1.3 MATLAB 在仿真功能中的介绍

MATLAB 是由美国科学家利用 FORTRAN 语言编写的一个工具箱集合，它 具有很多优秀的特点，使得 MATLAB 在控制系统的仿真过程中得到大量的应用。

（1）开发环境好[6]。MATLAB 包含了一个方便的开发平台，他能提供适用 于各种不同工具箱需要的函数库和代码，面向对象操作简单。它的开发原理主要 还是以矩阵为原理，各种变化也是用矩阵的方式转换的。

（2）运算符、库函数丰富。MATLAB 的一个优点是它拥有程序扩展的能力 和许多不同功能的工具箱，虽然每一个工具箱在开发阶段的设计目的不完全相 同，但在 MATLAB 上能完全通用，不同工具箱之间也能用 MATLAB 函数结合 起来。MATLAB 包含两个部分：核心部分和各种可选的工具箱。它的运算符也 同样丰富，毫不夸张的说 MATLAB 的运算能解决工程界的所有问题。

（3）编程语言高效。MATLAB 的运算规则使得它的函数语句十分简短，但 又不失去灵活性，每一个传递函数的编写既可以用零极点的方式，有可以用状态 方程的方式，可以说，无论是哪种方式，只要编写的语法没有问题，都能成功。 最主要的是它可以自动帮我们查出函数语句中的错误，这节省了我们大量的时 间，如果对语法错误不是很了解，它还能自动帮我们修改。

（4）图形功能强大。有许多绘图函数命令，这使得图形的编辑可以在人机 界面上轻松地完成，在其中用的次数比较多的有 plot 函数，这个函数主要是对 x,y 向量的确定，分析是以哪一轴作图；另外比较常用的有 option 函数，它主要 是改变线型的形状和符号的状态。除了上述的函数外还有其他的绘图修改函数， 它们的主要作用都是使图形看上去能更加清楚，我们只需要对照一些表格就能熟 练的掌握它们，给图形加上标注。论文网

（5）应用程序接口方便。MATLAB 提供的应用程序接口可以供多种高级语 言进行编程，方便 MATLAB 可以使用。

表 1-1 常用图形修饰函数及功能[7]

函数 功能说明

axis xlabel ylabel X、Y 坐标轴范围的调整 标注 X 轴名称

标注 Y 轴名称

title 标注图形例题

legend 标注图例标注

grid on 给绘图增加网格

grid off 给绘图取消网格

gtext 在图形中加入普通文本标注

1.4 本文主要研究工作

本设计主要研究位置随动系统的组成和运行原理，通过建立整个闭环位置随 动系统的模型，采用 PID 控制等控制方法，从内向外依次设计电流环、转速环 和位置环，形成系统仿真模型。并在 MATLAB 软件下进行仿真实验，考察控制 系统的性能指标。

位置随动系统中的给定量不是一个恒定量，因此要求输出量必须准确跟踪给 定量的变化，并且系统具有良好的动态特性。系统的前向通道中必须设计串联校 正、反馈校正等校正装置来提高系统精度，此外位置随动系统的开环增益也需要 仔细调节，这样最后得到的系统输出量才会比较稳定。

2 Simulink 在 MATLAB 中的应用

2.1 SIMULINK 的简介和特点

SIMULINK 是 MATLAB 的一个重要组件，它主要是提供动态系统的建模和 仿真功能。因为在 Simulink 中程序的使用非常少，主要的操作都是通过鼠标操 作，就可以构造出复杂的系统。每一个系统结构图都是由若干在系统组成的，而 在若干个小系统中，可能会封装其他的小组件，所以在做 Simulink 仿真中我们 需要非常仔细，只要当中的一个小元件出错，整个系统就有可能崩溃。所以没坐 一部就查一步，养成良好的习惯。文献综述