基于MATLAB GUI 的虚拟电工实验系统开题报告

全文总字数：1915字

1. 研究目的与意义

采用matlab的图形化用户界面（gui），进行适用于教学的虚拟仿真实验平台的开发设计，使其能在相应的电工学教学领域发挥作用。

毕业设计的具体目的：1、设计可建立电路实验模型的虚拟平台，使其能够进行电路数据分析计算，并能够通过虚拟显示器直观反映实验数据和结果；2、使该平台能够进行相应的电机动态特性的演示，并进行相应的观察和分析；3、使得通过该平台能够进行电路分析，得出相应电路的工作原理。

本课题研究的意义：本课题对基于matlab gui的电工学实验平台进行了设计，利用了其强大的计算和图像绘制功能，其意义如下：1、对于传统的电工学教学过程进行一定的创新和改革，使matlab成为课堂上一个方便且有效的辅助工具；2、使实验过程不被实验室器材的性能、应用次数、成本等原因所局限，使得电工学教学实验应用拥有方便性和广泛性；3、对matlab gui的功能进行更加深入的学习探索和发掘。

2. 国内外研究现状分析

当代科技日新月异，在电工学的日常教学之中，计算机作为一种辅助手段被人们广泛接受，而以此作为载体，虚拟实验室应运而生，成为计算机辅助教学（caicomputer assisted instruction）中重要的一环，许多被实体实验所限制的内容可以根据人们的需要，在虚拟实验室中便可以进行。

被人们所青睐的各种应用软件平台和工具中，matlab因其强大的计算功能和绘图功能在一众工具软件中脱颖而出，从而被国内外高校的实验室广泛使用。

matlab其本身就拥有用于电力电子仿真的工具箱，即电力系统模块集（power system blockset），其内容丰富且功能强大，可以用于电路、电力电子系统、电机系统仿真，且可用于绘制电路框图，提供清晰且直观的成果，故而如何更好地使用这个优秀的软件，成为了目前人们所研究的热点之一。

3. 研究的基本内容与计划

采用matlab gui强大的计算功能和图形绘制功能，进行日常电工学实验准确的模拟实验仿真平台的设计，并保证其稳定可行。

需要研究的内容有：1、常用电路的电路分析对教学中使用的各种典型电路进行电路分析，掌握其工作原理，利用matlab语言进行分析计算。

2、对电机特性的研究分析对不同的电机特性进行分析研究，掌握其规律并建立模型。

4. 研究创新点

本论文特色与创新如下：（1）利用MATLAB GUI制作的平台，界面方便易用，清晰直观，简洁美观，操作简单；（2）对电工学领域各个教学模块有着细致而系统的整合与分类，对各种相应的子模块进行有效的归类整合，使得功能更为清晰直观，一目了然；（3）依托MATLAB本身强大的算法和丰富的函数库，进行适当的编程，能在给出相应的电路参数后得出所需结果和图像，反应迅速；（4）借助Simulink对实验内容进行电路的建模仿真，绘制对应的电路框图；（5）平台代码本身具有开放性，通俗易读，使用者可以通过参阅提供的核心源程序代码，自己动手编写程序，创新思路，丰富和扩展实验内容