系统仿真实验报告

中南大学系统仿真实验报告

指导老师胡杨

实验者

学号

专业班级

实验日期 2014.6.4

学院信息科学与工程学院

目录

实验一MATLAB中矩阵与多项式的基本运算 (3)

实验二MATLAB绘图命令 (7)

实验三MATLAB程序设计 (9)

实验四MATLAB的符号计算与SIMULINK的使用 (13)

实验五MATLAB在控制系统分析中的应用 (17)

实验六连续系统数字仿真的基本算法 (30)

实验一MATLAB中矩阵与多项式的基本运算

一、实验任务

1．了解MATLAB命令窗口和程序文件的调用。

2．熟悉如下MATLAB的基本运算：

①矩阵的产生、数据的输入、相关元素的显示；

②矩阵的加法、乘法、左除、右除；

③特殊矩阵：单位矩阵、“1”矩阵、“0”矩阵、对角阵、随机矩阵的产生和运算；

④多项式的运算：多项式求根、多项式之间的乘除。

二、基本命令训练

1．eye(m)

m=3;

eye(m)

ans =

1 0 0

0 1 0

0 0 1

2．ones(n)、ones(m,n)

n=1;m=2;

ones(n)

ones(m,n)

ans =

1

ans =

1

1

3．zeros(m,n)

m=1,n=2;

zeros(m,n)

m =

1

ans =

0 0

4．rand(m,n)

m=1;n=2;

rand(m,n)

ans =

0.8147 0.9058

5．diag(v)

v=[1 2 3];

diag(v)

ans =

1 0 0

0 2 0

0 0 3

6．A\B 、A/B、inv(A)*B 、B*inv(A) A=[1 2;3 4];B=[5 6;7 8];

a=A\B

b=A/B

c=inv(A)*B

d=B*inv(A)

a =

-3 -4

4 5

b =

3.0000 -2.0000

2.0000 -1.0000

c =

-3.0000 -4.0000

4.0000

5.0000

d =

-1.0000 2.0000

-2.0000 3.0000

7．roots(p)

syms x;

a=3*x.^3+2*x+1;

p=[3,0,2,1];

roots(p)

ans =

0.2012 + 0.8877i

0.2012 - 0.8877i

-0.4023

8．poly

A=[1 2;3 4];

poly(A)

ans =

1.0000 -5.0000 -

2.0000 9．conv 、deconv

A=[1 2];B=[5 6];

a=conv(A,B)

b=deconv(A,B)

a =

5 1

6 12

b =

0.2000

10．A*B 与A.*B的区别

A=[1 2];B=[5 6]';

a=A*B

A=[1 2];B=[5 6];

b=A.*B

a =

17

b =

5 12

11．who与whos的使用

A=[1 2;3 4];

who

whos

Your variables are:

A

Name Size Bytes Class Attributes

A 2x2 32 double

12．disp、size(a)、length(a)的使用

a='A B C D E F';

disp(a)

a=[1 2 3 4];

B=size(a)

C=length(a)

A B C D E F

B =

1 4

C =

4

三、实验要求

根据实验内容和相关命令进行实验，自拟输入元素，将上述各命令的输入和输出结果写成实验报告一（全部实验完成后交实验报告）。

实验二MATLAB绘图命令

一、实验任务

熟悉MATLAB基本绘图命令，掌握如下绘图方法：

1．坐标系的选择、图形的绘制；

2．图形注解（题目、标号、说明、分格线）的加入；

3．图形线型、符号、颜色的选取。

二、基本命令训练

1．plot 2．loglog 3．semilogx 4．semilogy

5．polar 6．title 7．xlabel 8．ylabel

9．text 10．grid 11．bar 12．stairs

13．contour

三、实验举例

1．t=[0:pi/360:2*pi*22/3];

x=93*cos(t)+36*cos(t*4.15);

y=93*sin(t)+36*sin(t*4.15);

plot(y,x),grid; %绘制二维坐标网格图

2． t=0:0.05:100;

x=t;y=2*t;z=sin(2*t);

plot3(x,y,z,'r-.') %绘制三维坐标图

3．t=0:pi/20:2*pi;

y=sin(x);

stairs(x,y) %绘制阶梯图

4．th=[pi/200:pi/200:2*pi]';

r=cos(2*th);

polar(th,r),grid %在网格里画极坐标图

5．th=[0:pi/10:2*pi];

x=exp(j*th); %x为复数

plot(real(x),imag(x),'r*'); %以实部为横轴，虚部为纵轴画图