自控系统仿真实验室设计.pdf

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第9章自控系统仿真实验室设计

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Contents

9.1图形用户界面(GUI)简介

9.2仿真实验设计介绍

9.3仿真实验界面的建立

9.4实验的实现

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自控系统仿真实验室设计

本章运用MATLAB／GUI软件，结合自动控制原理实

验的要求，举例演示自控原理仿真实验平台的开发，该平

台为实验人员提供了方便，也为使用者解决实际实验操作

难题。

本章先进行图形用户界面(GUI)介绍，接着描述虚拟

实验界面的建立和仿真平台的结构与功能。该虚拟实验系

统由两个部分组成，分别是软件介绍和课本实验。

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9.1图形用户界面(GUI)简介

GraphicalUserInterface简称GUI，即图形用

户界面，是程序的图形化界面，由菜单选项、文件、图形

编辑窗口等对象组成。

对于MATLAB的GUI设计往往不需要开发人员对面

向对象的编程语言及其设计有很深的掌握，而只要开发人

员对MATLAB的基本操作与基本C语言知识有所运用，便

可设计出与Visual++等面向对象的编程语言相比拟的界

面。

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9.1图形用户界面(GUI)简介

创建MATLABGUI界面通常有两种方式：

1.使用.m文件直接动态添加控件；

2.使用guide快速的生成GUI界面。

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9.1图形用户界面(GUI)简介

建立GUI有三个基本元素：组件；图像窗口；回应。

组件即包括按键控件、标签等在内的GUI中每个项目构

件，它可分为静态元素、图形化控件、坐标系和菜单三

种形式。

图像窗口中都必须是GUI组件，一般情况下，在画数据

图像时，GUI会自动创建图像窗口，但用户也可以自己

使用函数figure来创建。

回应是指当用户使用鼠标或键盘等其他输入设备来键入

一个事件时，MATLAB就会产生相应的表现形式。

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9.2仿真实验设计介绍

自控原理实验的设计是基于自控原理课程理论，在此基

础上，实验设计才能满足课程要求。其中，控制系统的

分析方法有四种，分别是时域分析法、根轨迹法、频域

分析法和状态空间法，这四种分析方法也是应该完全掌

握的，只有掌握了这些方法，实验才能做到得心应手。

自控原理实验课程主要是通过实验使学生掌握控制原理

的基础知识以及基本分析方法，加强学生对控制理论的

理解，能够建模分析一般自动化仪器的工作方法，解决

实际问题。

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9.2.1自动控制原理实验方法

自动控制原理实验方法有五种：模拟实验、数字实验、

仿真实验、实际系统实验、MATLAB及SIMULINK仿

真实验，目前最常用的是最后一种。

使用MATLAB仿真软件进行实验的基本要求：

1.熟悉MATLAB软件，学会独立观察和分析实验现象；

2.会计算实验相关参数；

3.具有在理解实验的基础上改编实验的能力。