(word完整版)用MATLAB GUI设计简单计算器
- 1 - 摘要
基于MATLAB GUI的计算器设计是利用GUIDE创建图形用户界面进行计算器设计。设计计算器时，主要是考虑到计算器的易用性、功能的常用程度进行计算器界面与功能的设计。通过调整控件和文本的布局及颜色,使界面简单大方、布局合理，达到界面友好的效果。
计算器设计时主要利用到get和set两个函数进行各个控件属性值的传递和设置。计算器实现的功能有：数字0～9和小数点的输入显示，平方、开平方和对数的输入显示。进行四则运算、正弦计算、余弦计算、正切计算和余切计算，可以求阶乘、求百分数和求倒数。可以进行括号及变量x与变量y的输入，结合坐标轴编辑框和曲线颜色编辑框实现函数的曲线绘制。最后运行调试，实现基于MATLAB GUI的计算器的设计。
MATLAB GUI介绍
MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。
MATLAB是matrix和laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂，主要面对科学计算、可视化以及交互式程设计的高科技计算环境。MATLAB是将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言的编辑模式，特别是所附带的30多种面向不同领域的工具箱支持，使得它在许多科学领域中成为计算机辅助设计和分析、算法研究和应用开发的基本工具和首选平台。
MATLAB的图形用户界面(Graphical User Interface，简称GUI，又称图形用户接口）是指采用图形方式显示的计算机操作用户界面。与早期计算机使用的命令行界面相比,图形界面对于用户来说在视觉上更易于接受。MATLAB的图形用户界（GUI）是由光标，窗口，菜单、文字说明等对象构成一个用户界面。用户可以通过键盘输入相关的参数，通过鼠标选择、激活这些(word完整版)用MATLAB GUI设计简单计算器
第4章 MATLAB计算的可视化和GUI设计
MATLAB具有非常强大的二维和三维绘图功能，尤其擅长于各种科学运算结果的可视化。
4.1二维曲线的绘制
4.1.1基本绘图命令plot
1. plot(x) 绘制x向量曲线
plot命令是MATLAB中最简单而且使用最广泛的一个绘图命令，用来绘制二维曲线。
语法：
plot(x) %绘制以x为纵坐标的二维曲线
plot(x,y) %绘制以x为横坐标y为纵坐标的二维曲线
说明：x和y可以是向量或矩阵。
【例4.1】用plot(x)命令画直线，如图4.1所示。
x1=[1 2 3]
x1 =
1 2 3
plot(x1)
x2=[0 1 0]
x2 =
0 1 0
plot(x2)
图4.1 (a) x1曲线 (b) x2曲线 2. plot(x,y) 绘制向量x和y的曲线
【例4.2】绘制正弦曲线y=sin(x)和方波曲线，如图4.2所示。
x1=0:0.1:2*pi;
y1=sin(x1); %y1为x1的正弦函数
plot(x1,y1);
x2=[0 1 1 2 2 3 ];
y2=[1 1 0 0 1 1 ];
plot(x2,y2);
axis([0 4 0 2]) %将坐标轴范围设定为0-4和0-2
3. plot(x) 绘制矩阵x的曲线
【例4.3】矩阵图形的绘制，如图4.3所示。 x1=[1 2 3;4 5 6];
plot(x1);
x2=peaks; %产生一个49*49的矩阵
plot(x2);
程序分析：a图中有三条曲线而不是两条曲线，因为矩阵x1有三列，每列向量画一条曲线；b图为由peaks函数生成的一个49×49的二维矩阵，因此产生49条曲线。
基于MATLAB GUI的控制系统界面设计
摘要：MATLAB语言是一种十分有效的工具，能容易地解决在系统仿真及控制系统设计领域的教学与研究中遇到的问题，它可以将使用者从频繁的底层编程中解放出来，把有限的宝贵时间更多地华仔解决科学问题上。MATLABA GUI是MATLAB人际交互界面。由于GUI本身提供了windows基本控件的支持，并且具有良好的时间驱动机制，同时提供了MATLAB数学库的接口，所以GUI对于控制系统仿真的平台设计显得十分合适。GUI对于每个用户窗口生成.fig和.m文件。前者负责界面的设计信息，后者负责后台代码的设计。
本文界面设计主要基于MATLAB GUI平台，结合控制系统基础理论和MATLAB控制系统工具箱，实现了用于控制系统界面的设计。主要包括：进行常规控制环节（比如PID）的图形界面设计，能够在已知传输函数的情况下，输出常用响应曲线。
关键词：控制系统；MATLAB GUI；计算机设计
Control system based on MATLAB GUI interface design
Abstract: MATLAB language is a very effective tool,and can be easily resolved in
the system simulation and control system of teaching in the field of computer-aided
design and research problems,it could be the bottom of the user from tedious
programming liberate the limted spend more valuable time to solve scientific
problems. The MATLAB GUI is the interative interface.As the GUI itself provides the
』业技术 ２００７ ＮＯ．１ ２ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｓｕｌ而画＿Ｆ网
利用ＭＡＴＬＡＢ实现Ｒｏｕｔｈ稳定判据的ＧＵＩ设计
周岳斌 （湖南理工学院机械与电气工程系 岳阳 ４１４０００）
摘要：根据自动控制系统Ｒ０ｕｔｈ稳定判据的基本原理，利用ＭＡＴＬＡＢ的数值计算和图形用户界面（ＧＵＩ）设计功能，实现线 性系统稳定性的快速判别和系统特征根的准确求解，给出了具体的实现方法及程序运行界面。 关键词：ｍａｔｌａｂ稳定性分析Ｒｏｕｔｈ表图形用户界面 中图分类号：ＴＰ３ １ １ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—０５３４（２００７）０４（ｃ）一００４５—０２
ＭＡＴＬＡＢ是一种简洁、直观、高效的
计算机语言，它具有强大的科学计算能力和 出色的图形处理能力，提供了友好的图形用
户界面（ＧＵＩ）和齐全的工具箱，在工程技术领
域得到了广泛应用。 稳定性是控制系统的重要性能，也是系
统能正常工作的首要条件。线性控制系统稳
定的充分必要条件是：闭环系统特征方程的
所有根均具有负实部；或者说，闭环传递函
数的极点均位于左半ｓ平面上。由于自动控
制系统的复杂性，判别计算量非常大，利用
ＭＡＴＬＡＢ强大的计算能力，设计出ＧＵＩ应 用程序后，将大大方便用户，使稳定性分析
变得很简单。
１ Ｒｏｕｔｈ稳定判据
如果能够将所有的特征根全部解出来，
立即可以判定系统是否稳定，但对于三阶以
上的高阶系统，求解特征根难度较大，采用
Ｒｏｕｔｈ稳定判据可以不必解出特征根，直接
可判断出在右半ｓ平面是否有根和有几个根。
若系统的特征方程为：
口 ５ ＋ａ，．ａｓ ＋…＋ａａｓ＋ ；０（１）
其中ａｎ为正，绘制一个表格，最上面
两行系数按表１的格式填入（１）式中的各系数。
表ｌ Ｒｏｕｔｈ表格式
从第三行开始按照使第ｉ行第Ｊ列的数
等于（２）式：
一击 ３ 日＝一一ｌ ｌ，１）－ｒ’、 日．＿Ｉ －Ｉ１ 日．１ ＿ｒ 、‘
