第一章MATLAB基础第一章MATLAB基础1.1MATALB介绍1.2MATALB的安装和启动(自学)1.3MATALB环境1.4MATALB计算基础1.5MATALB程序设计基础1.6MATALB常用的其他命令(自学)1.7MATALB的绘图功能1.8电力电子电路波形图的绘制1-2第1章MATLAB基础1.1MATALB介绍第1章MATLAB基础1-3MATLAB的名称源自MatrixLaboratory,它是一种科学计算软件,专门以矩阵的形式处理数据。MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起,并提供了大量的内置函数,从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。目前MATLAB产品族可以用来进行:•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•数字信号处理•通讯系统设计与仿真•财务与金融工程电力电子电路电力拖动的仿真就是在MATLAB/SIMULINK环境下,主要使用电力系统模块库和SIMULINK两个模块库进行。1.3MATALB环境1.3.1MATLAB的主菜单1.3.2MATLAB的工具栏1.3.3MATLAB的命令窗口1.3.4MATLAB的工作间第1章MATLAB基础1-41.3.1MATLAB的主菜单第1章MATLAB基础1-51.3.2MATLAB的工具栏第1章MATLAB基础1-6新建打开剪切复制粘贴撤消恢复仿真帮助1.3.3MATLAB的命令窗口MATLAB的命令窗口(CommandWindow)是MATLAB的主要工作区,是人机对话的主要环境。在命令窗口中键入各种命令,可以得到相应的结果。第1章MATLAB基础1-71.3.4MATLAB的工作间第1章MATLAB基础1-81.工作空间窗口变量管理中心,可以显示变量名称、尺寸、字节和类别等信息。2.工作空间管理命令•Who列出变量的简明列表•Whos列出变量大小类型等1.4MATALB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。第1章MATLAB基础1-91.4.1常量和变量第1章MATLAB基础1-101.4.2数组和矩阵的表示和赋值(1)一维数组的表示和赋值。一维数组(行矢量)是用方括号括起的一组元素(或数),元素之间用空格或逗号分隔,组成数组的元素可以是具体的数值、变量名或算式。举例如下:x=[l23456]第1章MATLAB基础1-111.4.2数组和矩阵的表示和赋值(2)n维数组和矩阵的表示和赋值。n维数组或矩阵的表示和赋值的规则是矩阵或数组的元素列入方括号()中,每行的元素间用空格或逗号分隔,行与行之间用分号或回车键隔开。举例如下,即A=[123;456;789]A为矩阵名,方括号内表示一个3x3的矩阵。矩阵内的元素可以是数值、变量或者表达式。第1章MATLAB基础1-121.4.3MATLAB的算术运算第1章MATLAB基础1-131.4.4MATLAB的关系运算第1章MATLAB基础1-141.4.5MATLAB的逻辑运算第1章MATLAB基础1-151.4.7MATLAB常用的函数第1章MATLAB基础1-161.4.7MATLAB常用的函数第1章MATLAB基础1-171.5MATALB程序设计基础解释性高级程序设计语言,对程序中的语言边解释边执行。顺序、选择和循环三种基本控制结构组成。包括表达语句、控制语句、调试语句和空语句。MATLAB程序的基本结构如下,即%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基础1-181.5.1表达式、表达式语旬和赋值语句1.表达式由运算符连接的常量、变量和函数构成MATLAB的表达式。2.表达式语句单个的表达式就是表达式语句,一行可以只有一个表达式语句,也可以有多个表达式语句。3.赋值语句将表达式的值赋予变量就是赋值语句。A=3+7*8x=10*sin(2*pi*f*t)z=2*x+5*y第1章MATLAB基础1-191.5.2流程控制语句MATLAB的流程控制语句有if、while、for和switch-case语句。第1章MATLAB基础1-201.5.2.1if语句if语句有三种形式,分别为if(表达式),语句组A,endif(表达式),语句组A,else语句组B,endif(表达式1),语句组A,elseif(表达式2)语句组B,else语句组C,endif语句三种形式的程序结构如图1-6所示。第1章MATLAB基础1-211.5.2.2while循环语句while语句的格式为while(表达式),语句组,endwhile循环语句的流程如图1-7所示第1章MATLAB基础1-221.5.2.3for循环语句for语句的格式为fork=初始值:增量:终止值,语句组,end第1章MATLAB基础1-231.5.2.4switch-case语句switch-case语句是一种多分支语句,语句的格式为switch表达式(标量或字符串)case值1语句组Acase值2语句组Botherwise语句组Nend在switch-case语句中,当表达式的值(或字符串)与某个case值(或字符串)相同时,就执行该case值以下的语句组。如果表达式的值(或字符串)与任何一个case值都不相同,则执行otherwise后的语句组N。第1章MATLAB基础1-241.7MATALB的绘图功能MATLAB有很强的绘图功能,可以绘制二维图形、三维图形、直方图和饼图等,这里仅介绍一些常用的基本绘图命令和方法,见表1-8第1章MATLAB基础1-251.7.1直角坐标中的二维曲线[例1-2]画一条按正弦衰减的曲线。»t=0:0.2:6*PI;»b=exp(-0.1*t).*sine(t);»plot(t,b)第1章MATLAB基础1-261.7.2多条曲线的绘制如果要在一张图上绘制多条曲线,使用plot语句的格式如下:plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)[例1-3]在一张图上画一条幅值为10的正弦曲线和一条幅值为8的余弦曲线命令如下,即t=0:0.1:4*pi;y1=10*sine(t);y2=8*cos(t);plot(t,y1,t,y2)plot命令回车执行后,得到两条正余弦曲线如图1-10所示。第1章MATLAB基础1-271.7.3曲线的线型和颜色第1章MATLAB基础1-281.7.4MATLAB的图形窗口第1章MATLAB基础1-291.8电力电子电路波形图的绘制[例1-4]单相半波不控整流电路(见图117),已知交流电源电压220V,负载电阻为2Ω。画出交流电源电压、整流输出电压和电流的波形。第1章MATLAB基础1-301.8电力电子电路波形图的绘制MATLAB命令窗口键入命令如下1»V=220;%交流电压有效值2»R=2;%电阻值3»dth=pi/360;%导通角增量4»th=0:dth:2*pi;%一周期中导通角5»vs=V*sqrt(2)*sin(th);%交流电压6»ud=vs.*(vs=0);%整流输出电压7»id=ud/R;%整流输出电流8»plot(th,vs),hold%画交流电压波形9»plot(th,vs,th,id)%画整流电压电流波形第1章MATLAB基础1-311.8电力电子电路波形图的绘制第1章MATLAB基础1-321.8电力电子电路波形图的绘制[例1.5]单相桥式全控整流电路如图1-22所示,交流电源电压120V,阻感负载。画出控制角为π/6时,整流电路负载侧的电压波形。第1章MATLAB基础1-331.8电力电子电路波形图的绘制第1章MATLAB基础1-34谢谢!第1章MATLAB基础1-35