培训对象:需要快速上手MATLAB/Simulink进行控制仿真的初级工程师、高校学生,以及希望提升脚本自动化与仿真可视化水平的科研人员。
培训目标:
熟练使用MATLAB脚本进行矩阵运算、数据可视化及控制系统分析(如阶跃响应、波特图)。
掌握Simulink模块库的使用,能够搭建动态系统模型(如弹簧-质量-阻尼系统、飞行器短周期模型)。
实现状态空间模型的搭建与仿真,并能将PID控制器等算法集成到Simulink模型中。
学会使用Simulink的代码生成工具,了解飞控软件的工程实现流程。
具备分析仿真数据、调试模型及优化系统性能的能力。
培训内容介绍:
MATLAB基础与矩阵运算:复习MATLAB基本语法,重点练习矩阵的创建、索引与算术运算。
科学计算与数据可视化:使用MATLAB进行多项式计算、插值与拟合,并绘制高质量的二维图形。
控制系统工具箱入门:学习创建传递函数、零极点模型,并绘制阶跃响应、波特图、根轨迹图。
Simulink环境与模块库:熟悉Simulink界面,浏览常用模块库(连续、离散、数学运算、信号源、接收器)。
搭建简单动态系统:使用积分器、增益等模块,搭建一阶、二阶动态系统(如低通滤波器)模型并仿真。
子系统封装与模块化:学习创建并封装子系统,使复杂模型层次清晰,便于管理与复用。
构建飞行器短周期模型:根据给定的气动数据,搭建飞行器纵向短周期运动的Simulink模型。
PID控制器实现与集成:使用Simulink模块搭建PID控制器,并将其与飞行器模型连接,形成闭环系统。
状态空间模型搭建:使用状态空间模块,直接根据矩阵A、B、C、D搭建多输入多输出系统模型。
仿真参数配置与运行:配置仿真起止时间、求解器类型和步长,有效运行仿真并处理可能出现的错误。
利用脚本自动化仿真:编写MATLAB脚本,实现对Simulink模型参数的批量修改、循环仿真运行及数据保存。
代码生成工具初体验:以简单的控制算法模型为例,演示使用Simulink Coder生成C代码的步骤,建立从模型到代码的直观认识。