電氣工程及其自動化專業學生應該如何學習 matlab 的相關知識？

01-03

題主今年大二，課表太空，輔導員又建議提前學習matlab，但是matlab的內容太多，所以題主想知道這個專業主要需要matlab的哪些功能，以及需要學習哪些內容，以及如何高效的學習？

matlab作為一個工科神器，總叫人相見恨晚。我在本科的時候，從大二開始接觸和學習matlab，然後後面做畢業設計都是用的matlab，以及研究生期間，不管是有限元電場磁場分析，還是電機控制的矢量控制及直接轉矩控制模擬，都是多虧matlab這款神器，才得以完成！

那作為電氣工程及其自動化專業的學生應該學習matlab的哪些知識呢？

我覺得主要是三個方面的內容需要掌握：

1.simulink的使用

2.m腳本函數的編寫

3.s函數的編寫

其中simulink的使用，應該是比較簡單的。上面也有人說了使用其對電力電子課程所學內容的模擬，用simulink搭一些升降壓電路或者電機控制模型，為什麼說simulink的使用簡單呢，跟搭積木一樣，在它的模塊庫裡面已經將我們會用到的各種功能模塊給了處來，我們只需要按照課本上的控制原理圖，將其分別對應的拖到模型文件中，然後用線將其連起來。

這是一種基於圖形化編程的原理，就是為了縮短軟體開發的流程，類似的，如果你能熟練使用simulink，那我覺得你學習labview這個軟體最多三天。

學習建議：對著電力電子書上的整流或者逆變電路圖，將其在simulink中模擬實現。

其次就是腳本m函數的編寫，這個東西就是編程了。當時記得求電場和磁場的有限元分析就是用m函數寫的。題目如下圖：按有限差分法求解電場分布情況，畫出電位線。

做出結果如下：

在學習m函數的過程，其本質還是編程思維的訓練，如果c語言過關，那應該沒啥大問題。

建議：可以先嘗試用m函數求解微分方程組。什麼？太難了？那畫個sin函數會不會，輸出個指數函數能不能？

m函數學好了，就可以去探索圖像處理演算法啊，粒子群優化啊，遺傳演算法等等高級玩家了。

3. s函數作為simulink模型模擬的補充，相當於自己編程實現自己需要的功能模塊。這個內容還是很有必要學習的，畢竟simulin庫裡面的模塊不都是任何時候令人滿意。在你知道一個控制對象的輸入，輸出，離散或連續，等等信息之後，根據微分方程或者狀態方程就可以寫出你自己的模塊。

當然，上面這三者內容是互通有無的，你可以調用我，我也可以調用你，等你真正掌握了之後。

電氣工程專業課程中用的matlab的地方：

電機：simulink+m函數+S函數；電力電子：simulink

連續與離散：simulink+m函數；電路原理：simulink

電力系統分析：simulink+m函數+S函數；

最後，推薦幾本書給大家：

電力系統的MATLAB-SIMULINK模擬與應用（王晶等）

電力電子，電機控制系統的建模和模擬（洪乃剛）

電力電子和電力拖動控制系統的 MATLAB 模擬（洪乃剛）

註：如果實在實在找不到電子版的，私信我。

電氣工程這個專業，能用到matlab的地方非常多，建議結合自己的方向和需求有一定的針對性的著手。以下的方法並非是類似於大學課程那樣，起承轉合樣樣皆全，只是從實操角度，給出一些快速上手以及避免彎路的建議。

首先，一些通用的內容，matlab的基本程序語言是一定要知道的。隨便找一本matlab的書看看基礎部分就可以了，熟悉一下matlab中基本的矩陣操作，循環語句，文件讀寫，m文件，等等。無論什麼進階功能，都免不了這些基礎的操作，所以了解即可。如若真的自己編寫，直接去網上搜一下命令，再在matlab中用幫助語句看語法格式就可以（help ***,如"help plot")。

接下來結合個人經歷作說明。偏模型模擬和偏演算法的人要有不同的側重。

偏模型模擬。如果你是學電機、電力電子等跟電子器件相關性很高的課題，simulink就要常用到了。尤其是裡面的電氣相關的工具箱，小到一個電阻元件、大到一個電機完整模型，甚至是封裝起來的更複雜的模塊，再加上諸多的測量元件，真是一個非常繁多且強大的工具庫。建議按照如下方式去學習：

1. 看一些簡單的模型，並模仿著去搭一搭（可以直接用自帶的demo）。學習都是從模仿開始的。一是為了熟悉各個模塊的位置（當然也可以每次都用「查找」），二是了解每個元件的每個功能是如何連線的。這個過程也可以學習到很多的元件間的連線技巧。比如測量電壓、電流的電壓表、電流表等，在實現時，實際是先找到相關元件接到原模型中，再將該元件提出的元件接到顯示的元件中（或顯示波形、或者顯示示數）。

2. 學習設置或者調節元件的屬性。matlab有的時候太過於強大，一個元件裡面的屬性非常多，要大概了解常用的幾個屬性值在哪調，有什麼用。尤其是後期做大的模擬，屬性的調節是相當關鍵的，要會讀說明文件，會調數據，但前期了解基本知識就可以了。

3. 模擬程序與matalb或者其他程序的對接。如果做比較複雜的模擬，可能僅靠simulink顯得吃力，需要藉助其他軟體。或者數據處理量非常大，如何通過與外界文件的讀寫，階段性的保存、讀取數據等，都是有技巧的。

有人可能會說，還有封裝的技巧、POWER GUI等等，那些就是邊學邊了解就夠了。慢慢積累。

偏數值演算法。電氣專業的很多學生做演算法非常多，電力系統穩定性分析、優化演算法等等，這些裡面有很多並不需要simulink，m文件和其他相關工具箱發揮著非常大的作用。這首先需要一定的數值計算功底，其餘的要麼藉助其他工具箱，用matlab調用其函數。或者自己編寫。

matlab區別於其他諸如c++,java等語句的最大的區別之一，就是矩陣運算能力。要熟悉寫矩陣運算的邏輯。以及在matlab中function函數的寫法等等。

還有就是養成良好的變數命名習慣以及注釋習慣，便於傳遞以及修改。

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以前答過一個與matlab有關的問題，附在此處，供大家閱覽。

1. 如何將MATLAB/sinlunlink模擬圖不失真的放入word中?

https://www.zhihu.com/question/57202110/answer/151980080

直接用simulink里的power電氣工具箱。

直接在幫助文檔里搜索power system。就可以看到一堆連接，點進去看相關demo。好好研究下demo。

照葫蘆畫瓢是最簡單的，

matlab的m語言說實在話，用在強電並不簡潔明了，雖然我也用過m語言編過電機矢量控制的磁鏈環，但是那是因為我還沒用過simulink，用了simulink之後，再也不想用m語言重複造輪子了。

當然了，中間我也用m語言將某個模塊封裝到labview里。這就另說了

首先學習 MATLAB 語言的基本語法，學會使用 MATLAB 的幫助系統，遇到不懂的直接在命令窗口輸入 doc xxx；重點掌握模塊化編程的思想，在完成複雜任務時，學會進行功能劃分，利用子函數完成特定任務。若對 MATLAB 語言編程需要深入學習，可以閱讀《MATLAB Programming Guide》
既然你說自己有電氣專業背景，那麼還需要重點學習 MATLAB 的模擬工具 Simulink, 初期學習可以對照電路書，搭建一些簡單的模型，進行模擬，並與理論分析進行對比，遇到不會使用的模塊時，要學會看它的幫助，通常幫助中都會有一些例子，可以打開看看。進一步學習可以利用 SimPowerSystem 中的模塊搭建一些電力電子電路進行模擬，比如搭建一個簡單的 Buck 電路，將模擬結果與理論分析對比，可以加強你對知識的理解。你如果需要看幫助中提供的模型，可以在此路徑下找到：X:MATLAB oolboxsimulinksimdemos

以上, 希望能對你有幫助！

先簡單說幾句。

先簡單學學其中數值計算的部分吧，到學校圖書館找一本大學數學實驗，學會解一些簡單的優化問題。

另外matlab做一些數據和文件處理也挺方便的，也可以試試。

百度：matlab入門，先弄明白基本的語法。

強烈建議用《電力系統的MATLAB/SIMULINK模擬與應用》王晶編寫的，這本書非常適合電氣工程專業的。可以根據自己已經學了什麼基礎課對著書里專門的知識來模擬學習。例如你學了電路，可以學裡面的電子電路的模擬。

有興趣就學，沒興趣就不要了，單從simulink來說，才剛大二電路見的估計也不多，能模擬出來也不知道這電路能幹嘛，實在閑就玩玩labview，單片機什麼吧，社會技能也要點一些，考駕照，出去轉轉之類的。還有遊戲顯卡，Hi-Fi，手錶，單反相機，SONY，機械鍵盤，手辦，模型，木工，DIY，圖吧卡吧（等等，這都是什麼東西？）

大學不只有學習（學習很重要），有些事物現在不試試以後就沒那沒有意思了，小時候沒玩的玩具就永遠失去了，

如果以上說的幾個你大都知道，那你還是抓住大學時光多讀書吧

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需要特別說一下labview和matlab的混合編程，我用的不多。但是如果你不想去朝著數學建模方面而是想朝著模擬走那也是需要學習一下的。

《國外電子與通信教材系列:LabVIEW大學實用教程(第三版)》 J.特拉維斯 (Jeffrey Travis), J.克林 (Jim Kring), 喬瑞萍, 等【摘要書評試讀】圖書《LabVIEW虛擬儀器從入門到測控應用130例(附DVD光碟1張)》李江全, 任玲, 廖結安, 溫寶琴, 等【摘要書評試讀】圖書

這也是入門書籍，看完這兩本，其他的就是Google啦。

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不知道為什麼知乎把我前面發布的回答給吞了。。。。還我回答。。。。。算了，重新達一下。

我心目中，MATLAB只是個工具，而我覺得就本科來說：數學建模&>各種工具箱學習與使用&>電氣工程搭模型。

1、電氣工程本專業搭模型入門：

《電力電子、電機控制系統的建模和模擬(附DVD-ROM光碟1張)》洪乃剛【摘要書評試讀】圖書

《MATLAB/Simulink電力系統建模與模擬》於群, 曹娜【摘要書評試讀】圖書

一本是電力電子，一本是電力系統。但是都是應用書，其中的知識細節需要你仔細去查閱其他資料才有收穫。

Introduction: PID Controller Design

控制的官方文檔，就個人而言，控制是搭建絕大部分模型最重要的一環，希望能好好學習自動控制原理，有空看看現代控制理論，並用MATLAB裡面的工具箱實現。

MATLAB中文論壇支持 - MathWorks 中國支持 - MathWorks 中國

善用論壇和官方支持文檔、實例。在學習一個新的工具箱，首先就是官方文檔，然後example和一些實例，然後去論壇問，看，自己篩選。

2、數學建模推薦書：

《華章數學譯叢53:數學建模(原書第5版)》吉奧丹諾 (Frank R.Giordano), William P.Fox, Steven B.Horton, 葉其孝, 姜啟源, 等【摘要書評試讀】圖書』

入門永遠都是一本到兩本書最好，其他的都是靠前輩和自己的實踐。

3、MATLAB編程：

a href="http://www.baidu.com/link?url=8pHuyZ1vQIdQO9cnDQHqxWntN9tRlKlQiu2js8mN8GPZ2sFRgU2_u0gwg3ijtnyqDY1xOfX6KnSO0NgjtUdtxa">《MATLAB高效編程技巧與應用:25個案例分析》 – MATLAB中文論壇

MATLAB編程很簡單，但是要學會用矩陣的思想去編程，這裡也只放一本書（一本也夠了，貪多嚼不爛）

希望對你有幫助。

再次吐槽知乎吞我答案。

THU，電氣～第一次接觸matlab是在大二下學期，數學實驗課，主要是用matlab做數值計算，優化擬合，解決一些數學問題

之後使用matlab是在自控和電磁場課上，用來看系統的特性，分析一個特定結構的磁場；還有通信系統原理和數字信號處理選修課上用來計算信號

課程裡面用到matlab大概這麼多，不過當時數字信號處理課老師說過：「matlab對於工科生來說就是算草紙」這一點確實很對，好多設想和演算通過matlab都可以輕鬆解決

題主想要自學matlab不妨按照上面講的步驟來，不論如何，以後你總會用到的，所以不用太著急～

作為一個掉入電磁計算和機器學習大坑的小白，我每天基本就是打開電腦，打開matlab，run，關閉matlab，關閉電腦的無限循環。所以題主大可不必著急，總有一天你會用到並且離不開matlab這個磨人的神器的～

《MATLAB語言基礎與應用(第二版)》電子工業出版社

電氣工程也是個很大的學科，具體用到matlab的哪些部分，需要看你日後的研究方向。比如電力電子就要用simulink搭一些升降壓電路或者電機控制模型之類的，電力系統就很有可能需要用.m文檔去分析信號，用不同的數學方法比如傅里葉變換或者小波變換在不同的時域頻域進行計算。大二的話不需要特別刻意學習matlab，把公共課裡面講到的matlab知識學好就夠了。

不建議提前學，matlab就是一個工具，現用現學完全來得及，你們本科能用matlab多複雜的功能？建議多餘的時間把把妹子，做個兼職，想學習的話也應該學更實際的東西，搞硬體或者軟體，總之不是這種科研才用的東西

安裝Matlab後打開，裡面有個新手入門看一看~~~就可以了。

到需要用的時候，不會寫的直接百度，什麼都解決了。

多金的話就買些什麼matlab入門到精通之類的書。