MATLAB ، مخفف MATrix LABoratory ، يك محيط محاسبات فني سطح بالا است كه براي حل مشكلات علمي و مهندسي مناسب است. خانواده برنامه هاي MATLAB شامل برنامه اصلي به همراه انواع مختلف راه حل هاي خاص برنامه به نام جعبه ابزار است. جعبه ابزار مجموعه اي جامع از توابع MATLAB است كه محيط MATLAB را براي حل كلاسهاي خاصي از مشكلات گسترش مي دهد. در اين ماژول ، محيط ارائه شده توسط برنامه پايه مورد بررسي قرار مي گيرد.
برنامه پايه MATLAB به همراه توابع جعبه ابزار سيستم كنترل ، مي تواند براي تجزيه و تحليل و طراحي مشكلات سيستم هاي كنترل مانند مواردي كه در اين دوره پوشش داده شده است ، مورد استفاده قرار گيرد. جعبه ابزار سيستم كنترل شامل تجزيه و تحليل تعاملي و ابزارهاي طراحي به نام LTI Viewer و SISO Design Tool مي باشد. LTI Viewer از رابط كاربري گرافيكي (GUI) براي توليد و مشاهده نمودارهاي زمان و فركانس توابع انتقال خطي زمان ثابت (LTI) و اندازه گيري از اين نمودارها استفاده مي كند. ابزار طراحي SISO از رابط كاربري گرافيكي براي ارائه روشي مناسب و تعاملي براي طراحي سيستم هاي كنترل تك ورودي-خروجي (SISO) با روش آزمايش و خطاي متداول استفاده مي كند. ما از كاركردهاي Control System Toolbox در ماژول 2 استفاده مي كنيم و استفاده از آن را در ماژول هاي بعدي افزايش مي دهيم. هر زمان كه در اين دوره به MATLAB اشاره شده است ، مي توانيد آن را به معناي برنامه اصلي به علاوه جعبه ابزار سيستم كنترل توضيح دهيد. در واقع ، اين شروع مطالعه MATLAB براي مهندسي كنترل است. موارد بيشتري وجود دارد كه بايد براي عملكرد و راحتي بيشتر در طراحي سيستم هاي كنترل و تجزيه و تحليل رفتار سيستم مورد بررسي قرار گيرد.
جعبه ابزار نمادين رياضي قابليت رياضي نمادين را به محيط MATLAB اضافه مي كند. توابع و معادلات را مي توان به صورت نمادين وارد كرد. عبارات نمادين را مي توان به صورت جبري دستكاري و ساده كرد. توابع انتقال را مي توان تقريباً مطابق نوشته وارد كرد. دگرگوني هاي لاپلاس و معكوس آنها را مي توان وارد كرد و به شكل نمادين يافت. مقدمه اي بر جعبه ابزار نمادين رياضي و قابليت هاي آن در ماژول 2 ارائه مي شود.
نرم افزار Simulink متلب براي شبيه سازي سيستم ها استفاده مي شود. از GUI براي تعامل با بلوك هايي كه زير سيستم ها را نشان مي دهند استفاده مي كند. ما مي توانيم بلوك ها را تغيير دهيم ، اندازه بلوك ها را تغيير دهيم ، بلوك ها را برچسب گذاري كنيم ، پارامترهاي بلوك را مشخص كرده و بلوك ها را به هم متصل كنيم تا سيستم هاي كاملي را ايجاد كنيم كه شبيه سازي ها از آنها قابل اجرا است. Simulink در ماژول 3 معرفي خواهد شد. ما استفاده از Simulink را در ماژول هاي بعدي براي مطالعه اثرات غير خطي و عدم قطعيت در پارامترهاي مدل بر عملكرد سيستم هاي حلقه بسته افزايش مي دهيم.
طبيعتاً ارائه MATLAB و جعبه ابزارهاي آن در اين دوره نمي تواند تمام پيشينه و جزئيات لازم براي درك كامل MATLAB را پوشش دهد. هدف محدود ارائه در اينجا ارائه اطلاعات كافي است تا خواننده را قادر به استفاده از MATLAB براي تجزيه و تحليل و مشكلات طراحي شده در اين كتاب كند. براي جزئيات بيشتر ، خوانندگان به اسناد گسترده ، در دو نسخه چاپي و آنلاين ، ارائه شده توسط MathWorks Inc ارجاع داده مي شوند.