完整版计算机仿真技术教学大纲

1、(双语)?教学大纲课程性质：选修计算机仿真技术课程编号：0502021英文名称：Computer Simulation Technology适用专业：测控技术与仪器开课学期： 第6学期总学分：2学分8学时课外学时：0学时语言、电路原理、数字电子技术、模拟电子技术、大开课部门：学院总学时：32学时理论学时： 24学时实验学时：先修课程：高等数学、自动限制原理、C学物理、大学英语等后续课程现代限制理论、最优限制与智能限制根底参考教材：?Simulation with MATLAB and SIMULINK »,自编英文教材参考书目:薛定宇：?基于MATLAB/SIMULINK勺系统仿真技

2、术与应用?清华大学出版社,2002胡良剑：MATLA成学实验?,高等教育出版社,2006薛定宇：限制系统计算机辅助设计?,清华大学出版社,2006一、课程在培养方案中的地位、目的和任务本课程为测控技术与仪器专业的专业课,属于检测与限制模块的专题选修课.教学目的和任务：掌握计算机仿真技术的数学建模、模型的计算求解等根底理论与根本原理；以MATLAB 语言为背景,掌握 MATLAB 语言的根本应用,包括运算、数据结构、函数编写、图 形绘制等；熟练掌握SIMULINK 下数学模型的建立与仿真方法及常用模块的应用技巧；初步了解SIMULINK仿真的高级技术.启发学生今后学习和工作中,利用计算机仿真技术

3、来解决实际问题, 具有对实际限制系统进行设计、分析的水平.随着科技的开展,计算机仿真语言的种类也很多,在 短时间要掌握几门的仿真语言或者是一门语言的所有内容几乎是不可能的.因此,本课程目的是抛 砖引玉,开拓思路.二、课程的教学内容、重点难点及教学要求第一章 Computer Simulation(1) 教学内容：计算机仿真的根本定义,计算机仿真的历史及现状,计算机仿真的开展与展望,系统数学模型建立的根本方法,数值求解的根本概念,Euler方法、Runge-Kutta等数值求解方法.(2) 重点：限制系统数学模型的建立.(3) 难点：数值求解的方法.(4) 教学要求：掌握系统建模的根本方法,理解

4、数值求解中的一些问题.第二章 Introduction to MATLAB(1) 教学内容：MATLAB 入门,包括软件系统的安装、启动、退出, MATLAB软件的操作界面 窗口以及一些工具栏和菜单栏的作用,以及MATLAB的帮助功能.(2)重点：MATLAB软件的操作界面.(3)难点：MATLAB帮助功能的使用.(4)教学要求：熟练掌握 MATLAB的特点和主要功能,熟悉启动和退出 MATLAB的方法,熟悉MATLAB的操作环境.第三章 Simple Calculation and Graphs(1) 教学内容：常见的主要命令,数、向量、矩阵的输入输出,特殊矩阵的生成,数组与矩阵的运算,多项

5、式运算,二维图形的绘制与图象处理方法,特殊二维图形的绘制,三维图形的绘制.(2) 重点：数组与矩阵的运算,二维图形的绘制与图象处理方法.(3) 难点：特殊矩阵的生成,三维图形的绘制.(4) 教学要求：掌握建立矩阵的方法以及 MATLAB据对象的特点和根本的运算法那么,掌握绘制二维和三维图形的高层绘图函数,了解图象处理的根本方法.第 4 章 Programming in MATLAB(1) 教学内容：M文件的建立与翻开,M文件的分类,程序限制结构：包括顺序结构、选择结构、循环结构,函数文件的根本结构和函数的调用,程序调试.(2) 重点：程序的编写和调用.(3) 难点：程序的编写.(4) 教学要求

6、：掌握建立和执行 M文件的方法,掌握利用If语句、Switch语句实现选择结构的方法,利用for语句、While语句实现循环结构的方法,掌握编写和调用MATLAB函数的方法.第 5 章 Creating a Model(1)教学内容：Simulink概述,Simulink操作环境,仿真模型的建立,子系统模块的建立和封装技术,仿真方法与参数选择,仿真举例.(2) 重点：模块的操作,模块的参数和属性设置,仿真模型的建立.(3) 难点：仿真模型的建立.(4) 教学要求：熟悉Simulink的操作环境,掌握绘制系统模型的方法和仿真参数的选择方法,掌握子系统模块的建立和封装.第 6 章 Simulati

7、on and Analysis教学内容：典型的工具箱,实际学科领域的应用实例,系统的仿真与分析.重点：系统的仿真与分析.(3)难点：系统的仿真与分析.(一)(2 学时)：1、实验类别：必做2、实验性质：验证性教学要求：综合利用所学的 MATLAB程序设计知识,针对具体问题,选择适宜的解决方案,灵活掌握利用 MATLAB解决实际问题的方法,熟悉 MATLAB在相关学科领域的应用实例.、实验教学内容(假设有课程内实验的填写此项,无课内实验的不填此项内容) 实验3、实验教学内容： MATLAB下矩阵的运算和函数的编制.(1) 熟悉MATLAB工作环境、根本功能的设置以及根本指令的使用(2) 掌握MA

8、TLAB巨阵的运算方法,并进行实际操作；(3) 掌握MATLA舛函数的编制方法,并进行实际操作.4、 实验教学目的：通过实验,让学生全面掌握MATLAB软件中高级语言程序的设计思想和方 法,掌握MATLAB语言的特点,MATLAB语言的语法规那么,MATLAB语言的表达式及限制流程； 使学生到达能够熟练使用 MATLAB语言解决常见实际问题的水平.5、实验教学要求：(1) 复习和掌握与本实验有关的教学内容,明确实验目的和任务.(2) 上机进行程序编写.(3) 对运行中可能出现的问题应事先做出估计,对程序中自己有疑问的地方做出标记.6、 主要仪器设备：微型计算机,MA TLAB软件实验(二)(2

9、学时)：1、实验类别：必做2、实验性质：验证性3、实验教学内容： MATLAB下二维和三维图形的绘制.(1) 利用MATLAB语言进行二维和三维图形的绘制(2) 绘制三角函数、立体曲面图形、复杂数学函数曲线,并且对图像文件进行处理,对图片需 要标注的地方加以说明.4、 实验教学目的：通过实验,让学生熟练掌握利用MATLAB语言进行二维和三维图形的绘制, 并对所得到的仿真图形进行处理.5、实验教学要求：(1) 复习和掌握与本实验有关的教学内容,明确实验目的和任务.(2) 上机进行程序编写.(3) 对运行中可能出现的问题应事先做出估计,对程序中自己有疑问的地方做出标记.6、 主要仪器设备：微型计算

10、机,MA TLAB软件实验(三)(2学时)：1、实验类别：必做2、实验性质：设计性3、实验教学内容：SIMULINK 下数学模型的建立与仿真.(1) 熟悉MATLAB工作环境下的SIMULINK模块的使用方法.(2) 掌握SIMULINK模块的使用技术,包括模块参数的设置以及建立子系统的方法,建立仿真模型.4、 实验教学目的：通过实验,让学生全面掌握常用的SIMULINK模块的功能和使用方法,掌握 利用SIMULINK在用户窗口下建立系统仿真模型的方法.5、实验教学要求：(1) 复习和掌握与本实验有关的教学内容,明确实验目的和任务.(2) 上机进行SIMULINK模块的搭建.(3) 对运行中可

11、能出现的问题应事先做出估计,对仿真中自己有疑问的地方做出标记.6、主要仪器设备：微型计算机, MA TLAB软件实验(四)(2学时)：1、实验类别：必做2、实验性质：设计性3、实验教学内容：SIMULINK高级模块的应用技巧及在自动限制系统中的应用.(1) 熟悉SIMULINK高级模块的使用方法.(2) 掌握SIMULINK仿真软件在实际自动限制系统中的应用,针对所得系统的仿真图形进行分析.4、 实验教学目的：通过实验,让学生了解更多SIMULINK模块的工作原理和使用方法,根据实 际系统建立仿真模型,并对实际自动限制系统进行仿真设计及分析.5、实验教学要求：(1) 复习和掌握与本实验有关的教学内容,明确实验目的和任务.(2) 针对实际自动限制系统进行 SIMULINK模块的搭建.(3) 对运行中可能出现的问题应事先做出估计,对仿真中自己有疑问的地方做出标记.6、主要仪器设备：微型计算机, MA TLAB软件四、课程学时分配教学内容学时理论实验课外1Computer Sim