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，主要包括和两大部分。概述与特点是由美国公司发布的主要面对科学计算可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它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如的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。和并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈指。可以进行矩阵运算绘制函数和数据实现算法创建用户界面连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算控制设计信号处理与通讯图像处理信号检测金融建模设计与分析等领域。的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学工程中常用的形式十分相似，故用来解算问题要比用，等语言完成相同的事情简捷得多，并且也吸收了像等软件的优点，使成为个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对，的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到函数库中方便自己以后调用，此外许多的爱好者都编写了些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。具有以下几个特点高效的数值计算及符号计算功能，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来。具有完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化。友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言，使学者易于学习和掌握。功能丰富的应用工具箱如信号处理工具箱通信工具箱等，为用户提供了大量方便实用的处理工具。概述与特点是最重要的组件之，它提供个动态系统建模仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。具有适应面广结构和流程清晰及仿真精细贴近实际效率高灵活等优点，并基于以上优点已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于。是软件公司为提供了新的控制系统模型图输入与仿真工具而开发的。它是用来对动态系统进行建模仿真和分析的软件包，是种面向结构的系统仿真软件，用于可视化的动态系统仿真。包含有输出方式输入源连续系统离散系统数学运算线性环节非线性环节连结与接口和其他环节等子模型库。用户也可以定制和创建用户自己的模块。用创建的模型可以具有递阶结构，用户可以采用从上到下或者从下到上的结构创建模型。定义完个模型以后，用户可以通过的菜单或的命令窗口键入命令来对它进行仿真，菜单方式对于交互工作非常方便，而命令行方式对于运行大类仿真非常有用。是中的种可视化仿真工具，是种基于的框图设计环境，是实现动态系统建模仿真和分析的个软件包，被广泛应用于线性系统非线性系统数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。可以用连续采样时间离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型，提供了个建立模型方块图的图形用户接口，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了种更快捷直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统，包括通讯控制信号处理视频处理和图像处理系统，提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计仿真执行和测试。构架在基础之上的其他产品扩展了多领域建模功能，也提供了用于设计执行验证和确认任务的相应工具。与紧密集成，可以直接访问大量的工具来进行算法研发仿真的分析和可视化批处理脚本的创建建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。的强大在于以下功能有以下几点丰富的可扩充的预定义模块库交互式的图形编辑器来组合和管理直观的模块图以设计功能的层次性来分割模型，实现对复杂设计的管理通过导航创建配置搜索模型中的任意信号参数属性，生成模型代码提供用于与其他仿真程序的连接或与手写代码集成使用™模块在和嵌入式系统执行中调用算法使用定步长或变步长运行仿真，根据仿真模式来决定以解释性的方式运行或以编译代码的形式来运行模型图形化的调试器和剖析器来检查仿真结果，诊断设计的性能和异常行为可访问从而对结果进行分析与可视化，定制建模环境，定义信号参数和测试数据模型分析和诊断工具来保证模型的致性，确定模型中的。仿真参数设置及仿真搭建仿真中，设置倒立摆的参数为重力加速度小车质量摆杆质量摆杆半长小车相对于导轨的摩擦系数摆杆相对于小车的摩擦系数为作用于小车上的力，即控制器的输出，在，上连续取值。采样周期，初始条件取，，，期望状态为，，，，其中摆动角度值应转变为弧度值。在环境下建立的单级倒立摆全状态反馈控制仿真图如图所示。图单级倒立摆全状态反馈控制仿真图控制仿真及结果分析控制仿真仿真中，将值取，即采用控制。取，，则由式可得出控制器增益,,,，采用控制时倒立摆响应结果及控制器输入如图至图所示。图摆杆的角度与角速度响应图小车的位置与速度响应图控制输入控制仿真结果分析由以上的仿真结果可知，由控制器控制倒立摆系统，摆杆的角度在大约秒内趋向于零，最后保持稳定状态，而摆杆的角度始终保持在至之间。摆杆的角速度始终保持在至之间，在大约秒内迅速趋向于零，并始终保持稳定。小车的位置范围保持在至之间，并在大约秒内返回到中心位置，使系统保持在稳定状态。小车的速度范围保持在至之间，并在大约秒内趋向于零并保持。对于控制器而言，它所要输入的控制量的范围很小，在到之间，但使系统达到稳定所需的控制时间相对较长，大约在秒左右。综上所述，说明了当系统受到外界干扰而于的单级倒立摆仿真对比大连交通大学学报,彭恒基于的倒立摆控制机参数优化武汉科技大学刘丽，何华灿倒立摆系统稳定控制之研究计算机科学,任侠倒立摆系统的线性化方法研究青岛科技大学桑英军，范媛媛单级倒立摆两种控制方法的研究科技信息,单波，徐燕，赵建涛预测控制算法及在其倒立摆中的应用华北电力大学学报，附录附录被控对象子程序至少需要个样品时间初始状态时变模型倒立摆各个环节参数倒立摆个环节的状态方程附录控制器子程序