57593matlab simulink电力系统建模与仿真、电子课件-第1章基本知识

第1章MATLAB基本知识1.1MATLAB简介1.1.1概述（1）MATLAB简介1984年，CleveMoler和JohnLittle等人合作成立了Mathworks软件公司，并将MATLAB正式推向市场。在三十多年来的发展和竞争中，MATLAB不断推出新的版本，截止到2017年，已推出的最新版本是8.5版（R2015a）。目前MATLAB已成为国际认可的最优秀的科技应用软件。第1章MATLAB基本知识（2）MATLAB简介Simulink是MATLAB提供的实现动态系统建模和仿真的一个软件包，是基于框图的仿真平台。Simulink与MATLAB是同步更新，不断地推出新的版本。电力系统模块库（PowerSystemBlockset），该模块库主要由加拿大HydroQuebec和TECSIMInternational公司共同开发。第1章MATLAB基本知识1.1.2MATLAB安装与运行1.MALAB对硬件和软件的要求对于32位和64位的MATLAB及Simulink产品，可以安装到下列操作平台上：WindowsXPWindowsVistaWindows7RedHatEnterpriseLinux5MacOSX10.8第1章MATLAB基本知识当前MATLAB对PC机系统的要求为：支持SSE2指令集的Intel或者AMD处理器；仅安装MATLAB需要1GB的硬盘空间，典型安装需要3~4GB；最小1GB的内存空间，推荐2GB；2.安装过程安装前的设置（包括填写安装密钥、选择安装类型及确定安装目录等）安装MATLAB和相应模块激活MATLAB三个阶段第1章MATLAB基本知识1.2MATLAB工作环境1.菜单和工具栏【File】菜单New：用于建立新的.m文件、图形、模型和图形用户界面。Open：用于打开的.m文件、.fig文件、.mat文件、.mdl文件、.cdr文件等。CloseCommandWindow：关闭命令窗口。ImportData：用于向工作空间导入数据。SaveWorkplaceAs：将工作空间的变量存储在某一文件中。Setpath：打开搜索路径设置对话框。Preferences：打开环境设置对话框。第1章MATLAB基本知识“工具栏”中部分按钮功能。：打开Simulink主窗口。：打开用户界面设计窗口。：打开MATLAB的程序性能分析工具Profiler。：打开帮助系统。第1章MATLAB基本知识2.命令窗口MATLAB的命令窗口如图所示，其中“>>”为运算提示符，表示MATLAB处于准备状态。第1章MATLAB基本知识3.历史命令窗口该窗口主要用于记录所有执行过的命令，在默认设置下，该窗口会保留自安装后所有使用过的命令的历史记录，并标明使用时间。第1章MATLAB基本知识4.当前工作目录窗口在目录窗口中可显示或改变当前目录，还可以显示当前目录下的文件，以及搜索功能与命令窗口类似，该窗口也可以成为一个独立的窗口第1章MATLAB基本知识5.工作空间管理窗口在工作空间管理窗口中显示当前内存中所有的MATLAB变量的变量名、数据结构、字节数以及类型等信息，不同的变量类型分别对相应不同的变量名图标第1章MATLAB基本知识1.3MATLAB的通用命令1.常用命令第1章MATLAB基本知识2.输入内容的编辑第1章MATLAB基本知识3.标点在MATLAB语言中，一些标点符号也被赋予了特殊的意义，或代表一定的运算第1章MATLAB基本知识1.4MATLAB的计算基础MATLAB的计算主要是数组和矩阵的计算，并且定义的数值元素是复数，这是MATLAB的重要特点。1.4.1MATLAB的预定义变量MATLAB中有很多预定义变量，这些变量都是在MATLAB启动后就已经定义好的，它们都具有特定的意义。如表1-4所示。第1章MATLAB基本知识1.4.2常用运算和基本数学函数MATLAB中常用的运算符号第1章MATLAB基本知识MATLAB中的关系运算符号关系运算是指两个元素之间的比较，关系运算的结果只能是0或1。第1章MATLAB基本知识MATLAB中的逻辑运算逻辑量只有0（假）和1（真）两个值MATLAB的函数极为丰富，一些最简单最常用的数学函数见表1-8第1章MATLAB基本知识1.4.3数值的输出格式在MATLAB中，数值的屏幕输出通常以不带小数的整数格式或带4位小数的浮点格式输出结果。如果输出结果中所有数值都是整数，则以整数格式输出；如果结果中有一个或多个元素是非整数，则以浮点数格式输出结果。MATLAB中，数值的默认存储类型是双精度浮点类型，存储位宽为64位，在运行中MATLAB总是以所能达到的最高精度计算，输出格式不会影响计算的精度。使用命令format可以改变屏幕输出的格式，也可以通过命令窗口的下拉菜单来改变。有关format命令格式及其他有关的屏幕输出命令见表1-9。第1章MATLAB基本知识1.5基本赋值和运算利用MATLAB可以做任何简单运算和复杂运算，可以直接进行算术运算，也可以利用MTALAB定义的函数进行运算；可以进行向量运算，也可以进行矩阵或张量运算。这里只介绍最简单的算术运算、基本的赋值与运算。1.简单数学计算2.简单赋值运算3.向量或矩阵的赋值和运算第1章MATLAB基本知识1.6MATLAB程序设计基础MATLAB是一种解释性高级程序设计语言，对程序中的语言边解释边执行。MATLAB与其他高级语言一样，是由顺序、选择和循环三种基本控制结构组成MATLAB程序的基本结构如下，即%程序说明清除命令定义变量逐行执行的命令

......循环和转移

逐行执行的命令......end逐行执行的命令......第1章MATLAB基本知识1．顺序语句顺序语句就是依次顺序执行程序的各条语句，这种语句不需要任何特殊的流程控制。示例代码如下：%定义变量tt=0:0.1:4*pi;%定义变量yy=sin(t);%使用缺省设置进行作图，以t为横轴，y为纵轴plot(t,y)第1章MATLAB基本知识2．条件语句条件语句就是程序判定所给的条件是否满足，根据判定的结果（真或假）来执行不同的操作。在MATLAB中有if-else-end和switch-case-otherwise两种条件语句。（1）if-else-end语句最简单的if-else-end结构如下：ifexpressionstatementsend第1章MATLAB基本知识当希望在expression为真和假两种条件下执行不同的操作时，可使用如下语法结构：ifexpression statements1else statements2end第1章MATLAB基本知识该语句与C语言中的选择语句的功能是相同的，它通常用于条件较多而且较单一的情况，类似于一个数控的多路开关。其语法结构如下：switchexpression casevalue1 statements1 casevalue2 statements2…… otherwise statementsend第1章MATLAB基本知识3．循环语句循环语句一般用于有规律的重复计算。被重复执行的语句称为循环体，控制循环语句走向的语句称为循环条件。MATLAB中有for循环和while循环两种语句。（1）for循环for循环的一般格式如下：forvariable=expression statementsend第1章MATLAB基本知识（2）while循环while循环的一般格式如下：whileexpression statementsend第1章MATLAB基本知识1.7MATLAB的绘图功能MATLAB在数据的可视化方面提供了很强大的功能，它可以把数据以多种形式加以表现。1.基本形式MATLAB最基本的绘制线性平面图形的函数为plot（）对于不同的输入参数，该函数有不同的形式可以实现不同的功能。第1章MATLAB基本知识（1）plot（y）当只有一个参数时，plot以该参数的值为纵坐标，横坐标从1开始自动赋值为向量[123…]或