分析matlab绘制系统精确曲线和近似曲线对系统性能分析有什么影响？ 绘制系统的幅频特性曲线

• 实验数据在matlab上做曲线拟合有什么意义
• matlab在自动控制原理中的应用的绪论
• matlab polyfit拟合出来的函数怎样分析其精确程度？用误差分析怎么算？？结果具体怎样分析？？谢谢
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实验数据在matlab上做曲线拟合有什么意义

首先，曲线拟合是指选择适当的曲线类型来拟合观测数据，并用拟合的曲线方程分析两变量间的关系。即，拟合可以生成变量间的关系方程，那么用这个方程就可以分析和预测了，例如，根据测试新数据的输入，用关系方程直接获得输出，或者相反，根据输出来推断对应什么输入。

matlab在自动控制原理中的应用的绪论

下面含有具体方法 你可以把具体例子删去 就是绪论 当然也可以不删

我也是自动化专业的 最近也在课程设计

以往在电厂自动化专业学生进行毕业设计过程中，常常需要进行大量的数学运算。在当今计算机时代，通常的做法是借助高级语言Basic、Fortran或C语言等编制计算程序，输入计算机做近似计算。但是这需要熟练的掌握所运用的语法规则与编制程序的相关规定，而且编制程序不容易，费时费力。

目前，比较流行的控制系统仿真软件是MATLAB。1980年美国的Cleve Moler 博士研制的MATLAB环境（语言）对控制系统的理论及计算机辅助设计技术起到了巨大的推动作用。由于MATLAB的使用极其容易，不要求使用者具备高深的数学与程序语言的知识，不需要使用者深刻了解算法与编程技巧，且提供了丰富的矩阵处理功能，因此控制理论领域的研究人员很快注意到了这样的特点。尤其MATLAB应用在电厂自动化专业的毕业设计的计算机仿真上，更体现出它巨大的优越性和简易性。

使用MATLAB对控制系统进行计算机仿真的主要方法是：以控制系统的传递函数为基础，使用MATLAB的Simulink工具箱对其进行计算机仿真研究。

1．时域分析中性能指标

为了保证电力生产设备的安全经济运行，在设计电力自动控制系统时，必须给出明确的系统性能指标，即控制系统的稳定性、准确性和快速性指标。通常用这三项技术指标来综合评价一个系统的控制水平。对于一个稳定的控制系统，定量衡量性能的好坏有以下几个性能指标：（1）峰值时间tp；（2）调节时间ts；（3）上升时间tr；（4）超调量Mp%。

怎样确定控制系统的性能指标是控制系统的分析问题；怎样使自动控制系统的性能指标满足设计要求是控制系统的设计与改造问题。在以往进行设计时，都需要通过性能指标的定义徒手进行大量、复杂的计算，如今运用MATLAB可以快速、准确的直接根据响应曲线得出性能指标。例如：求如下二阶系统的性能指标：

首先用MATLAB在命令窗口编写如下几条简单命令：

num=[3]; ％传递函数的分子多项式系数矩阵

den=[1 1.5 3]; ％传递函数的分母多项式系数矩阵

G=tf(num,den); ％建立传递函数

grid on; ％图形上出现表格

step(G) ％绘制单位阶跃响应曲线

通过以上命令得到单位阶跃响应曲线如图1，同时在曲线上根据性能指标的定义单击右键，则分别可以得到此系统的性能指标：峰值时间tp=1.22s；调节时间ts=4.84s；上升时间tr=0.878s；超调量Mp%=22.1%。

图1 二阶系统阶跃响应及性能指标

2．具有延迟环节的时域分析

在许多实际的电力控制系统中，有不少的过程特性（对象特性）具有较大的延迟，例如多容水箱。对于具有延迟过程的电力控制无法保证系统的控制质量，因此进行设计时必须考虑实际系统存在迟延的问题，不能忽略。所以设计的首要问题是在设计系统中建立迟延环节的数学模型。

在MATLAB环境下建立具有延迟环节的数学模型有两种方法。

例：试仿真下述具有延迟环节多容水箱的数学模型的单位阶跃响应曲线：

方法一：在MATLAB命令窗口中用函数pade(n，T)

num1=1;den1=conv([10,1],[5,1]);g1=tf(num1,den1);

[num2,den2]=pade(1,10);g2=tf(num2,den2);

g12=g1*g2;

step(g12)

图2 延迟系统阶跃响应曲线

方法二：用Simulink模型窗口中的Transport Delay（对输入信号进行给定的延迟）模块

首先在Simulink模型窗口中绘制动态结构图，如图3所示。

图3 迟延系统的SIMULINK实现

然后双击示波器模块，从得到的曲线可以看出，与方法一的结果是相同。

3．稳定性判断的几种分析方法

稳定性是控制系统能否正常工作的首要条件，所以在进行控制系统的设计时首先判别系统的稳定性。而在自动控制理论的学习过程中，对判别稳定性一般采用劳斯稳定判据的计算来判别。对于高阶系统，这样的方法计算过程繁琐且复杂。运用MATLAB来判断稳定性不仅减少了计算量，而且准确。

3．1 用root(G . den{1})命令根据稳定充分必要条件判断

例：已知单位负反馈系统的开环传函为:

试判断该系统的稳定性。

首先在MATLAB命令窗口编写以下命令：

G1=tf([1 7 24 24],[1 10 35 50 24]);

G=feedback(G1,1);

roots(G .den{1})

得到结果：ans = -5.5616

-2.0000 + 1.4142i

-2.0000 - 1.4142i

-1.4384

由结果根据稳定充要条件：系统闭环特征根实部均在左半S平面，所以可判断该系统是稳定的。

3．2 通过绘制系统根轨迹图判别

首先在MATLAB命令窗口编写以下命令：

G1=tf([1 7 24 24],[1 10 35 50 24]);

rlocus(G1)

图4 系统根轨迹图

由根轨迹曲线可看出：4条根轨迹均在左半平面，所以系统是稳定的。

3．3 通过绘制伯德图判别

首先在MATLAB命令窗口编写以下命令：

G1=tf([1 7 24 24],[1 10 35 50 24]);

[Gm Pm wcp wcg]=margin (G1)

由此得到伯德图形为：

图5 系统的伯德图

从曲线可看出幅值裕度无穷大，所示系统是稳定的。

利用以上MATLAB提供判断稳定性的三种方法，可以看出判断结果是一致的。

4 结束语

本文主要提供了电力系统自动控制专业毕业设计中经常遇到仿真问题的解决方案，同时还介绍了MATLAB在控制系统仿真中的重要作用。利用MATLAB提供的模块及简单命令可方便、快速的对自动控制系统的设计对象进行各种参数计算，及仿真控制系统的响应曲线。由于MATLAB适用范围广泛，目前已经成为电力系统计算机辅助分析、设计及仿真研究的主要软件工具，并且给自动控制专业及电力工作带来了极大的便利。

matlab polyfit拟合出来的函数怎样分析其精确程度？用误差分析怎么算？？结果具体怎样分析？？谢谢

拟合值与实际值做差，使得sum(abs(shiji-nihe))取得最小即可

一般阶次高精度也较高，但表达式往往比较复杂，在简单与精度方面折中考虑

matlab论文

Matlab 和 Word 的链接在土工试验中的应用  [2009-03-16 15:47]  免费论文，内容包括 matlab word notebook 数据处理 链接 土工试验 试验 　　

摘要：Matlab是功能强大的工程计算和数据分析软件，Word是一个功能强大的文字处理软件。通过二者结合，可以在Word中实现数据可视化操作，并很方便地在科技报告、论文和专著的中实现图文并茂；再通过MATLAB软件在土工试验数据处理方面应用过程的探索，介绍一种新型的数据处理软件，为今后的试验数据处理提供一种新的思路。

关键词：Matlab;Word Notebook;数据处理

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1 引言

众所周知，微软公司的Word软件在文字处理方面功能强大，已广泛应用于科学研究的各个领域。但Word本身不具备数据运算功能，绘图功能也有限。Matlab是MathWorks公司推出的一套高性能的数值计算和可视化软件。它是一个高度集成的系统，集科学计算、图像处理、声音处理于一体，具有极高的编程效率。如何把Matlab的数值处理和绘图功能与Word结合起来，扩展Word的功能，使二者能协调地进行工作，本文将就此问题作一探讨(以Matlab 6.5和Word 2002为例)。

在土工试验的数据处理过程中，经常需要用图形法来描述试验结果，然后通过查图法来求得所需试验参数，例如在土的颗粒分析试验中，需要绘制级配曲线来确定土料的限制粒径和有效粒径以及，从而计算土的不均匀系数和曲率系数；在土的击实试验中，需要用击实曲线来体现试验结果，通过查图找出最大干密度和最优含水率；在土的三轴试验中，需要绘制摩尔圆来确定土的凝聚力C和内摩擦角φ。以前的处理方法是手工绘制或使用EXCEL工具中的图表功能，但是仅局限于其图形功能，而不能进行数值计算，相应的数值计算则需要人工进行。MATLAB不仅提供了图形功能，还增加了计算功能，使数据处理工作进一步简化。

2 Matlab 和 Word 的链接

2.1 安装Matlab Notebook

有两种方法：一种是从Matlab系统中安装：首先启动Matlab 6.5，在命令窗口运行函数命令“notebook -setup”(中间有一空格)。回车后命令窗口出现如下提示：

>> Notebook -setup

Welcome to the utility for setting up the MATLAB Notebook for interfacing MATLAB to Microsoft Word(欢迎建立Matlab Notebook与Word的公用程序)

Choose your version of Microsoft Word：(选择你所使用的Word版本)

[1]Microsoft Word 97

[2]Microsoft Word 2OOO

[3]Microsoft Word 2002(XP)

[4]Exit，making no changes

Microsoft Word Version：3(我们这里选择3)

然后命令窗口出现如下提示：

Notebook setup is complete．(Matlab Notebook安装完成)

另一种方式是把C：\Matlab6p5\notebook\pc\M_book.dot文件直接拷贝到C：\Program Files\Microsoft office\office 10\2052目录下。

Matlab与Word互相调用的方法：(也可以作为安装是否成功的检测方法)

(1)在Matlab中调用Word：在Matlab命令窗口直接输入notebook命令，系统会自动启动Word，其主菜单栏中将增加Notebook一栏。

(2)在Word中调用Matlab：启动Word，然后选择“文件”菜单下的“新建”，在“根据模板新建”中选择“通用模板”，然后选择M-book文档。按确定后系统会自动启动Matlab。

2.2 Notebook 的使用指令

Notebook某种意义上即是Word中的M-book，Notebook是通过动态连接库和Matlab交互的，交互的基本单位称为细胞(Cel1)。交换的信息，称为“细胞(群)”。M-book需要把在Word中输入的Matlab命令或者语句组成细胞(群)，传送到Matlab中运行，运行输出结果再以细胞(群)的方式传送回M-book中。这样Word中的输入细胞(群)下面会出现计算结果以及仿真图形。

“输入细胞”是由M-book传送给Matlab的命令，可以多行，也可以是包含在文本中的命令或者一段Matlab程序。“输出细胞”是由Matlab回传给M-book的计算结果。“自活细胞”是用[Notebook]菜单中[Define AutoInit Cel1]命令定义的输入细胞，它和输入细胞不同之处是：每次打开M-book时会自动运行自活细胞，而不会运行输入细胞；自活细胞字符用深蓝色标注，而输入细胞用绿色标注。“细胞群”是包含多句Matlab命令的多行输入细胞或自活细胞。

生成输入细胞：在Word中，用文本格式输入指令，然后选中该部分，在[Notebook]菜单中用[Define Input Cel1]命令，这样M-book会把普通文本生成“输入细胞”，并用黑色括号把指令括起来，指令变为绿色字体。

然后在[Notebook]菜单中用[Evaluate Cell]选项，可以实现把生成细胞传送到Matlab中运算，运算结果会自动回传到M—book中，运算结果为蓝色标识。细胞群和细胞的操作相似。

Notebook还提供了计算区(Calc Zone)，它把M-book分成几个相互独立的部分，包括：描述一个特定问题或特定操作文本，输入细胞，输出细胞。当定义一个计算区时，Notebook将该部分和M-book其它部分独立出来，它的定义以及运行和输入细胞的操作相似。

Notebook还提供了细胞的循环运行，首先选定欲重复运行的输入细胞(一定要是绿色细胞)，接着在[Notebook]菜单中选[Evaluate Loop]选项。[Notebook]菜单功能如下表l所示。

表1 Notebook菜单功能

3 MATLAB软件在土工试验中的应用

3.1 图形的形成

颗粒分析试验是测定干土中各种粒组所占该土总质量的百分数的方法，借以明了颗粒大小分布情况，供土的分类及概略判断土的工程性质及选料之用。其试验结果需要提供级配曲线、不均匀系数和曲率系数。表2为一组颗粒分析试验测定值：

表2 土料级配

在使用MATLAB软件进行资料处理时，首先调用已有的数据文件，把颗粒直径数组附值给x，把对应的百分含量数组附值给y，对颗粒直径取对数，建立关于颗粒直径的对数与小于该粒径的百分含量的三次样条函数关系，在给定的粒径范围内，细化粒径数组，对于给定的取对数后的颗粒直径求解其对应的百分含量，进行内插，然后利用MATLAB的图形功能在半对数坐标中绘制级配曲线(包括试验数据(虚线)和三次样条曲线(实线))。操作过程如下：在安装好Notebook后，启动Word，然后选择“文件”菜单下的“新建”，在“根据模板新建”中选择“通用模板”，然后选择“M—book文档”，按“确定”后Matlab就会自动启动，Notebook即可使用。

在M—book输入如下内容：

x=[0.1 0.05 0.02 0.01 0.005 0.001];

y=[100 94.68 72.10 41.82 27.13 11.69];

x1=log10(x);

y1=y;

xx=-3.0:0.04:-1;

pp=spline(x1, y1);;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; %三次样条插值

y2=ppval(pp,xx);;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; %分段多项式估计函数

x2=10.^xx;

semilogx(x,y,'--',x2,y2);

xlabel('颗粒直径（mm）')

ylabel('小于某粒径之百分含量（％）')

title('级配曲线')

选中这些文字，在[Notebook]菜单中选用[Define Input Cel1]，然后选用[Evaluate Cel1]，即可在Word中绘出图1所示图形。

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3.2 参数计算

通过上述过程．生成了该土料的级配曲线，而试验提供的各项参数则需要通过计算求得。利用MATLAB软件提供的函数功能对已经形成的三次样条曲线重新建立关于小于某粒径的百分含量与颗粒直径的对数之间的函数关系，即原函数的反函数，求解给定含量所对应的颗粒直径的对数值，并将其还原，分别计算，然后利用公式：

计算不均匀系数和曲率系数。

在M-book输入如下内容：

pp=spline(y2,xx);

x10=ppval(pp,10);

d10=10^x10

x30=ppval(pp,30);

d30=10^x30

x60=ppval(pp,60);

d60=10^x60

Cu=d60/d10

Cc=d30^2/ (d60*d10)

选中这些文字，在[Notebook]菜单中选用[Define Input Cel1]，然后选用[Evaluate Cel1]，则可在Word中直接计算并输出结果：d10=9.4293e-004，d30 =0.0063，d60 =0.0152，Cu =16.1330，Cc =2.7415

通过以上过程，利用MATLAB程序设计在Word中完成了对土的颗粒分析试验的数据处理过程。

4 结语与说明

把Matlab 6.5和Word结合，充分利用两者的优点，实现软件的“强强联合”，会给我们在撰写科技报告，论文、专著以及教案时提供了很大的方便，程序、计算结果以及仿真出的图形都可以同时在Word文档中，并且可以随时修改计算命令，随时计算并绘制图形。当然，它也存在一些不足，如带鼠标的图形交互指令不能在M-book文档中运行，Matlab指令在M-book文档中运行速度较慢等。

MATLAB最重要的特点是易于扩展。它允许用户自行建立完成指定功能的M文件，从而构成适合于其它领域的工具箱。对于一个从事特定领域工作的工程师，不仅可利用MATLAB所提供的函数及基本工具箱函数，而且可以方便地构造出专用的函数，从而大大扩展了其应用范围。MATLAB语言具有强大的图形及计算功能，尤其是在矩阵运算方面更是如此。本文所涉及的内容仅是其中很少的一部分。如果能建立一个数字模拟系统来模拟土工试验，将会产生极大的影响。

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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.