matlab仿真的实例,MATLAB仿真实例

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1、实际应用,MATLAB/Simulink,的推出得到了,各个领域专家学者的关注，为各个层,次的研究人员提供了有力的工具。本,章将介绍,MATLAB,在信号处理、图像处,理和自动控制领域的应用,目录,1,信息处理领域,2,图像处理领域,3,自动控制领域,1,信息处理领域,1.1,工具箱介绍,1.2,模型集介绍,1.3,实例,在计算机中，所有的信号都是,离,散,信,号,因,此,在,使,用,MATLAB/Simulink,进行信号处理之前,先要将时间信号进行离散化处理,1.1,工具箱介绍,信号处理工具箱将大量函数分成若,干类，以方便按功能查找，以下列出主要,的类,波形产生,Waveform Gene。

2、ration,滤波器分析,Filter Analysis,滤波器实现,Filter Implementation,4,线,性,系,统,变,换,L,i,n,e,a,r,S,y,s,t,e,m,Transformations,5,FIR,滤波器设计,FIR Digital Filter,Design,6,IIR,滤波器设计,IIR Digital Filter,Design,7,IIR,滤波器的阶评估,IIR Filter Order,Estimation,8,变换,Transforms,9,统计信号处理和谱分析,Statistical,S,i,g,n,a,l,P,r,o,c,e,s,s,i,n,。

3、g,a,n,d,S,p,e,c,t,r,a,l,Analysis,10,窗函数,Windows,11,参数化建模,Parametric Modeling,12,特殊操作,Specialized Operations,13,模拟低通滤波器原型,Analog Lowpass,Filter Prototypes,1,4,模,拟,滤,波,器,设,计,A,n,a,l,o,g,F,i,l,t,e,r,Design,1,5,模,拟,滤,波,器,转,换,A,n,a,l,o,g,F,i,l,t,e,r,Transformation,16,滤波器离散化,Filter Discretization,17,模对数倒谱。

4、分析,Cepstral Analysis,18,线性预测,Linear Prediction,19,多速信号处理,Multirate,Signal,Processing,2,0,图,形,用,户,界,面,G,r,a,p,h,i,c,a,l,U,s,e,r,Interfaces,1.2,模型集介绍,信号处理模型集将大量模块分成若,干类，以方便按功能查找，以下列出主要,的类,评估工具,Estimation,滤波工具,Filtering,数学函数,Math Functions,输入输出接口,Platform-Specific I/O,调制解调器,Quantizers,信号管理,Signal Manag。

5、ement,信号操作,Signal Operations,信号处理信宿,Signal Processing,Sinks,信号处理信源,Signal Processing,Sources,统计工具,Statistics,信号转换工具,Transform,1.3,实例,运行该模型，并在命令窗口输入如,下代码,figure,stem(yout,运行结果如下图所示,M,文件的具体代码序列如下,b=0.2 0.1 0,a=1 -0.4 -0.5,h=impz(b,a,64,计算脉冲响应,figure,stem(h,title(IMPZ function,运行结果也如下图所示,2,图像处理领域,1,二进制。

6、图像,2,索引图像,3,灰度图像,4,多帧图像,5,RGB,图像,MATLAB,提供了图像处理工具箱,并且,Simulink,提供了视频和图像处理,模型集,图像类型即数组数值与像素颜,色之间定义的关系，在,MATLAB,中有以,下,5,种类型的图像,1,二进制图像,在一幅二进制图像中，每一个像素,将取两个离散数值中的一个。二进制图像,使用,unit8,或双精度类型的数组类存储，下,图是一幅典型的二进制图像实例,2,索引图像,索引图像是一种把像素值直接作为,RGB,调色板下标的图像。在,MATLAB,中，索引,图像包含一个数据矩阵,X,和一个颜色映射矩,阵,map,下图显示了索引图像的结构,3,。

7、灰度图像,灰度图像通常由一个,unit8,unit16,或双精度类型的数组来描述。下图为一个,典型的双精度灰度图像,4,多帧图像,多帧图像是一种包含多幅图像或帧,的图像文件，它主要用于需要对时间或场,景集合进行操作的场合，在,MATLAB,中它是,一个,4,维数组，其中第,4,维用来指定帧的序,号,5,RGB,图像,RGB,图像又称为真彩图像，它是利用,R,G,B,三个分量标识一个像素的颜色,R,G,B,分别代表红、绿、蓝,3,种不同的颜色,通过三基色可以合成出任意颜色,下图为一幅典型的双精度,RGB,图像,在此图中为了确定像素,2,3,的颜色,需要查看一组数据,RGB,2,3,1,3,2.1。

8、,工具箱介绍,图像处理工具箱将大量函数分成若,干类，以方便按功能查找，以下列出主要,的类,图像输入、输出和显示,Image Input,Output, and Display,交互式组件工具,Modular Interactive,Tools,空,间,变,换,和,注,册,S,p,a,t,i,a,l,Transformation and Registration,图像分析和统计,Image Analysis and,Statistics,图像数学算法,Image Arithmetic,图像扩展和修补,Image Enhancement,and Restoration,线性滤波和变换,Linear。

9、 Filtering,and Transforms,形态操作,Morphological Operations,图像指定区域工具,Region-Based,Neighborhood, and Block Processing,图像颜色工具,Colormap and Color,Space Functions,其他函数,Miscellaneous Functions,2.2,模型集介绍,视频和图像处理模型集将大量模块,分成若干类，以方便按功能查找，以下列,出主要的类,分析和扩展,Analysis & Enhancement,变换工具,Conversions,滤波工具,Filtering,几何变换。

10、,Geometric Transformations,形态操作,Morphological Operations,信宿工具,Sinks,信源工具,Sources,统计工具,Statistics,文本和图片工具,Text & Graphics,转换工具,Transforms,应用工具,Utilities,2.3,实例,运行结果如下图所示,M,文件的具体代码序列如下,RGB = imread,mcr_splash.bmp,I = rgb2gray(RGB,imshow(I,运行结果如下图所示,3,自动控制领域,10.3.1,工具箱介绍,10.3.2,实例,MATLAB,提供了控制系统工具箱,Con。

11、trol System Toolbox,，但在,Simulink,没有提供专门的模型集，而,Simulink,的现有模型集足以完成控制,系统的计算和仿真,3.1,工具箱介绍,控制系统工具箱将大量函数分成若,干类，以方便按功能查找，以下列出主要,的类,一般工具,General,线,性,模,型,创,建,C,r,e,a,t,i,n,g,L,i,n,e,a,r,Models,数据提取,Data Extraction,变换工具,Conversions,系统互连,System Interconnections,系统增益和特性,System Gain and,Dynamics,时域分析,Time Domai。

12、n Analysis,频域分析,Frequency Domain Analysis,经典设计,Classical Design,极点配置,Pole Placement,最优设计,LQR/LQG Design,状态模型,State-Space Model,时延,Time Delays,模型维数和特性,Model Dimensions,and Characteristics,重,载,的,数,学,运,算,O,v,e,r,l,o,a,d,e,d,a,n,d,Arithmetic Operators,矩阵方程求解器,Matrix Equation,Solvers,命令行绘图工具,Command-Line Plot,Customization,3.2,实例,s,s +2,2,Transfer Fcn,T,To Workspace,Y,To Workspace,Step,0,Clock,运行该模型，并在命令窗口输入如,下代码,plot(T,Y,运行结果如下图所示,M,文件的具体代码序列如下,num=1 0,den=1 0 2,step(num,den, 10,运行结果如下图所示。