学生欢迎。
MathWorks 公司于1993 年推出MATLAB4.0 版本，从此告别DOS 版。4.x 版在继承和发展其原有的数值计算和图形可视能力的同时，出现了以下几个重要变化：
（1 ）推出了SIMULINK 。这是一个交互式操作的动态系统建模、仿真、分析集成环境。它的出现使人们有可能考虑许多以前不得不做简化假设的非线性因素、随机因素，从而大大提高了人们对非线性、随机动态系统的认知能力。
（2 ）开发了与外部进行直接数据交换的组件，打通了MATLAB 进行实时数据分析、处理和硬件开发的道路。
（3 ）推出了符号计算工具包。1993 年MathWorks 公司从加拿大滑铁卢大学购得Maple 的使用权，以Maple 为“引擎”开发了Symbolic Math Toolbox 1.0 。MathWorks 公司此举加快结束了国际上数值计算、符号计算孰优孰劣的长期争论，促成了两种计算的互补发展新时代。
（4 ）构作了Notebook 。MathWorks 公司瞄准应用范围最广的Word ，运用DDE 和OLE ，实现了MATLAB 与Word 的无缝连接，从而为专业科技工作者创造了融科学计算、图形可视、文字处理于一体的高水准环境。
1997 年春，MATLAB5.0 版问世，紧接着是5.1 、5.2 ，以及和1999 年春的6.x 版。与4.x 相比，现今的MATLAB 拥有更丰富的数据类型和结构、更友善的面向对象、更加快速精良的图形可视、更广博的数学和数据分析资源、更多的应用开发工具。（关于MATLAB6.x 的特点下节将作更详细的介绍。）
诚然，到1999 年底，Mathematica 也已经升到4.0 版，它特别加强了以前欠缺的大规模数据处理能力。Mathcad 也赶在2000 年到来之前推出了Mathcad 2000 ，它购买了Maple 内核和库的部分使用权，打通了与MATLAB 的接口，从而把其数学计算能力提高到专业层次。但是，就影响而言，至今仍然没有一个别的计算软件可与MATLAB 匹敌。
在欧美大学里，诸如应用代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、模拟与数字通信、时间序列分析、动态系统仿真等课程的教科书都把MATLAB 作为内容。这几乎成了九十年代教科书与旧版书籍的区别性标志。在那里，MATLAB 是攻读学位的大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本工具。
在国际学术界，MATLAB 已经被确认为准确、可靠的科学计算标准软件。在许多国际一流学术刊物上，（尤其是信息科学刊物），都可以看到MATLAB 的应用。
在设计研究单位和工业部门，MATLAB 被认作进行高效研究、开发的首选软件工具。如美国National Instruments 公司信号测量、分析软件LabVIEW ，Cadence 公司信号和通信分析设计软件SPW 等，或者直接建筑在MATLAB 之上，或者以MATLAB 为主要支撑。又如HP 公司的VXI 硬件，TM 公司的DSP ，Gage 公司的各种硬卡、仪器等都接受MATLAB 的支持。
MATLAB-巨人肩上的工具
MATLAB被誉为“巨人肩上的工具”。由于使用Matlab编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致，所以不象学习其它高级语言--如Basic、Fortran和C等那样难于掌握，用Matlab编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题，所以又被称为演算纸式科学算法语言一般数值分析、矩阵运算、数字信号处理、建模和系统控制和优化等应用程序，并集应用程序和图形于一便于使用的集成环境中。在这个环境下，对所要求解的问题，用户只需简单地列出数学表达式，其结果便以数值或图形方式显示出来。MATLAB的含义是矩阵实验室（MATRIX LABORA TORY），主要用于方便矩阵的存取，其基本元素是无须定义维数的矩阵。MATLAB自问世以来,就是以数值计算称雄。MA TLAB进行数值计算的基本单位是复数数组（或称阵列），这使的MATLAB高度“向量化”。经过十几年的完善和扩充，现已发展成为线性代数课程的标准工具。由于它不需定义数组的维数，并给出矩阵函数、特殊矩阵专门的库函数，使之在求解诸如信号处理、建模、系统识别、控制、优化等领域的问题时，显得大为简捷、高效、方便，这是其它高级语言所不能比拟的。美国许多大学的实验室都安装有MATLAB供学习和研究之用。在那里,MATLAB是攻读学位的大学生硕士生博士生必须掌握的基本工具。MATLAB中包括了被称作工具箱（TOOLBOX）的各类应用问题的求解工具。工具箱实际上是对MATLAB进行扩展应用的一系列MATLAB函数（称为M文件），它可用来求解各类学科的问题，包括信号处理、图象处理、控制系统辨识、神经网络等。随着MATLAB 版本的不断升级，其所含的工具箱的功能也越来越丰富，因此，应用范围也越来越广泛，成为涉及数值分析的各类工程师不可不用的工具。
MATLAB5.3中包括了图形界面编辑GUI，改变了以前单一的“在指令窗通过文本形的指令进行各种操作”的状况。这可让使用者也可以象VB、VC、VJ、DELPHI等那样进行一般的可视化的程序编辑。在命令窗口（matlab command window）键入simulink，就出现(SIMULINK) 窗口。以往十分困难的系统仿真问题，用SIMULINK只需拖动鼠标即可轻而易举地解决问题，这也是近来受到重视原因所在。
六、MATLAB 的特点
1、语言新特点
（1）数据类型和面向对象编程技术
MATLAB6.x 版与旧版最显著的不同在于数据类型的变化。6.x 版现有六种基本数据类型：双精度数组、字符串数组、元胞数组、构架数组、稀疏矩阵和unit8 数据。
数据类型的变革，面向对象编程技术的采用，所产生的影响是广泛而深层的。这种影响首先表现在MATLAB 的自身。从 5.0 版起，MATLAB 就用新数据类型逐步地对其自身的函数指令加以改造。这个过程一直延续到6.x 版才基本完成。比如6.x 版就推出了一组名称全新（求取极小值等）的泛函指令，它们优化参数的设置是采用构架数组进行的。再如6.x 版提供的常微分方程解算指令ODE Solver 的参数设置也全是靠新数据类型进行的。
新数据类型和面向对象技术的影响之二：若干通用工具包的相应升级。以符号计算为例，在MATLAB 4.2c 中，Symbolic Math Toolbox 1.0 版处理符号计算的指令形式与数值计算指令形式很不协调，显得十分生硬。比如，符号矩阵的“四则”运算的旧版指令分别是symadd , symsub , symmul 和inverse 。但在6.x 版中，符号工具包已升级为2.0 版，新的“四则”符号运算指令形式上与数值计算完全相同，它们分别是+ , - , * , / 。新的符号计算形式已被改造得与“ MATL AB 风格数值计算形式”浑然统一。
新数据类型和面向对象技术影响之三：一系列的应用工具包相继升级。这不仅使应用工具包表现更为友善，而且功能大大加强。以控制工具包为例，新版利用构架数组和重载技术，把线性时不变系统（Linear Time-Invariant system ）设计为“ LTI 对象”。这样处理后，不管L TI 是由传递函数产生、由零极点增益方式产生，还是由状态方程形式创建，只要是LTI 对象，它们之间就可方便地进行各种数学运算。
（2）控制流和函数类型
新版MATLAB 的控制流新增了多分支结构switch-case 、try-catch 结构和警告提示指令error 、warning 。这进一步提高了程序的可读性和运行可靠性。
新版的函数类型大大丰富，适应编制和管理复杂程度不同的程序。例如内联函数比较简练，适用于各类比较简单数学模型。而子函数、私用函数的增添，使得复杂函数比较容易组织，既提高了软件的“重用度”，又避免了众多内存变量名的冲突、庞大工具库的函数名冲突。为函数设计了新的变长度输入输出宗量varagin 、varagout 。采用了这种变长度宗量，MATLAB 自身的新版指令被进一步“柔性化”。一个指令可以接受任意多个输入宗量，可以产生任意多个输出宗量，以适应不同场合的需要。可使得所有这些措施使得MATLAB 能更加便捷地编制复杂的大型程序。当然，用户也可以借助这种变长度宗量来编制灵活多变的应用程序。
工作环境
所谓工作环境是指：帮助系统、工作内存管理、指令和函数管理、搜索路径管理、操作系统、程序调试和性能剖析工具等。
1、传统工作环境
与同时期其他数学类软件相比，旧版MATLAB 的工作环境虽属比较友善之列，但其工作环境确实比较“单调”。它的帮助系统是“纯文本”形式的；内存管理、路径管理、调试工具是单纯指令操纵形式的；文件类型也形式单一，仅有M 文件和MAT 文件。 4.2c 版情况开始变化，但那只是过渡形式。
2、工作环境新特点
（1）大量引入图形用户界面
6.x 版改变了过去单调依靠“在指令窗通过纯文本形指令进行各种操作”面貌，引入了许多让使用者一目了然的图形界面，如在线帮助的交互型界面helpwin ，管理工作内存的workspace ，交互式的路径管理界面pathtool ，指令窗显示风格设置界面等。它们的开启方式有：工具条图标开启、选择菜单项开启，直接“文本式”指令开启。
6.x 版更进一步把图形显示窗改造成了交互操作的可编辑图形界面。
（2）引入了全方位帮助系统
“临场”在线帮助：这些帮助内容，大多嵌附在M 文件中，即时性强，反应速度快。它对求助内容的回答最及时准确。MATLAB 旧版就一直采用这种帮助系统，并深受用户欢迎。新版保留原功能的同时，还新增一个内容与之完全对应的图形界面helpwin ，加强了对用户的向导。
综合型在线帮助文库helpdesk ：该文库以HTML 超文本形式独立存在。整个文库按MATLAB 的功能和核心内容编排，系统性强，且可以借助“超链接”方便地进行交叉查阅。但是，这部分内容偶而发生与真实M 文件脱节的现象。
完整易读的PDF 文档：这部分内容与HTML 帮助文库完全对应。PDF 文档不能直接从指令窗中开启，而必须借助Adobe Acrobat Reader 软件阅读。这种文件的版面清楚、规范，适宜有选择地系统阅读，也适宜于制作硬拷贝。
演示软件demo ：这是一个内容广泛的演示程序。MATLAB 一向重视演示软件的设计，因此无论MATLAB 旧版还是新版，都随带各自的演示程序。只是，新版内容更丰富了。
（3）M 文件编辑、调试的集成环境
新的编辑器有十分良好的文字编辑功能。它可采用色彩和制表位醒目地区分标识程序中不同功能的文字，如运算指令、控制流指令、注释等。通过编辑器的菜单选项可以对编辑器的文字、段落等风格进行类似Word 那样的设置。
从5.2 版起，还新增了“变量现场显示”功能，只要把鼠标放在变量名上（Mouse over ），
就能在现场显示该变量的内容。
在6.x 版中，调试器已经被图形化，它与编辑器集成为一体。只需点动交互窗上的调试图标就可完成对程序的调试。
（4）M 文件的性能剖析
调试器只负责M 文件中语法错误和运行错误的定位，而性能剖析指令profile 将给出程序各环节的耗时分析报告。6.x 版剖析指令的分析报告特别详细，它将帮助用户寻找影响程序运行速度的“瓶颈”所在，以便改进。
（5）Notebook 新的安装方式
从4.2c 版引入Notebook 以来，这种集文字、计算、图形于一体的“活”环境就深受用户赞赏。但直到5.2 版至，Notebook 的安装都是与MATLAB 的安装同步进行的。这种安装方式的不便之处是：一旦Word 发生变动，就必须把MATLAB 全盘重装。6.x 版改变了这种局面，它可以在MATLAB 指令窗中“随时”进行安装Notebook ，省时灵活。
（6）MATLAB 环境可运行文件的多样化
旧版中，用户可编制和运行的程序文件只有M 脚本文件和M 函数文件。6.x 版新增了产生伪代码P 文件的pcode 指令和产生二进制MEX 文件的mex 指令。较之M 文件，这两种文件的运行速度要快得多，保密性也好。
图视系统
七、M ATLAB中有趣的演示实例
MATLAB中也同样有许多有意思的实例，为提高读者对MATLAB和Simulink的兴趣，特举部分以供参考。具体如下，运行的时候只要将“：”前面的代码复制到MA TLAB中就可以了，随之会出现各种各样的演示实例，对初学者帮助不小。
◆平面与立体绘图graf2d ：XY平面绘图（火柴棒）graf2d2 ：XYZ立体绘图（切片）hndlgraf ：平面显示线型处理窗口及命令演示hndlaxis ：平面显示处理窗口及命令演示graf3d ：立体显示处理窗口及命令演示
◆复杂函数的三维绘图cplxdemo ：复杂的XYZ立体图形
◆等高线绘制quivdemo ：等高线箭头显示
◆动画lorenz ：Lorenz吸引子动画显示
◆电影vibes ：L-形薄膜振动
◆Fourier变换sshow sunspots ：太阳黑点数据的傅里叶分析fftdemo ：分析噪声序列中两组数据的相关度
◆数据拟合sshow fitdemo ：显示非线性数据拟合过程census ：预测世界人口spline2d ：样条拟合
◆稀疏矩阵sshow sparsity ：降阶
◆游戏xpbombs ：仿Windows系统自带的扫雷游戏life ：生命发展游戏
◆三维效果图klein1 ：肤色三维效果图tori4 ：四个首尾相接的圆环spharm2 ：球形和声
参考文献：
[1] 张养安、刘林章，MATLAB软件在数据处理中的应用，水土保持研究，2005年8月.
[2] 姜长元，Matlab和Word的链接及应用，洛阳师范学院学报，2005年第二期.
[3] 王沫然编著，MATLAB与科学计算（第二版），电子工业出版.
[4] 张伯平、党进谦编著，土力学与地基基础，西安地图出版社，3－6.
[5] .张平。MATLAB基础应用简明教程
[6] matlab常用函数
matlab小论文
基于MATLAB在傅里叶变换中的应用 樊（学号：） （学院专业班） 摘要：MATLAB自推出以来就受到广泛的关注，其强大的扩转功能为各个领域的应用提供了有力的工具。信号处理箱就是其中之一。在信号处理工具箱中，MATLAB提供了滤波器分析、滤波器实现、模拟滤波器设计、模拟滤波器变换、滤波器离散化、线性系统变换等方面的函数命令。应用MATLAB作数值计算，针对当自变量的信号“时间”或“频率”取连续值或离散值时形成的五种情况作出相应的计算及频谱曲线。 关键词：傅里叶变换；周期；频率；MATLAB。 1.引言 MATLAB 是国际上公认的优秀、可靠的科学计算和仿真的标准软件。它在许多科学领域中成为计算机辅助设计和分析、算法研究的基本工具。在傅里叶变换中，应用MATLAB作数值计算，可以很容易的作出相对应的计算及频谱曲线，大大提高了计算效率。 2.傅里叶变换 傅里叶变换就是建立以时间为自变量的“信号”与以频率为自变量之间的某种变化关系。所以，当自变量“时间”或“频率”取连续值或离散值时，就形成了几种不同形式的傅里叶变换，如表1傅里叶变换形式所示。 表 1傅里叶变换形式 3.连续时间、连续频率------福利叶变换 这就是连续时间非周期信号x(t)福利叶变换关系，所得到的是连续的非周期的频率密集度函数() X jΩ.其变换对为： 正变换： ()()j t X j x t e dt -Ω ∞ Ω= -∞ ?（1）
逆变换：1()()2j t X t x j e d π-Ω∞=ΩΩ-∞ ? （2） 例 1 分析如图 1时域信号及其频谱图 所示的矩形脉冲信号()f t （非周期信 号）在Ω=-40~40rad/s 区间的频谱。 （a ）采样密 （b ）采样稀，有频率泄漏 图 1时域信号及其频谱图 根据离散时间信号[]x n 的Z 变换定义： ()[]n x z x n z +∞--∞ =∑，矩形脉冲信号的 频谱为： F(j )=()j t f t e dt -Ω∞Ω-∞ ? 按MATLAB 作数值计算的要求，它不能计算无限区间，根据信号波形的情 况，将积分上下限定为0~10s ，并将t 分成N 等份，用求和代替积分。这样， 10111()()()1M M N N b b z n b z Y z H z X z a z n a z ----+++==+++ （3） 可写为 12121 F(j )=()[(),(),,()][,,,]n N j t j t j t j t i n i f t e t f t f t f t e e e t -Ω-Ω-Ω-Ω=Ω?=???????∑ （4） 这说明求和的问题可以用()f t 行向量乘以n j t e -Ω列向量来实现，式中t ?是t 的增量，在程序中用dt 表示。由于求一系列不同Ω（程序中用Ω用W 表示）处的F 值，都用同一公式，这就可以利用matlab 中的元素群运算能力。类似地也
MATLAB结课论文设计.
MATLAB程序设计(论文) 基于MATLAB实现语音信号的去噪 院（系）名称电子与信息工程学院 专业班级通信工程 学号 学生姓名 任课教师
论文任务
摘要 滤波器设计在数字信号处理中占有极其重要的地位，FIR数字滤波器和IIR 滤波器是滤波器设计的重要组成部分。利用MATLAB信号处理工具箱可以快速有效地设计各种数字滤波器。课题基于MATLAB有噪音语音信号处理的设计与实现，综合运用数字信号处理的理论知识对加噪声语音信号进行时域、频域分析和滤波。通过理论推导得出相应结论，再利用MATLAB 作为编程工具进行计算机实现。在设计实现的过程中，使用窗函数法来设计FIR数字滤波器，用巴特沃斯、切比雪夫和双线性变法设计IIR数字滤波器，并利用MATLAB 作为辅助工具完成设计中的计算与图形的绘制。通过对对所设计滤波器的仿真和频率特性分析，可知利用MATLAB信号处理工具箱可以有效快捷地设计FIR和IIR数字滤波器，过程简单方便，结果的各项性能指标均达到指定要求。 关键词数字滤波器 MATLAB 窗函数法巴特沃斯切比雪夫双线性变换
目录 第1章绪论 (1) 1.1数字信号处理的意义 (1) 1.2语音去噪设计要求 (2) 第2章语音去噪方案设计 (3) 2.1语音去噪的应用意义 (3) 2.2 语音去噪设计框图 (3) 2.3设计原理 (4) 第3章程序分析 (5) 3.1 语音去噪采样过程 (5) 3.2 语音去噪方案 (6) 第 4 章总结 (8) 参考文献 (9) 附录 (10)
第1章绪论 1.1数字信号处理的意义 数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数值计算的方法对信号进行采集、抽样、变换、综合、估值与识别等加工处理，借以达到提取信息和便于应用的目的。它在语音、雷达、图像、系统控制、通信、航空航天、生物医学等众多领域都获得了极其广泛的应用。具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等优点。 数字滤波器, 是数字信号处理中及其重要的一部分。随着信息时代和数字技术的发展，受到人们越来越多的重视。数字滤波器可以通过数值运算实现滤波，所以数字滤波器处理精度高、稳定、体积小、重量轻、灵活不存在阻抗匹配问题，可以实现模拟滤波器无法实现的特殊功能。数字滤波器种类很多，根据其实现的网络结构或者其冲激响应函数的时域特性，可分为两种，即有限冲激响应( FIR，Finite Impulse Response)滤波器和无限冲激响应( IIR，Infinite Impulse Response)滤波器。 FIR滤波器结构上主要是非递归结构，没有输出到输入的反馈，系统函数H (z)在处收敛，极点全部在z = 0处（因果系统），因而只能用较高的阶数达到高的选择性。FIR数字滤波器的幅频特性精度较之于IIR数字滤波器低，但是线性相位，就是不同频率分量的信号经过fir滤波器后他们的时间差不变，这是很好的性质。FIR 数字滤波器是有限的单位响应也有利于对数字信号的处理，便于编程，用于计算的时延也小，这对实时的信号处理很重要。FIR滤波器因具有系统稳定，易实现相位控制，允许设计多通带（或多阻带）滤波器等优点收到人们的青睐。 IIR滤波器采用递归型结构，即结构上带有反馈环路。IIR滤波器运算结构通常由延时、乘以系数和相加等基本运算组成，可以组合成直接型、正准型、级联型、并联型四种结构形式，都具有反馈回路。同时，IIR数字滤波器在设计上可以借助成熟的模拟滤波器的成果，如巴特沃斯、契比雪夫和椭圆滤波器等，有现成的设计数据或图表可查，在设计一个IIR数字滤波器时，我们根据指标先写出模拟滤波器的公式，然后通过一定的变换，将模拟滤波器的公式转换成数字滤波器的公式。 滤波器的设计可以通过软件或设计专用的硬件两种方式来实现。随着MATLAB软
Matlab论文1
论文课题：MATLAB在计算机辅助数值分析与计算中的应用班级：××× 学号：××× 姓名：徐峻 成绩：×××
时间：2010年12月22日 论文题目：MATLAB在计算机辅助数值分析与计算中的应用 徐峻摘要：简要介绍了MATLAB语言,并把MATLAB语言应用于计算机辅助数值分析与计算中,在MATLAB软件环境下研制了计算机辅助数值分析与计算(CANAC)软件包,最后用一个典型实例较为深入地对其使用方法、特点和效果进行讨论。实践表明,该软件包使用效果良好。 关键词:MATLAB;计算机辅助数值分析;软件包。 1、引言 MATLAB是一种面向科学与工程计算的高级语言,同时也是适用于科学和工程计算的数学软件系统。作为数值软件的MATLAB,对计算数学领域的特定问题类型,如数值线性代数、微分方程数值解、数值逼近、最优化方法、数值积分等进行求解,可以得到问题的离散解或近似的解析表达式。针对每一类问题的求解, MATLAB都能给出该类问题的各种高效算法。例如,求解非线性规划问题,MATLAB 给出了单纯形搜索法、最速下降法、DFP变尺度法、BFGS拟牛顿法和最小二乘法等算法,其中既有解析算法,又有直接算法,而且与每个算法相匹配的还有一维搜索法。MATLAB具有一个阵容强大、范围广泛的基本运算体系。此外,MATLAB 极其简洁的语言结构支持结构化程序设计,且具有超过任一高级语言系统的调试技术。MATLAB高度智能化的调试技术是用户开发MATLAB程序的有力工具。 基于上述思想,为了把MATLAB矩阵运算的优点更好地应用于工程和教学实践中,作者在MATLAB软件环境下研制了CANAC软件包。采用CANAC软件包,利用计算机及其特有的功能不仅能准确、快速地实现数值分析与计算中所涉及到的逼近问题、线性代数问题、非线性方程及方程组的数值解法问题以及常微分方程的数值解法等,而且可把这些数值分析与计算的结果直接应用于实际应用中。相比用C、Basic或Fortran等语言研制的类似软件包,CANAC软件包的开发工作量相对小了很多,而且该软件包还具有功能强大、操作简便、形式灵活、界面美观而简洁、实用性强等优点,满足快速高效的现代生活和工作节奏。CANAC软件包的研制能使工程技术人员从繁重的手工数值计算与分析中解脱出来,把有限的时间和精力投入到更重要的工作中。基于MATLAB语言编制的CANAC软件包具有很强的推广意义和使用价值。 2、CANAC软件包的研制
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Matlab语言与应用课程作业MATLAB Simulink在电路暂态分析中的应用学生姓名陈志豪所在专业轮机工程（陆上）所在班级陆上1102 指导教师徐国保（博士） MATLAB Simulink在电路暂态分析中的应用（广东海洋大学轮机工程（陆上）1102 陈志豪）摘要本文通过引入举了实际的例子，简要介绍了Matlab语言在电工学电路暂态分析中的应用；并先使用普通方法分析暂态电路，然后再用Matlab Simulink来仿真暂态电路；通过Matlab Simulink 仿真技术，可以使得暂态分析可视化。关键词：MATLAB；Simulink仿真；电工学；暂态分析1，引言MATLAB是Matrix Laboratory的缩写,事实上MATLAB最初就是纯粹的矩阵计算软件。如今MATLAB既表示一种交互式的数值计算软件,又表示一门高级科学计算语言,是一套功能十分强大的工程计算及数据分析软件,其应用范围涵盖了数学、工业技术、电子科学、医疗卫生、建筑、金融、数字图像处理等各个领域。它把计算、图示 和编程集成到一个易用的交互式环境中,用大家熟悉的数学表达式来描述问题和求解方法,从而使许多用C 或FORTRAN实现起来十分复杂和费时的问题用MATLAB可以轻松地解决。许多工程师和研究人员发现,MATIAB能迅速测试其构思,综合评测系统性能,并能借此快速设计出更多的解决方案,达到更高的技术要求。[1]MATLAB因为提供了非常方便的绘图功能和强大的图形图像处理能力，以及强大的仿真技术,所以收到了广泛的欢迎。2，问题背景《电工学》是一门非电专业的技术基础课，通过本课程的学习，学生掌握电工技术的基本理论、基本定律、基本概念及基本分析方法和理论的实际应用。它的内容广泛，理 论性和系统性也很强。采用传统的教学模式，往往只能在理论上进行论述、推导、验证和证明，并借助 一些公式来阐述问题，很难给学生较直观的印象[2]，教学效果不理想。若把MATLAB应用到学习中，利用其强大的数值计算功能、绘图功能、可视化的仿真功能，可以很好的弥补传统教学的不足，使一些不 容易理解的抽象、复杂的变化过程，通过MATLAB仿真比较直观的的显示出来，便于学生理解和应用。 同时，可以随机修改电路和参数，即时观察输出结果，从而加深学生对电路本质的理解，全面掌握教学 内容[3]。下面通过实例探讨MATLAB SIMULINK在电工学暂态分析中的应用。图1所示电路是一个一阶电路。已知R=20Ω，U=6V，U=10V，C=O.02F。假s0 设在t=O时开关S从闭合在a端换路闭合到b端，求t>O时，电容电压u和电 c 容电流i。c图1，一阶电路的电路图 3，理论推导根据一阶电路暂态分析的三要素法有：（1）确定初始值由换路前的电路求得u(0)=U=10V C0再由换路后的电路求得 (??)??????????????????i(0)===?0.2A C??????(2)确定稳态值有电路图易知：i（∞）=0A Cu(∞)=6V C (3)确定时间常数τ=RC =20×0.02=0.4s (4),求出待求响应????????i= i（∞）+[ i(0)? i （∞）]e =?0.2 e ????.??CCCC????????u= u(∞)+[ u(0) ?uC(∞)] e =6+4e ????.??CCC运用Matlab 编程画出ic和u波形图； C 其代码如下所示：subplot(1,2,1); fplot(‘6+4*exp(-x/0.4)’,[0,6]); subplot(1,2,2); fplot(‘-0.2*exp(-x/0.4)’,[0,6]); 其运行结果图2所示 图2，电容电压u和电容电流ic波形图C4，应用MATLAB进行仿真图1电路对应的仿
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本科课程设计 题目：连续时间信号傅里叶级数分析及MATLAB实现 院系：信息工程学院 姓名：周莎莎 学号：1434140161 专业：通信工程 年级：2014 级 指导教师：温金芳 职称：讲师 完成日期：2016年6月
目录 摘要....................................................................... II A BSTRACT................................................................... III 绪论 (1) 1MATLAB简介 (2) 1.1MATLAB语言功能 (2) 1.2MATLAB语言特点 (2) 2 连续时间周期信号的傅里叶级数 (3) 2.1连续时间周期信号的分解 (3) 2.1.1三角形式的傅里叶级数 (3) 2.1.2指数形式的傅里叶级数 (4) 2.2连续时间周期信号的傅里叶综合 (4) 2.3吉布斯现象 (5) 3连续时间周期信号的频谱分析 (7) 3.1单边与双边频谱关系 (7) 3.2以单边幅度频谱为例，研究脉冲宽度与频谱的关系 (8) 3.3以单边幅度频谱为例，研究脉冲周期与频谱的关系 (9) 4 典型周期脉冲的频谱 (11) 4.1周期方波脉冲频谱的MATLAB实现 (11) 4.1.1周期方波脉冲双边频谱的MATLAB实现 (11) 4.1.2 周期方波脉冲单边频谱的MATLAB实现 (13) 4.2周期三角波脉冲频谱的MATLAB实现 (15) 4.2.1 周期三角波双边频谱的MATLAB实现 (16) 4.2.2 周期三角波单边频谱的MATLAB实现 (17) 5小结 (19) 致谢 (20) 参考文献 (21) 附录 (22)
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matlab课程论文要求 一、时间安排 （一）2016年X月X日之前必须提交纸质版（时间待定，另行通知，尽早完成，以免影响其他科目的复习考试）。 （二）电子版统一写清楚学号（学号在前）+姓名+专业发送给学委。打包文件夹发送给我，不接受单独发给我的。 二、选题 （一）选题要紧密结合本学科专业的教学科研和MATLAB，符合专业培养目标的要求。 （二）论文一般为一人一题，严格控制与往年的重复率。 三、成绩评定 平时成绩（0.3）＋课程论文（0.7）=最终成绩。 四、论文写作规范要求 （一）封面：封面要使用统一格式。 （二）目录：“目录”两字黑体小二号、居中，“目录”两字间空四格、与正文空一行。各部分名为宋体小四号字，各小部分名间有缩进。 （三）题目：题目要对论文的内容有高度的概括性，简明、易读，字数应在20个字以内，论文题目用黑体三号字。 （四）署名：论文署名的顺序为：专业学号学生姓名指导老师姓名，用宋体小四号字。可用以下表示： 专业：XXXXX 学号：XXXXX 学生姓名：XXXXX 指导老师姓名：XXXX （五）内容摘要：中文内容摘应简要说明所研究的内容、目的、实验方法、主要成果和特色，一般为200－300字，用宋体小四号字，其中“内容摘要”四个字加粗。 （六）关键词：一般为3－6个，用分号隔开，用宋体小四号字，其中“关键词”三个字加粗。 （七）正文：正文要符合一般学术论文的写作规范，统一用宋体小四号字，行距为1.5倍。字数一般要求为不得少于5000字。
内容要理论联系实际，涉及到他人的观点、统计数据或计算公式的要注明出处（引注），涉及计算内容的数据要求准确。标题序号从大到小的顺序为：“1”“1.1”“1.1.1”……。 （八）注释：论文中所引用文献按学术论文规范注明出处，注序要与文中提及的序号一致。注释方法参见参考文献顺序。 （九）参考文献：论文后要标注参考文献和附录，参考文献按照以下格式排列： 1．专著、论文集、学位论文、报告 [序号]主要责任者．文献题名[文献类型标识]．出版地：出版者，出版年．起止页码。 [1]刘国钧，陈绍业，王凤．图书馆目录[M]．北京：高等教育出版社，1957．10-12. [2]辛希孟．信息技术与信息服务国际研讨会论文集：A集[C]．北京：中国社会科学出版社，1994．12-13. [3] 查正军.《基于机器学习方法的视觉信息标注研究》.[D].北京.中国科技大学.2010年.32-35 2．期刊文章 [序号]主要责任者．文献题名[J]．刊名，年卷（期）：起止页码． [1]何龄修．读顾城《南明史》[J]．中国史研究，1998（3）：12-13. [2]金显贸，王昌长，王忠东等．一种用于在线检测局部放电的数字滤波技术 [J]．清华大学学报（自然科学版），1993（4）:12-13. 3．电子文献 [序号]主要责任者．电子文献题名[电子文献及载体类型标识] ．电子文献的出处或可获得地址，发表或更新日期／引用日期（任选）． [1]王明亮.关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展[EB/OL]. https://www.360docs.net/doc/0014772614.html,/pub/wml.txt/980810-2.html,1998-08-16/1998-10-04. [2]万锦坤.中国大学学报论文文摘（1983-1993）.英文版[DB/CD].北京:中国大百科全书出版社，1996.
关于matlab的学习论文
浅 议 Matlab 的 功 能 和 应 用 姓名：李丛 学号：20087101038 班级：08级计算机本科班
浅议matlab的功能和应用 【本文摘要】Matlab是功能强大的工程计算和数据处理、分析软件，为科学工作者带来了极大的便利。本文介绍了MATLAB的发展历程和影响，并重点介绍了MA TLAB的功能和作用，以及其在工作的运用。 【关键词】Matlab 数据处理 一、MATLAB 的简介 MATLAB是“Matrix Laboratory”的缩写，意为“矩阵实验室”，是当今美国很流行的科学计算软件．信息技术、计算机技术发展到今天，科学计算在各个领域得到了广泛的应用．在许多诸如控制论、时间序列分析、系统仿真、图像信号处理等方面产生了大量的矩阵及其相应的计算问题．自己去编写大量的繁复的计算程序，不仅会消耗大量的时间和精力，减缓工作进程，而且往往质量不高．美国Mathwork软件公司推出的MATLAB软件就是为了给人们提供一个方便的数值计算平台而设计的． MATLAB是一个交互式的系统，它的基本运算单元是不需指定维数的矩阵，按照IEEE的数值计算标准（能正确处理无穷数Inf(Infinity)、无定义数 NaN(not-a-number)及其运算）进行计算．系统提供了大量的矩阵及其它运算函数，可以方便地进行一些很复杂的计算，而且运算效率极高．MATLAB命令和数学中的符号、公式非常接近，可读性强，容易掌握，还可利用它所提供的编程语言进行编程完成特定的工作．除基本部分外，MATLAB还根据各专门领域中的特殊需要提供了许多可选的工具箱，如应用于自动控制领域的Control System工具箱和神经网络中Neural Network工具箱等。 二、MATLAB的基本功能 MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连 matlab开发工作界面接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++ ，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的
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山西大同大学matlab课程结课作业MATLAB程序应用 姓名： 课程序号： 2 班级： 学号： 2013年12月
1.实验内容：已知!123n n =????? ，编写一个程序求满足100!10n ≤的 最大的n 值以及此时!n 的值。 function n n=2;m=1; while m<=10^100 m=m.*n;n=n+1; end m=m/(n-1)；n=n-2; m n m = 1.7112e+098 n =69 2.设)15113111191715131 1(22 +--++--+=π，试根据公式编出计算pi 的Mat lab 主程序文件，pi 的精度为0.00001。 程序： k=0;n=1;b=0;a=0; while abs((pi-a))>0.00001 a=2*sqrt(2)*k; k=( bcos( *pi/2)+sin(b*pi/2))/n+k; n=n+2; b=b+1; end a 输出a=3.141602572083633 ; a-pi= 9.918493839577991e-006 3.有两个矩阵A 和B 如下：????????????---=771175420132861-1A ，????????????------=0162310013125673B ， 将A 中所有等于-1的元素改为-2，将B 中所有小于0的元素改为1，然后将B 中等于0的元素的值改为A 的相应位置元素的值。请用Matlab 函数文件实现上述运算。
clear; clc; A=[1 -1 6 8;2 3 -1 0;-2 4 5 7;1 -1 7 7]; B=[-3 -7 6 -5;-2 1 3 -1;0 0 1 3;2 6 -1 0]; C=A;A(A==-1)=-2;U=A; D=B;B(B<0)=1;V=B; A=C;B=D;[i,j]=find(B==0);A(i,j)=0;W=A; A=C;B=D; A,B,W,U,V %用函数文件实现矩阵中元素的变换。 %A、B为输入变量。 %U、V、W分别存放A、B中间变换结果。 ; 4.用matlab主程序文件产生动画：呈现一小圆（半径为1）在一大圆（半径为3）的圆周外部滚动的动画，要求连续滚动20周。 clea close;clc;r; axis([-6 6 -6 6],'equal','manual');hold on; ezplot('x^2+y^2-9'); h=ezplot('x^2+y^2-1'); x=get(h,'xdata'); y=get(h,'ydata'); for t=1:7200 set(h,'xdata',x+4*cosd(t),'ydata',y+4*sind(t)); drawnow; end
MATLAB结课作业
4.10 上机操作步骤 1在MatLab 的命令窗口输入如下命令序列: clf subplot(1,2,1) hold on grid on n=1:1000; m=1./n.*cos(n*pi/2); plot(n,m,'k.') 观察数列的散点图22,当n 趋于无穷大时,数列趋于 0 subplot(1,2,2) hold on grid on n=500:10000; m=1./n.*cos(n*pi/2); plot(n,m,'k.') fplot('0.001',[500,10000]) fplot('-0.001',[500,10000]) axis([500,10000,-0.005,0.005]) 观察图23,当001.0=ε时,可以取N= 1000 ,当n>N 时有επε<< -2 co s n 1n . 图22 图23 2 在MatLab 的命令窗口输入如下命令序列: clf subplot(1,2,1) hold on grid on fplot('x.*x',[1,3])
观察函数图24, 当2x →时,2x y =的极限是 4 subplot(1,2,2) hold on grid on fplot('x.*x',[1.9,2.1]) fplot('4.001',[ 1.9,2.1]) fplot('3.999',[ 1.9,2.1]) axis([1.9997,2.0005,3.9989,4.0011]) % 调整显示图形的范围是该实验的重点 观察图25,当001.0=ε时, δ取 0.003 δ<-<2 0x 时,001.04<-y ? 图24 图25 3 在MatLab 的命令窗口输入: syms x limit((2.^x-log(2.^x)-1)./(1-cos(x)),x,0) 运行结果为 ans = log(2)^2 理论上用洛必达法则计算该极限: x x x cos 112ln 2lim 0x ---→= 1 4 在MatLab 的命令窗口输入如下命令序列: （1）syms x y=sqrt(x+2)*(3-x)^4/(x+1)^5 diff(y,x) ％求一阶导数 运行结果 ＝y'1/2/(x+2)^(1/2)*(3-x)^4/(x+1)^5-4*(x+2)^(1/2)*(3-x)^3/(x+1)^5-5*(x+2)^(1/2)*(3-x )^4/(x+1)^6 x=1; eval(y) ％求导数在x ＝1处的值 运行结果 1'=x y = 0.8660
内蒙古科技大学matlab结课论文
MATLAB结课论文 题目：基于matlab的双音频电话机的图形界面 装 订 线 学院信息工程学院 专业通信工程 学号 姓名 任课教师赵晓燕 2013年 5 月28 日
摘要 MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，本学期通过对matlab的学习，我们了解了matlab的基本使用方法，并能很好的利用matlab进行信号与系统等课程的分析和学习，对我们今后的学习和工作有很大的帮助，本文是matlab的结课论文，题目要求是创建双音频电话机的图形用户界面（phone）、创建演示抽样定理的图形用户界面或者用matlab设计电子音乐。我选择了设计双音频电话机的图形用户界面。本文叙述的是制作双音频电话机图形界面的主要过程。 关键字：matlab 双音频图形用户界面
一、matlab简介 MATLAB（矩阵实验室）是MATrix LABoratory的缩写，是一款由美国The MathWorks 公司出品的商业数学软件。MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。除了矩阵运算、绘制函数/数据图像等常用功能外，MATLAB还可以用来创建用户界面及与调用其它语言（包括C，C++和FORTRAN）编写的程序。 尽管MATLAB主要用于数值运算，但利用为数众多的附加工具箱（Toolbox）它也适合不同领域的应用，例如控制系统设计与分析、图像处理、信号处理与通讯、金融建模和分析等。另外还有一个配套软件包Simulink，提供了一个可视化开发环境，常用于系统模拟、动态/嵌入式系统开发等方面。1970年代末到80年代初，时任美国新墨西哥大学教授的克里夫·莫勒尔为了让学生更方便地使用LINPACK及EISPACK（需要通过FORTRAN 编程来实现，但当时学生们并无相关知识），独立编写了第一个版本的MATLAB。这个版本的MATLAB只能进行简单的矩阵运算，例如矩阵转置、计算行列式和本征值，此版本软件分发出大约两三百份。 1984年，杰克·李特、克里夫·莫勒尔和斯蒂夫·班格尔特合作成立了MathWorks 公司，正式把MATLAB推向市场。MATLAB最初是由莫勒尔用FORTRAN编写的，李特和班格尔特花了约一年半的时间用C重新编写了MATLAB并增加了一些新功能，同时，李特还开发了第一个系统控制工具箱，其中一些代码到现在仍然在使用。C语言版的面向MS-DOS 系统的MATLAB 1.0在拉斯维加斯举行的IEEE决策与控制会议（IEEE Conference on Decision and Control）正式推出，它的第一份订单只售出了10份拷贝，而到了现在，根据MathWorks自己的数据，目前世界上100多个国家的超过一百万工程师和科学家在使用MATLAB和Simulink。 1992年，学生版MATLAB推出；1993年，Microsoft Windows版MATLAB面世；1995年，推出Linux版。 MATLAB的主要提供以下功能： ①可用于技术计算的高级语言 ②可对代码、文件和数据进行管理的开发环境 ③可以按迭代的方式探查、设计及求解问题的交互式工具 ④可用于线性代数、统计、傅立叶分析、筛选、优化以及数值积分等的数学函数 ⑤可用于可视化数据的二维和三维图形函数
MATLAB课程论文
基于MATLAB在自动控制频域中稳定性分析的应用 学院：物信学院 班级：08电信二班 姓名：王军祥 学号：281060217
基于MATLAB在自动控制频域中稳定性分析的应用 摘要:自动控制系统主要利用MATLAB高级语言对其进行计算机分析。 MATLAB是一套高性能的数值计算和可视化软件,它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形绘制集于一体,构成了一个方便的、界面友好的用户环境。本文主要介绍了利用MATLAB在自动控制中对频域中系统稳定性的判定，通过MATLAB建立某一系统的模型,并分析该系统的性能。根据响应曲线判断系统的稳定性，当系统的性能不能满足所要求的性能指标时,通过调整系统参数和增添校正装置来改善系统性能并展示方便灵活的动态仿真结果。 关键词:自动控制系统；稳定性；频域分析；频率响应；稳定裕度 引言 频域分析法是应用频域特性研究线性控制系统的一种经典方法，采用这种方法可以直观的表达出系统的频率特性，利用系统的传递函数绘制系统的bode 图、nyquist曲线和nichols图，然后进行系统稳定性的判定，这样可以很明确的判定系统频域的稳定性。频域分析法是自动控制领域中应用又一种数学工具———频率特性来研究系统控制过程性能，即稳定性、快速性及稳态精度的一种方法。这种方法不必直接求解系统的微分方程，而是间接的运用系统的开环频率特性曲线，分析闭环系统的响应，因此它是一种图解的方法。本文介绍了应用MATLAB在bode图、nyquist曲线和nichols图等控制系统频域分析中的主要方法，通过具体实例叙述了MATLAB在频域分析中的应用过程。频域分析里主要用到三种曲线（或叫图）：Bode图、Nyquist曲线图和 Nichols（尼柯尔斯）曲线图。这三种曲线就是频率分析的三种工具。Bode图可以用于分析相角稳定裕度、 -穿越频率、带宽、扰动抑制及其稳定性幅（或模）值稳定裕度、剪切频率、π 等，所以Bode图在频域分析里占有重要的地位。Nyquist与Nichols曲线图在频域分析里也很有用。本文中最重要的函数命令有bode、nyquist、pade、nichols、margin等。 一.频域分析法的基础 1.有关频率分析的几个概念 （1）频率响应 当正弦函数信号作用于线性系统时，系统稳定后输出的稳态分量仍然是同频率的正弦信号，这种过程叫做系统的频率响应。
MatLab结课报告要求
一学习的主要内容和目的 了解MatLab软件的功能,熟悉MatLab软件的各菜单、工具栏及常用命令的使用。掌握MatLab有关矩阵的创建方法、矩阵的基本运算符、矩阵的计算函数。掌握MatLab的符号运算。熟练掌握二维、三维图形的绘制；掌握简单动画的制作；了解分形几何学，绘制Koch 雪花曲线和Minkowski“香肠”曲线。熟炼掌握MatLab程序设计的顺序、分支和循环结构;熟炼掌握脚本M文件和自定义函数的设计和使用；复习高等数学中有关函数极限、导数、不定积分、定积分、二重积分、级数、方程近似求解、常微分方程求解的相关知识.通过作图和计算加深对数学概念：极限、导数、积分的理解.学会用MatLab 软件进行有关函数极限、导数、不定积分、级数、常微分方程求解的符号运算；了解数值积分理论,学会用MatLab软件进行数值积分;会用级数进行近似计算.复习线性代数中有关行列式、矩阵、矩阵初等变换、向量的线性相关性、线性方程组的求解、相似矩阵及二次型的相关知识.学会用MatLab软件进行行列式的计算、矩阵的基本运算、矩阵初等变换、向量的线性相关性的判别、线性方程组的求解、二次型化标准形的运算. 二作图应用 1描点作图 2显函数作图（fplot） 3隐函数作图（ezplot）
4参数方程作图(ezplot) 5极坐标作图 6 空间曲面作图 三高等数学应用 1 极限问题 2 求导数问题 3 求不定积分问题 4 求定积分问题 5 求偏导数问题 6 求二重积分问题 7 求级数和的问题 8求函数的泰勒展开式问题 9 求常微分方程的通解和特解问题 四线性代数应用 1 行列式问题 2 矩阵运算问题（包括加，减，乘，转置，求逆，求秩） 3 一般的线性方程组求解问题(jfch) 4 向量组的线性相关性问题 5 矩阵的特征值和特征向量问题 6 二次型化标准型问题
MATLAB仿真论文
信息与通信工程学院MATLAB仿真论文 题目：基于matlab的系统仿真 班级: 13级电信三班谢丽娟 姓名：谢丽娟 学号： 14132200845
目录 摘要 (2) 一、关于MATLAB的基本知识 (2) 1.1 MATLAB的介绍 (2) 1.2 SIMULINK的介绍 (2) 二、无环流可逆调速系统 (2) 2.1 无环流可逆调速系统简介 (2) 2.2逻辑无环流调速系统的原理图 (3) 三、主电路的组成及其工作原理主电路的组成及其工作原理 (3) 四、仿真系统的设计 (3) 4.1电流环结构图的简化 (3) 4.2 电流调节器结构的选择 (3) 4.3转速调节器设计转速环结构图的简化 (4) 4.4 转速调节器设计 (5) 4.4 转速调节器设计 (5) 4.5 转速调节器的参数计算 (5) 4.6 逻辑控制器设计 (5) 4.7逻辑控制器的组成 (6) 五、逻辑无环流直流可逆调速系统仿真的建模 (6) 5.1逻辑控制直流可逆调速原理和仿真模型 (6) 5.2逻辑控制器模块 (7) 5.3电平检测 (7) 5.4延时电路 (8) 5.5连锁保护 (8) 六、仿真结果 (8) 摘要
许多生产机械要求电动机既能正传，又能反转，而且常常还需要快速的启动和制动，这就需要电力拖动系统具有四象限运行的特性，也就是需要可逆的调速系统，采用两组晶闸管反并联的可逆调速系统解决了电动机的正、反转运行和回馈制动问题，但是，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过负载而直接在两项晶闸管之间流通的短路电流，称作环流。 又环流可逆系统虽然具有反响快，过渡平滑等优点，但设置几个环流电抗器终究是个累赘。因此，当工艺过程对系统过度特性的平滑性要求不高时，特别是对于大容量的系统，常采用既没有直流平均环流又没有瞬时脉动环流的无环流可逆系统。 本文介绍了逻辑无环流可逆直流调速系统的基本原理及其构成，并对其控制电 路进行了计算和设计。 运用了一种基于 Matlab 的 Simulink 和 Power System 工具箱、 面向系统电气原理结构图的仿真新方法，实现了逻辑控制电流可逆调速系统的仿真。 关键词: 直流电机；环流；逻辑无环流可逆调速；Matlab 仿真 一、关于MATLAB 的基本知识 1.1 MATLAB 的介绍 MATLAB 是矩阵实验室的简称，是美国MathWorks 公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB 和Simulink 两大部分它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C 、Fortran ）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 1.2 SIMULINK 的介绍 Simulink 是MATLAB 最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink 具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink 已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink 。 。Simulink 可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采 样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就 是系统中的不同部分具有不同的采样速率。 为了创建动态系统模型，Simulink 提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个 创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且 用户可以立即看到系统的仿真结果。 二、无环流可逆调速系统 2.1 无环流可逆调速系统简介 许多生产机械要求电动机既能正传，又能反转，而且常常还需要快速的启动和制动，这就需要电力拖动系统具有四象限运行的特性，也就是需要可逆的调速系统，采用两组晶闸管反并联的可逆调速系统解决了电动机的正、反转运行和回馈制动问题，但是，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过负载而直接在两项晶闸管之间流通的短路电流，称作环流。这样的环流对负载无益，因此应该予以抑制或消除。 逻辑无环流系统目前生产中应用最为广 泛的可逆系统，当一组晶闸管工作时，用逻辑电路封锁另一组晶闸管的触发脉冲，使他完全处于阻断状态，确保两组晶闸管不同时工作，从根本上切断了环流的通路，这就是逻辑控制的无环流可逆系统。 逻辑无环流调速系统主电路和系统控制电路的系统组成 主电路采用两组晶闸管装置反并联线路；由于没有环流，不用设置环流电抗器；仍保留平波电抗器Ld ，以保证稳定与运行时电流波形连续；控制系统采用典型的转速、电流双闭环方案；电流环为内环，转速环为外环。为了实现 转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统
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《MATLAB语言》课程论文 基于MATLAB在高等数学基础部分中 的应用
基于MATLAB的控制系统分析 摘要：运用MATLAB软件处理和仿真,分析所建立的控制系统模型的可行性。利用MATLAB平台分析系统传递函数的稳定性，利用MATLAB软件得出系统的单位阶跃响应和脉冲响应，分析说明MATLAB在自动控制系统方面的应用。 关键词：控制系统MA TLAB 稳定性Simulink 0引言 自动控制技术已经广泛应用于工业、农业、交通运输业、航空及航天业等众多产业部门，极大地提高了社会劳动生产率，改善了人们的劳动条件，丰富与提高了人们的生活水平。在当今的社会生活中，自动化装置无所不在，为人类文明进步做出了重要贡献。随着科学技术的发展，控制系统变得越来越复杂，控制理论和系统的分析如果仅靠人工计算已经远远不能满足学习和研究的要求了。MATLAB是高性能的数值计算和可视化软件，他集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，构成了一个方便、界面友好的用户环境。MATLAB的出现给控制系统的分析提供了极大的方便。 MATLAB(Matix Laboratory,即“矩阵实验室”)是美国MathWorks公司开发的用于概念设计、算法开发、建模仿真、实时实现的理想的集成环境。从1984年MATLAB诞生到现在，它已经集成了许多工具箱，例如控制系统工具箱(Control System Toolbox)、Simulink工具箱等。为此，MATLAB软件在控制工程领域已获得了广泛的应用，使得MATLAB成为控制系统仿真分析的必要工具 1系统的稳定性分析 稳定是控制系统的重要性能，也是系统能够正常运行的首要条件。在分析控制系统时，首先遇到的问题就是系统的稳定性。对线性系统来说，如果一个系统的所有几点都位于左半s平面，则该系统是稳定的。对于离散系统来说，如果一个系统的全部极点都在单位圆内，则该系统可以被认为是稳定的。由此可见，线性系统的稳定性完全取决于系统的极点在根平面上的位置。 判断一个线性系统稳定性的一种最有效的方法是直接求出系统所用的极
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优化与决策 ——多目标线性规划的若干解法及MATLAB实现 指导老师: XX教授 学生姓名: XX 多目标线性规划的若干解法及MATLAB实现 丁宏飞 （西南交通大学数学学院四川成都 610031）
摘要：求解多目标线性规划的基本思想大都是将多目标问题转化为单目标规划，本文介绍了理想点法、线性加权和法、最大最小法、目标规划法[1]，然后给出多目标线性规划的模糊数学解法[2]，最后对每种解法给出例子，并用Matlab 软件加以实现。 关键词：多目标线性规划 Matlab 模糊数学 Some solutions of Multi-objective linear programming and realized by Matlab Ding Hongfei School of Mathematics, Southwest Jiaotong University ,Chengdu, 610031 Abstract: The basic ideas to solve Multi-objective linear programming are transforming the multi-objective problem into single-objective planning, This paper introduces the ideal point method, linear weighted and law, max-min method, the goal programming method, then given multi-objective linear programming Fuzzy mathematics method, finally give examples of each method and used Matlab software to achieve. Key words: Multi-objective Linear Programming Matlab fuzzy mathematics 一．引言 多目标线性规划是多目标最优化理论的重要组成部分，由于多个目标之间的矛盾性和不可公度性,要求使所有目标均达到最优解是不可能的,因此多目标规划问题往往只是求其有效解(非劣解)。目前求解多目标线性规划问题有效解的方法,有理想点法、线性加权和法、最大最小法、目标规划法，然而这些方法对多目标偏好信息的确定、处理等方面的研究工作较少，本文也给出多目标线性规划的模糊数学解法。 二．多目标线性规划模型 多目标线性规划有着两个和两个以上的目标函数,且目标函数和约束条件全是线性函 数,其数学模型表示为： 11111221221122221122m ax n n n n r r r rn n z c x c x c x z c x c x c x z c x c x c x =+++?? =+++?? ? ?=+++? （1）