电力系统设计与分析.pdf

1、书书书酝 粤 栽 蕴 粤 月电力系统设计与分析吴天明 摇 谢小竹 摇 彭 摇 彬 摇 编著内 容 简 介本书对 酝 粤 栽 蕴 粤 月 软件在电力系统建模和仿真中的应用作了详细的介绍 。内容包括 酝 粤 栽 蕴 粤 月 电力系统仿真数学基础 、 酝 粤 栽 蕴 粤 月 图形绘制和图形编辑 、 图形用户界面 （ 郧 哉 陨） 的应用 、 电力系统的数学建模和电力系统时域和频域分析 。这些内容基本上涵盖了电气工程领域的电力系统建模和仿真的各个方面 。 本书最大的优点是在介绍方法的同时 ， 列举了大量详实的例子 。本书对广大电力系统设计人员具有较高的参考价值 ， 也适合于从事电力系统学习和研究的大专

2、院校师生以及广大电子设计爱好者使用 。摇 图书在版编目 （ 悦 陨孕 ） 数据摇 酝 粤 栽 蕴 粤 月 电力系统设计与分析 辕 吴天明等编著 郾 北京 ： 国防工业出版社 ， 圆 园 园 源 郾 员摇 陨杂 月 晕 苑 鄄员 员 愿 鄄园 猿 猿 猿 怨 鄄员摇 郾 酝 援 援 援 摇 郾 吴 援 援 援 摇 郾 电力系统 鄄 系统设计 鄄 计算机辅助计算 鄄 软件包 ， 酝 粤 栽 蕴 粤 月 电力系统 鄄 系统分析鄄 计算机辅助计算 鄄 软件包 ， 酝 粤 栽 蕴 粤 月 摇 郾 栽 酝 苑摇 中国版本图书馆 悦 陨孕 数据核字 （ 圆 园 园 猿 ） 第 员 园 愿 员 源 远 号（

3、北京市海淀区紫竹院南路 圆 猿 号 ）（ 邮政编码 摇 员 园 园 园 源 源 ）北京奥隆印刷厂印刷新华书店经售开本 苑 愿 苑 伊 员 园 怨 圆 摇 员 辕员 远 摇 印张 猿 园 摇 苑 园 园 千字圆 园 园 源 年 员 月第 员 版 摇 摇 圆 园 园 源 年 员 月北京第 员 次印刷印数 ： 员 原 源 园 园 园 册 摇 摇 定价 ： 猿 怨 郾 园 园 元（ 本书如有印装错误 ， 我社负责调换 ）前 摇 摇 言酝 粤 栽 蕴 粤 月 软件给予我们工程技术人员 、 在校科研人员一个应用的平台 。 我无法一一详举该平台带给我们的优点 。 用一句简单但实在的话 ： 如果说以前我们是用

4、两条腿在跑 ，酝 粤 栽 蕴 粤 月 就是用来承载科学与工程运算的火箭 。任何科学研究和工程设计 ， 都无法离开数学运算 。 从最初一个新的设计构思 、 到通过软件进行实际情况的模拟 、 再到应用到具体的工程之中 ， 大量反复的数学计算让技术人员 、 科研人员费尽心思 。 其工作量之大往往消耗了大量的精力 ， 但也许因为一个小小的计算失误而前功尽弃 。 因而科研人员根据自己工程编制了不同的计算程序 ， 但是浪费了大量的人力物力 。 酝 粤 栽 蕴 粤 月 就是基于这种需要诞生的 。 在 酝 粤 栽 蕴 粤 月 的数值计算方面 ， 提供了向量 、 矩阵 、 数组 、 线性代数 、 函数与多项式

5、、 微积分等各方面的内容 。 不管是科学研究还是工程技术所涉及到的数值处理技术 ， 酝 粤 栽 蕴 粤 月 都给出了完善的解决方案 。酝 粤 栽 蕴 粤 月 在科学研究和工程设计方面的另一个重要内容 ， 是推出了与数值处理联系紧密的图形绘制功能 。 众所周知 ， 图形的直观表示对于科学分析有着举足轻重的作用 。单凭数据的累计 ， 技术人员和科研人员无法从繁芜的数据中提取重要的信息 。 酝 粤 栽 蕴 粤 月的图形处理功能对此进行了完美的解决 。当 酝 粤 栽 蕴 粤 月 搭建好数值计算和图形处理这两座重要的平台之后 ， 为其在各个专业领域中的应用铺平了道路 。 酝 粤 栽 蕴 粤 月 的推出得

6、到了各个领域专家学者的广泛关注 ， 其强大的扩展功能更为各个工程领域提供了分析和设计的新平台 。 随着 酝 粤 栽 蕴 粤 月 软件推出电力系统仿真工具箱 （ 杂 蚤皂 孕 燥 憎 藻 则）、 控制系统工具箱 （ 悦 燥 灶 贼则燥 造 杂 赠 泽贼藻 皂 栽 燥 燥 造遭 燥 曾 ）、 信号处理工具箱 （ 杂 蚤早 灶 葬 造 孕 则燥 糟 藻 泽泽蚤灶 早 栽 燥 燥 造遭 燥 曾 ）、 数字信号处理模块 （ 阅 杂 孕 月 造燥 糟 噪 ）、 滤波器设计工具箱 （ 云 蚤造贼藻 则阅 藻 泽蚤早 灶 栽 燥 燥 造遭 燥 曾 ）、 小波分析工具箱 （ 宰 葬 增 藻 造藻 贼 栽 燥 燥

7、 造遭 燥 曾 ） 和神经网络工具箱 （ 晕 藻 怎 则葬 造 晕 藻 贼憎 燥 则噪栽 燥 燥 造遭 燥 曾 ）， 酝 粤 栽 蕴 粤 月 软件在电力系统方面的应用已经成熟 。以前电力系统数字仿真技术 ， 往往局限研究人员自己进行建模与仿真 。 其数学模型是否真实描述实际情况 ， 将很大程序上影响到仿真是否取得成功 。 在 酝 粤 栽 蕴 粤 月 涉及电力系统仿真方面以后 ， 凭借其自身的技术优势 ， 联合众多电力领域的专家 ， 开发了这款电力系统仿真工具箱 。 使用 酝 粤 栽 蕴 粤 月 软件进行电力系统数字仿真 ， 具有三个突出的优势 。 第一 ， 电力系统仿真工具箱功能强大 ， 工具

8、箱内部的元件库提供了经常使用的各种电力元件数学模型 ， 并且提供了可以自己编程的方式创建适合的元件模型 。 第二 ， 强大的 酝 粤 栽 蕴 粤 月平台 。 如前所述 ， 在相同的平台上 ， 酝 粤 栽 蕴 粤 月 的数值运算功能为进行电力工程方面的运算提供了强有力的后盾 。 随着信号处理技术的成熟 ， 各种信号处理方法在电力方面的应用尤为重要 。 酝 粤 栽 蕴 粤 月 提供的信号处理工具箱 、 数字信号处理模块 、 滤波器设计工具箱 、 小波分析工具箱和神经网络工具箱 ， 为经过电力仿真后的数据处理提供了功能齐全的分析手段 。 第三 ， 友好的界面 。 友好的界面充分体现了软件使用的难易程

9、度 。 从电力系统仿真 、 到数值计算 、 图形处理 、 再到信号分析 。 酝 粤 栽 蕴 粤 月 提供给技术人员和科研人员的不仅仅是各类问题的解决方案 ， 更重要的是这些技术的使用变得尤为轻松简单 。在国内 ， 关于电力系统仿真方面的 酝 粤 栽 蕴 粤 月 书籍凤毛麟角 。 但是广大从事电力领域的技术人员 、 科研人员对于 酝 粤 栽 蕴 粤 月 的使用热情很大 。 本书借助于工程实际中的例子 ，对使用 酝 粤 栽 蕴 粤 月 软件进行电力系统数字仿真进行了详细的描述 。 同时 ， 对于 酝 粤 栽 蕴 粤 月 软件构建的元件数学模型进行了详细的介绍和实例分析 。 力图从读者最容易接受的角

10、度入手 ， 全面详细地介绍使用 酝 粤 栽 蕴 粤 月 软件进行电力系统数字仿真 。 当然 ， 限于作者的水平 ，本书的不足之处在所难免 ， 欢迎广大读者不吝赐教 。编 摇 者圆 园 园 源 年 员 月目 摇 摇 录第一章 酝 粤 栽 蕴 粤 月 远 援 缘 简介与编辑环境 员摇 摇 员 援 员 酝 粤 栽 蕴 粤 月 简介 员摇 摇 员 援 圆 启动和退出 酝 粤 栽 蕴 粤 月 远 援 缘 软件 员摇 摇 摇 摇 员 援 圆 援 员 启动 酝 粤 栽 蕴 粤 月 远 援 缘 软件 员摇 摇 摇 摇 员 援 圆 援 圆 退出 酝 粤 栽 蕴 粤 月 远 援 缘 软件 圆摇 摇 员 援 猿 酝

11、 粤 栽 蕴 粤 月 远 援 缘 主体界面 猿摇 摇 摇 摇 员 援 猿 援 员 酝 粤 栽 蕴 粤 月 远 援 缘 主体界面 猿摇 摇 摇 摇 员 援 猿 援 圆 菜单栏区 源摇 摇 员 援 源 菜单栏介绍 缘摇 摇 摇 摇 员 援 源 援 员 文档菜单 缘摇 摇 摇 摇 员 援 源 援 圆 编辑菜单 猿 圆摇 摇 摇 摇 员 援 源 援 猿 视图菜单 猿 圆摇 摇 摇 摇 员 援 源 援 源 网络菜单 猿 猿摇 摇 摇 摇 员 援 源 援 缘 窗口菜单 猿 源摇 摇 摇 摇 员 援 源 援 远 帮助菜单 猿 源第二章 酝 粤 栽 蕴 粤 月 常用数学方法 猿 远摇 摇 圆 援 员 向量和向

12、量运算 猿 远摇 摇 摇 摇 圆 援 员 援 员 常用的数学常量 猿 远摇 摇 摇 摇 圆 援 员 援 圆 向量的表示 源 园摇 摇 摇 摇 圆 援 员 援 猿 向量的各种运算 源 园摇 摇 圆 援 圆 矩阵和矩阵运算 源 猿摇 摇 摇 摇 圆 援 圆 援 员 矩阵的表示 源 猿摇 摇 摇 摇 圆 援 圆 援 圆 矩阵的运算 缘 苑摇 摇 摇 摇 圆 援 圆 援 猿 矩阵的操作 远 圆摇 摇 圆 援 猿 数组和数组运算 远 怨摇 摇 摇 摇 圆 援 猿 援 员 数组的表示 远 怨摇 摇 摇 摇 圆 援 猿 援 圆 数组的运算 苑 园摇 摇 摇 摇 圆 援 猿 援 猿 数组的操作 苑 缘摇 摇

13、圆 援 源 线性代数 苑 怨摇 摇 摇 摇 圆 援 源 援 员 线性方程组 苑 怨摇 摇 摇 摇 圆 援 源 援 圆 特征值与特征向量 愿 猿摇 摇 摇 摇 圆 援 源 援 猿 矩阵的分解 怨 圆摇 摇 摇 摇 圆 援 源 援 源 稀疏矩阵 员 园 圆摇 摇 圆 援 缘 函数和多项式 员 园 苑摇 摇 摇 摇 圆 援 缘 援 员 数的相关操作 员 园 苑摇 摇 摇 摇 圆 援 缘 援 圆 自然数的相关运算 员 员 园摇 摇 摇 摇 圆 援 缘 援 猿 变量与函数 员 员 圆摇 摇 摇 摇 圆 援 缘 援 源 复数与复数运算 员 员 怨摇 摇 摇 摇 圆 援 缘 援 缘 多项式 员 圆 员摇 摇

14、 圆 援 远 微积分 员 猿 园摇 摇 摇 摇 圆 援 远 援 员 极限 员 猿 园摇 摇 摇 摇 圆 援 远 援 圆 微分 员 猿 员摇 摇 摇 摇 圆 援 远 援 猿 积分 员 猿 愿摇 摇 摇 摇 圆 援 远 援 源 微分方程 员 源 园摇 摇 摇 摇 圆 援 远 援 缘 排列组合和级数的相关知识 员 源 圆摇 摇 摇 摇 圆 援 远 援 远 重要的积分变换 员 源 源第三章 酝 粤 栽 蕴 粤 月 图形绘制和图形编辑 员 源 远摇 摇 猿 援 员 绘制二维图形 员 源 远摇 摇 摇 摇 猿 援 员 援 员 二维图形绘制流程图 员 源 远摇 摇 摇 摇 猿 援 员 援 圆 绘制基本二维图

15、形 员 源 苑摇 摇 摇 摇 猿 援 员 援 猿 多种二维图形的绘制 员 缘 远摇 摇 猿 援 圆 绘制三维图形 员 远 员摇 摇 摇 摇 猿 援 圆 援 员 绘制基本三维图形 员 远 员摇 摇 摇 摇 猿 援 圆 援 圆 多种三维图形的绘制 员 远 猿摇 摇 猿 援 猿 绘制特殊图形 员 苑 园摇 摇 摇 摇 猿 援 猿 援 员 绘制区域图 员 苑 园摇 摇 摇 摇 猿 援 猿 援 圆 绘制条形统计图 员 苑 员摇 摇 摇 摇 猿 援 猿 援 猿 绘制饼图 员 苑 源摇 摇 猿 援 源 编辑图形 员 苑 远摇 摇 摇 摇 猿 援 源 援 员 图形的基本编辑 员 苑 苑摇 摇 摇 摇 猿 援

16、源 援 圆 图形的视觉效果编辑 员 愿 苑第四章 图形用户界面的应用 员 怨 源摇 摇 源 援 员 图形用户界面多功能模板 员 怨 源摇 摇 摇 摇 源 援 员 援 员 创建图形用户界面模板 员 怨 源摇 摇 摇 摇 源 援 员 援 圆 单控制模板 员 怨 远摇 摇 摇 摇 源 援 员 援 猿 菜单以及绘图模板 员 怨 愿摇 摇 摇 摇 源 援 员 援 源 对话框模板 员 怨 怨摇 摇 摇 摇 源 援 员 援 缘 创建已知图形模板 圆 园 员摇 摇 源 援 圆 图形用户界面设计工具 圆 园 缘摇 摇 摇 摇 源 援 圆 援 员 按钮 圆 园 远摇 摇 摇 摇 源 援 圆 援 圆 触发按钮 圆

17、园 愿摇 摇 摇 摇 源 援 圆 援 猿 单选按钮 圆 员 园摇 摇 摇 摇 源 援 圆 援 源 复选框 圆 员 员摇 摇 摇 摇 源 援 圆 援 缘 编辑文本和静态文本 圆 员 圆第五章 电力系统的数学建模 圆 员 缘摇 摇 缘 援 员 控制系统的数学描述 圆 员 缘摇 摇 摇 摇 缘 援 员 援 员 数字仿真算法 圆 员 缘摇 摇 摇 摇 缘 援 员 援 圆 微分方程模型 圆 员 苑摇 摇 摇 摇 缘 援 员 援 猿 传递函数模型 圆 圆 猿摇 摇 摇 摇 缘 援 员 援 源 状态方程模型 圆 猿 愿摇 摇 摇 摇 缘 援 员 援 缘 模型转换 圆 源 苑摇 摇 摇 摇 缘 援 员 援 远

18、 控制系统建模 圆 缘 猿摇 摇 缘 援 圆 电力系统的数学描述 圆 苑 园摇 摇 摇 摇 缘 援 圆 援 员 电路图模型 圆 苑 员摇 摇 摇 摇 缘 援 圆 援 圆 电路图模型结构分析 圆 苑 圆摇 摇 摇 摇 缘 援 圆 援 猿 电路图模型初值设定 圆 愿 园摇 摇 摇 摇 缘 援 圆 援 源 程序建模 圆 愿 猿摇 摇 摇 摇 缘 援 圆 援 缘 复杂电力系统建模 圆 愿 猿第六章 电力系统仿真初探 圆 愿 愿摇 摇 远 援 员 启动和退出电力系统元件库 圆 愿 愿摇 摇 摇 摇 远 援 员 援 员 启动电力系统元件库 圆 愿 愿摇 摇 摇 摇 远 援 员 援 圆 退出电力系统元件库

19、圆 愿 怨摇 摇 摇 摇 远 援 员 援 猿 电力系统元件库简介 圆 怨 园摇 摇 远 援 圆 设计电源元件 圆 怨 员摇 摇 摇 摇 远 援 圆 援 员 电源元件简介 圆 怨 员摇 摇 摇 摇 远 援 圆 援 圆 直流电压源 圆 怨 圆摇 摇 摇 摇 远 援 圆 援 猿 交流电压源 猿 园 员摇 摇 摇 摇 远 援 圆 援 源 交流电流源 猿 园 苑摇 摇 摇 摇 远 援 圆 援 缘 受控电压源 猿 园 愿摇 摇 摇 摇 远 援 圆 援 远 受控电流源 猿 员 园摇 摇 摇 摇 远 援 圆 援 苑 三相电源 猿 员 苑摇 摇 摇 摇 远 援 圆 援 愿 三相可编程电压源 猿 员 愿摇 摇 远

20、 援 猿 设计线路元件 猿 圆 猿摇 摇 摇 摇 远 援 猿 援 员 线路元件简介 猿 圆 猿摇 摇 摇 摇 远 援 猿 援 圆 串联 砸 蕴 悦 支路元件和并联 砸 蕴 悦 支路元件 猿 圆 缘摇 摇 摇 摇 远 援 猿 援 猿 三相串联 砸 蕴 悦 支路元件和三相并联 砸 蕴 悦 支路元件 猿 猿 猿摇 摇 远 援 源 孕 葬 则噪 变换 猿 猿 缘摇 摇 摇 摇 远 援 源 援 员 葬 遭 糟 坐标系统和 凿 择 园 坐标系统 猿 猿 缘摇 摇 摇 摇 远 援 源 援 圆 坐标变换 猿 猿 远第七章 电力系统时域分析 猿 源 源摇 摇 苑 援 员 控制系统时域分析 猿 源 源摇 摇 摇

21、摇 苑 援 员 援 员 零输入响应 猿 源 源摇 摇 摇 摇 苑 援 员 援 圆 阶跃响应 猿 源 远摇 摇 摇 摇 苑 援 员 援 猿 脉冲响应 猿 源 愿摇 摇 摇 摇 苑 援 员 援 源 任意输入的时域响应曲线 猿 缘 园摇 摇 苑 援 圆 电力系统时域分析 猿 缘 猿摇 摇 摇 摇 苑 援 圆 援 员 电力系统时域分析工具 猿 缘 猿摇 摇 摇 摇 苑 援 圆 援 圆 电力系统时域分析实例 猿 远 苑摇 摇 苑 援 猿 电力系统相量图分析 源 园 缘摇 摇 摇 摇 苑 援 猿 援 员 相量图分析方法 源 园 缘摇 摇 摇 摇 苑 援 猿 援 圆 同步发电机突然短路的分析 源 员 圆第八

22、章 电力系统频域分析 源 猿 员摇 摇 愿 援 员 控制系统频域分析 源 猿 员摇 摇 摇 摇 愿 援 员 援 员 频率向量 源 猿 员摇 摇 摇 摇 愿 援 员 援 圆 月 燥 凿 藻 图 源 猿 圆摇 摇 摇 摇 愿 援 员 援 猿 晕 蚤糟 澡 燥 造泽 图 源 猿 愿摇 摇 摇 摇 愿 援 员 援 源 晕 赠 择 怎 蚤泽贼 图 源 源 园摇 摇 摇 摇 愿 援 员 援 缘 一般频率响应图 源 源 猿摇 摇 摇 摇 愿 援 员 援 远 频率响应的奇异值图 源 源 源摇 摇 愿 援 圆 绘制根轨迹 源 源 苑摇 摇 摇 摇 愿 援 圆 援 员 系统极点 、 零点和增益 源 源 苑摇 摇

23、摇 摇 愿 援 圆 援 圆 绘制系统极点 、 零点图 源 源 愿摇 摇 摇 摇 愿 援 圆 援 猿 绘制根轨迹图 源 源 怨摇 摇 愿 援 猿 电力系统频域分析 源 缘 员摇 摇 摇 摇 愿 援 猿 援 员 电力系统频域分析工具 源 缘 员摇 摇 摇 摇 愿 援 猿 援 圆 稳态电路模型频域分析 源 缘 猿摇 摇 摇 摇 愿 援 猿 援 猿 稳态电路模型的阻抗 原 频率图分析 源 远 远第一章 MATLAB 6.5 简介与编辑环境 本章将带领读者进入到 MATLAB 6.5 的编辑环境。首先介绍的是 MATLAB 软件在电力系统中的应用，其次介绍如何进入和退出 MATLAB 6.5 软件。在

24、MATLAB 6.5 的编辑环境中，包含了多个菜单和窗口。英文版的 MATLAB 6.5 在这方面给广大中文读者带来很多阅读麻烦。为了提高应用 MATLAB 6.5 的效率，读者必须对这些菜单和窗口非常熟悉。读者会在本章仔细了解关于 MATLAB 6.5 的下列有关内容： 1. MATLAB 简介 2. 启动和退出 MATLAB 6.5 软件 3. MATLAB 6.5 主体界面 4. 菜单栏介绍 通过配以图表，加以例子详细说明，让读者初步了解 MATLAB 6.5 以及编辑环境，为后面利用 MATLAB 6.5 进行数值计算和仿真分析打下良好基础。 1.1 MATLAB 简介 在 20 世纪

25、 70 年代的中期， Cleve Moler 博士和他的同事在美国国家基金会的帮助下，开发了 Linpack 和 Eispack 的 Fortran 语言子程序库，其中 Linpack 适用于线性方程求解的子程序库， Eispack 适用于特征值求解的子程序库。在 70 年代后期， Cleve Moler 博士设计了 Linpack和 Eispack 的接口程序，并将程序取名为 MATLAB。这就是现在广泛使用的 MATLAB 的起源。 MATLAB 是由美国 Mathworks 公司开发的大型软件。在 MATLAB 软件中，包括了两大部分：数学计算和工程仿真。其数学计算部分提供了强大的矩阵处

26、理和绘图功能。在工程仿真方面， MATLAB 提供的软件支持几乎遍布各个工程领域，并且不断加以完善。 本书将介绍 MATLAB 软件在电力系统建模和仿真中的应用，主要涉及到 MATLAB软件中的电力系统仿真模块 (SimPowerSystems)和控制系统工具箱 (Control System Toolbox)。此外随着电力系统的发展，模糊逻辑工具箱 (Fuzzy Logic Toolbox)、信号处理工具箱 (Signal Processing Toolbox)、小波工具箱 (Wavelet Toolbox)和神经网络工具箱(Neural Network Toolbox)等在电力系统中也有着

27、广泛的应用。 1.2 启动和退出 MATLAB 6.5 软件 1.2.1 启动 MATLAB 6.5 软件 在安装 MATLAB 6.5 软件后重新启动计算机，就完成了 MATLAB 6.5 的安装，启动2 MATLAB 6.5 软件，即可进入 MATLAB 6.5 的主体界面，如图 1-1 所示。 图 1-1 进入 MATLAB 6.5 的主体界面 1.2.2 退出 MATLAB 6.5 软件 利用 MATLAB 软件完成数值计算和仿真任务后，可以用以下 3 种方法退出 MATLAB软件。 1利用 MATLAB 菜单退出 单击 File 菜单，在弹出的菜单选项中选择 Exit MATLAB，

28、如图 1-2 所示，即可退出MATLAB 软件。 图 1-2 利用 MATLAB 菜单退出 3 2. 使用 quit 语句退出 在指令窗口 (Command Window)中直接键入 quit语句，单击回车键即可退出 MATLAB软件，如图 1-3 所示。 图 1-3 使用 quit 语句退出 3. 使用热键退出 在 MATLAB 窗口中同时按 Ctrl 键 Q 键即可退出 MATLAB 软件。 4. 直接退出 单击 MATLAB 窗口的 即可直接退出 MATLAB 软件。 1.3 MATLAB 6.5 主体界面 1.3.1 MATLAB 6.5 主体界面 启动 MATLAB 软件后，即可进入

29、 MATLAB 主体界面，如图 1-1 所示。在主体界面中包括与 MATLAB 相关的各种图形用户接口工具，用以管理文档、变量和相关的应用软件。 在 MATLAB 主体界面中主要分为以下几个部分： 1. 菜单栏区 菜单栏区主要包括文档 (File)菜单、编辑 (Edit)菜单、视图 (View)菜单、网络 (Web)菜单、窗口 (Window)菜单和帮助 (Help)菜单，如图 1-4 所示。 图 1-4 菜单栏区 4 2. 常用工具栏区 常用工具栏区主要包括新建 M 文档按钮、打开按钮、剪切按钮、复制按钮、粘贴按钮、取消按钮、重复按钮、仿真程序库导航按钮、帮助按钮以及当前所示目录按钮，如图

30、1-5 所示。 图 1-5 常用工具栏区 3. 窗口区 窗口区主要包括工作区 (Workspace)窗口、指令窗口 (Command Window)和指令历史窗口 (Command History)，如图 1-6 所示。 图 1-6 窗口区 4. 开始导航区 开始导航区由开始 (Start)按钮进行引导，如图 1-7 所示。利用开始导航区可以运行所有 MATLAB 软件的工具以及访问相关文档。 图 1-7 开始导航区 1.3.2 菜单栏区 菜单栏是 MATLAB 必不可少的成分，利用它们，读者可以对自己的工作有一个清晰的导向认识。如图 1-8 所示，在 MATLAB 的主体界面中，通常的菜单栏

31、包括以下菜单： 文档菜单 5 编辑菜单 视图菜单 网络菜单 窗口菜单 帮助菜单 下面将分别进行介绍。 1.4 菜单栏介绍 1.4.1 文档菜单 文档 (File)菜单是最基本的菜单，与别的 Windows 程序相比， MATLAB 的文档菜单有其自身的特点。文档菜单如图 1-8 所示。 图 1-8 文档菜单 文档菜单各项命令及其功能如下： New ：创建新文档 Open ：打开文档 Close Command Window：关闭指令窗口 Import Data ：导入数据文档 Save Workspace As：用新的名称保存工作区 Set Path：设置路径 Preference：参数首选项

32、 Page Setup：页面设置 Print：打印文档 Print Selection：打印选择区域 Exit MATLAB：退出 6 1. 创建新文档 单击创建新文档 (New)命令，弹出用以选择的 4 种文档类型，如图 1-9 所示。分别是新建 M 文档 (M-file)、新建图形文档 (Figure)、新建仿真模型 (Model)和创建图形用户接口(GUI)。 图 1-9 四种文档类型 1) 新建 M 文档 单击新建 M 文档 (M-file)命令则弹出 M 文档窗口，如图 1-10 所示。 图 1-10 新建 M 文档 (M file) 在 M 文档窗口中使用 MATLAB 自带语言构

33、造并创建 MATLAB 程序。利用这种编程语言可以更好地发挥 MATLAB 的功能。在编程语言中包括数据类型、数据流控制、矩阵标引、优化运算以及其他课题。详细的 M 文档编程将在后续章节介绍。 2) 新建图形文档 单击新建图形文档 (Figure)命令则弹出图形文档窗口，如图 1-11 所示。 MATLAB 的图形功能包括二维绘图和三维绘图。利用图形文档窗口可以绘制图形、进行注释和打印图形等一系列工作。详细的功能以及使用方法将在后续章节进行介绍。 3) 新建仿真模型 单击新建仿真模型 (Model)命令则弹出仿真模型窗口，如图 1-12 所示。 7 图 1-11 新建图形文档 图 1-12 新

34、建仿真模型 仿真模型窗口用来实现动态系统建模和仿真。使用该仿真模型窗口可以对线性系统、非线性系统、连续时间系统和离散时间系统等进行建模、仿真和分析。详细的使用方法在后续章节进行介绍。 4) 创建图形用户接口 单击创建图形用户接口 (GUI)命令则弹出图形用户接口 (GUIDE Quick Start)对话框，如图 1-13 所示。 8 图 1-13 创建图形用户接口 图形用户接口对话框提供了数种模板，用来创建读者自己的图形用户接口。 图形用户接口对话框包括两个选择项：创建新的图形用户接口 (Create New GUI)选项卡和打开已存在的图形用户接口 (Open Existing GUI)选

35、项卡。 打开已存在的图形用户接口选项卡，如图 1-14 所示。在选项卡中单击浏览 (Browse)按钮，在弹出的对话框中选取适当的图形界面设计模板。 图 1-14 打开已存在的图形用户接口选项卡 在创建新的图形用户接口选项卡中有 3 个选项，分别是 GUIDE 模板 (GUIDE Templates)选项、预览 (Preview)选项和存储 (Save on startup as)选项，如图 1-13 所示。 GUIDE 模板选项中包含 4 种模板模式： (1) 空白 GUI(Blank GUI) (2) 带有用户接口控制的 GUI(GUI with Uicontrols) (3) 带有坐标轴

36、和目录的 GUI(GUI with Axes and Menu) 9 (4) 模式问题对话框 (Modal Question Dialog) 从创建新的 GUIDE 图形用户接口选项卡的模板选项中选择其中一种模板模式，所选择的模板在右边的预览选项中呈现预览图形。 4 种模板显示如图 1-15(a) (d)所示。 (a) (b) (c) (d) 图 1-15 GUIDE 图形用户接口选项卡的模板的 4 种模式 (a) 空白 GUI 模板； (b)带有用户接口控制的 GUI 模板； (c) 带有坐标轴和目录的 GUI 模板； (d) 模式问题对话框模板。 10存储 (Save on startup

37、 as)选项用于将所选的模式进行存储。第一次使用该模板时如果忘记存储， GUIDE 将会提示用户进行存储。 2. 打开文档 单击文档菜单下的打开文档 (Open)命令，即可弹出打开文档对话框，用以选择需要打开的相关文档，如图 1-16 所示。 图 1-16 打开文档对话框 同时按下快捷键 Ctrl 键 O 键也可完成此项操作。 在 MATLAB 中可以打开的文档类型选项有如下几种： 1) 所有 MATLAB 文档 (All MATLAB Files)类型 2) M 文档 (M-files)类型 (*.m) 3) 图形文档 (Figures)类型 (*.fig) 4) MAT 文档 (MAT-f

38、iles)类型 (*.mat) 5) 仿真模型文档 (Models)类型 (*.mdl) 6) 物流文档 (Stateflow files)类型 (*.cdr) 7) 实时控制文档 (Real-Time Workshop files)类型 (*.rtw， *tmf) 8) 所有文档类型 (*.*) 选择适当的文档，单击打开按钮即可完成操作。 3. 关闭窗口 关闭窗口选项用来关闭当前进行操作的窗口。如果当前进行操作的窗口是指令窗口(Command Window)，则该项选项显示的是关闭指令窗口 (Close Command Window)。如果当前进行操作的窗口是工作区 (Workspace)窗

39、口，则该项选项显示的是关闭工作区 (Close Workspace)窗口。 同时按下快捷键 Ctrl 键 W 键也可完成此项操作。 4. 导入数据文档 向工作区导入 ASCII American national Standard Code for Information Interchange，美国国家信息交换 (用 )标准 (代 )码文本数据或者二进制数据最简单的方法就是使用MATLAB 导入数据文档 (Import Data.)命令。 11使用导入数据文档命令，按照以下步骤：激活导入数据文档命令，弹出导入数据文档对话框，如图 1-17 所示。 图 1-17 导入数据文档对话框 在此对话框中选择用户需要导入数据的文档，单击打开按钮即可。可以选择的文件类型有如下几种： 1) 可识别的数据文件 (Recognized data files)类型 2) 图形转换文档 (CompuServe Graphics Interchange)类型 (*.gif) 3) 光标格式 (cursor format)类型 (*.cur) 4) HDF 以及 HDF-EOS 类型 (*.hdf) 5) 插图格式 (Icon Format)类型