09级系统仿真与MATLAB语言实验

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matlab2009实验1参考解答

matlab2009实验1参考解答

MATLAB 实验一MATLAB 数值计算试验报告说明:1 做试验前请先预习,并独立完成试验和试验报告。

2 报告解答方式:将MATLAB 执行命令和最后运行结果从命令窗口拷贝到每题的题目下面,请将报告解答部分的底纹设置为灰色,以便于批阅。

3 在页眉上写清报告名称,学生姓名,学号,专业以及班级。

3 报告以Word 文档书写。

文档命名方式: 学号+姓名+_(下划线)+试验几.doc 如:110400220张三_试验1.doc 4 试验报告doc 文档以附件形式发送到maya_email@ 。

凡文档命名不符合规范,或者发送方式不正确,不予登记。

5 每次试验报告的最后提交期限:下周试验课之前。

6 欢迎访问我的教学论坛:/nbbs ,由此进入Matlab 专栏。

论坛注册时请在个人签名档写上自己的姓名和学号,以便于权限设置,可在论坛上交流学习,并可下载发布的试验报告和解答参考等相关资料。

一 目的和要求1 熟练掌握MATLAB 变量的使用2 熟练掌握矩阵的创建3 熟练掌握MATLAB 的矩阵和数组的运算4 掌握稀疏矩阵的运算5 熟悉MATLAB 多项式的运用6 使用元胞数组和结构数组二 试验内容1 创建矩阵(必做) 1.1使用直接输入,from:step:to ,linspace ,logspace 等方式创建矩阵。

1.2 输入矩阵1234246836912a ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭1.2-1)分别使用全下标和单下标达方式取出元素“8”>>a=[1 2 3 4;2 4 6 8;3 6 9 12]>> a(2,4) %全下标方式>> a(11) % 单下标方式1.2-2)分别用不同的方式从矩阵a 中取出子矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡1286432 %方法一:全下标方式a([2,3],[1 2 4])%方法二:单下标方式a([2 5 11;3 6 12])% 方法三:利用逻辑向量l1=logical([0 1 1])l2=logical([1 1 0 1])a(l1,l2)1.2-3)分别写出以下的执行结果:a ( :, 3 )a (:,end)a (:, 2 : 3)a ([1 3], : )a (:)a (2 : 3)a([2 3 4])本题解答略,希望大家熟练掌握数组运算中 : end 的用法以及 全下标,单下标等方式2 矩阵的运算(必做) 2.1使用format 命令,将 pi 分别用short 和long 格式显示其值。

MATLAB语言与控制系统仿真实验

MATLAB语言与控制系统仿真实验

MATLAB语言与控制系统仿真实验报告册姓名:班级:学号:日期:实验一 MATLAB/Simulink 仿真基础一、 实验目的1、 掌握MATLAB/Simulink 仿真的基本知识;2、能在Simulink 中实现简单模型的搭建。

二、 实验工具电脑、MATLAB 软件三、 实验内容1、绘制衰减曲线)3sin(.3t e y t -=及其包络30t e y -±=,其中]4,0[π∈t 。

2、用MATLAB 实现运算5ln 573sin 3+++=e y3、用simulink 建立subsystem 并封装,内容为正弦波发生器)sin(ϕω+=t A y ,要求幅值、频率和初相任意可调。

4、用simulink 实现下列程序语句: Int C=0;If 0≥-B A ; C++; Else C--。

四、实验过程1t=0:pi/50:4*pi;y=exp(-t/3).*sin(3*t); y0=exp(-t/3);plot(t,y,'c',t,y0,'b:',t,-y0,'b:'); axis([0 4*pi -1 1]); title('函数图形'); xlabel('时间/t') ylabel('幅值');legend('衰减曲线','包络线');2 y=sin(3)+sqrt(7)+5*exp(3)+log(5)y =104.82403五、实验结论1衰减曲线包络线值幅时间/t2 y = 104.824034实验二控制系统模型的MATLAB实现四、实验目的3、掌握MATLAB/Simulink仿真的基本知识;4、熟练应用MATLAB软件建立控制系统模型。

五、实验工具电脑、MATLAB软件六、实验内容已知单位负反馈控制系统开环传递函数为)1)(5()(++=As s s Bs G ,其中,A表示自己学号最后一位数(可以是零),B 表示自己学号的最后两位数。

系统仿真分析与设计-MATLAB语言工程应用课程设计

系统仿真分析与设计-MATLAB语言工程应用课程设计

系统仿真分析与设计-MATLAB语言工程应用课程设计1. 介绍本次系统仿真分析与设计-MATLAB语言工程应用课程设计主要是为了让学生通过对系统仿真的分析和设计,熟悉和掌握MATLAB语言的工程应用技能。

课程设计旨在让学生了解系统仿真分析的基本原理和方法,以及MATLAB语言的使用和应用能力。

2. 设计目标本次课程设计主要分为两个目标:1.学生能够熟悉和掌握系统仿真分析的基本原理和方法;2.学生能够熟练使用MATLAB语言的工程应用技能,完成相应的系统仿真分析与设计。

3. 设计内容3.1 课程大纲本次课程设计的主要内容如下:1.MATLAB语言入门;2.系统仿真分析基本原理和方法;3.系统仿真分析与设计案例分析。

3.2 MATLAB语言入门在本节课程中,学生将学习以下内容:1.MATLAB语言的基本语法和数据类型;2.MATLAB的变量和矩阵操作;3.MATLAB语言的基本控制结构;4.MATLAB语言中常用的函数和工具箱;5.MATLAB语言的编程规范和调试技巧。

3.3 系统仿真分析基本原理和方法在本节课程中,学生将学习以下内容:1.系统仿真的基本概念和模型建立方法;2.系统仿真的模型求解方法和结果分析;3.系统仿真的优化和评价方法。

3.4 系统仿真分析与设计案例分析在本节课程中,学生将运用所学知识,完成以下案例分析:1.飞行器控制系统设计仿真;2.电力系统稳态分析仿真;3.机器人运动控制仿真。

4. 设计方法本次课程设计采用了以下教学方法:4.1 线上授课本次课程设计将采用线上授课的方式进行,学生可以通过视频课程、PPT、文字等多种媒介获得知识。

4.2 线上交流为了促进学生之间的互动和交流,我们将会建设一个课程交流平台,学生可以在上面发表观点、提出问题等。

4.3 实践操作除了理论课程,我们也将为学生提供实践操作课程,学生可以通过实践课程加深对学习知识的理解和认识,提升其能力。

5. 结束语通过本次系统仿真分析与设计-MATLAB语言工程应用课程设计,相信学生们可以对系统仿真分析和MATLAB语言工程应用技能有一个更全面深入的理解和掌握,从而更好地应用于实际工程设计中。

MATLAB与控制系统仿真实验报告

MATLAB与控制系统仿真实验报告

MATLAB与控制系统仿真实验报告第一篇:MATLAB与控制系统仿真实验报告《MATLAB与控制系统仿真》实验报告2013-2014学年第 1 学期专业:班级:学号:姓名:实验三 MATLAB图形系统一、实验目的:1.掌握绘制二维图形的常用函数。

2.掌握绘制三维图形的常用函数。

3.熟悉利用图形对象进行绘图操作的方法。

4.掌握绘制图形的辅助操作。

二、实验原理:1,二维数据曲线图(1)绘制单根二维曲线plot(x,y);(2)绘制多根二维曲线plot(x,y)当x是向量,y是有一维与x同维的矩阵时,则绘制多根不同颜色的曲线。

当x,y是同维矩阵时,则以x,y对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线,曲线条数等于矩阵的列数。

(3)含有多个输入参数的plot函数plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)(4)具有两个纵坐标标度的图形plotyy(x1,y1,x2,y2)2,图形标注与坐标控制1)title(图形名称);2)xlabel(x轴说明)3)ylabel(y轴说明)4)text(x,y图形说明)5)legend(图例1,图例2,…)6)axis([xmin xmax ymin ymax zmin zmax])3, 图形窗口的分割 subplot(m,n,p)4,三维曲线plot3(x1,y1,z1,选项1,x2,y2,选项2,…,xn,yn,zn,选项n)5,三维曲面mesh(x,y,z,c)与surf(x,y,z,c)。

一般情况下,x,y,z是维数相同的矩阵。

X,y是网格坐标矩阵,z是网格点上的高度矩阵,c用于指定在不同高度下的颜色范围。

6,图像处理1)imread和imwrite函数这两个函数分别用于将图象文件读入matlab工作空间,以及将图象数据和色图数据一起写入一定格式的图象文件。

2)image和imagesc函数这两个函数用于图象显示。

为了保证图象的显示效果,一般还应使用colormap函数设置图象色图。

MATLAB与控制系统仿真实验书

MATLAB与控制系统仿真实验书

实验总要求1、封面必须注明实验名称、实验时间和实验地点,实验人员班级、学号(全号)和姓名等。

2、内容方面:注明实验所用设备、仪器及实验步骤方法;记录清楚实验所得的原始数据和图像,并按实验要求绘制相关图表、曲线或计算相关数据;认真分析所得实验结果,得出明确实验结论。

3、图形可以打印出来并剪贴上去,文字必须用标准试验纸手写。

实验一MATLAB绘图基础一、实验目的了解MATLAB常用命令和常见的内建函数使用。

熟悉矩阵基本运算以及点运算。

掌握MATLAB绘图的基本操作:向量初始化、向量基本运算、绘图命令plot,plot3,mesh,surf 使用、绘制多个图形的方法。

二、实验内容建立并执行M文件multi_plot.m,使之画出如图的曲线。

三、实验方法(参考程序)024681012Plot of y=sin(2x) and its derivative四、实验要求1. 分析给出的MA TLAB 参考程序,理解MA TLAB 程序设计的思维方法及其结构。

2. 添加或更改程序中的指令和参数,预想其效果并验证,并对各语句做出详细注释。

对不熟悉的指令可通过HELP 查看帮助文件了解其使用方法。

达到熟悉MA TLAB 画图操作的目的。

3. 总结MATLAB 中常用指令的作用及其调用格式。

五、实验思考1、实现同时画出多图还有其它方法,请思考怎样实现,并给出一种实现方法。

(参考程序如下)t=0:pi/100:4*pi;y1=sin(2*t);y2=2*cos(2*t);plot(t,y1,'-b');hold on; %保持原图plot(t,y2,'-g');grid onaxis([0 4*pi -2 2])title('Plot of y=sin(2x) and its derivative')Plot of y=sin(2x) and its deriv ativ e024681012024681012-2-1012xyPlot of y=sin(2x)024681012-2-1012xyPlot derivative of y=sin(2x);y=2cos(2x)t=0:pi/100:4*pi; y1=sin(2*t); y2=2*cos(2*t);024681012-2-1.5-1-0.500.511.52Plot of y=sin(2x) and its deriv ativ et=0:pi/100:4*pi; y1=sin(2*t); y2=2*cos(2*t); plot(t,y1,'r--'); hold on ;plot(t,y2,'-b'); grid onaxis([0 4*pi -2 2])title('Plot of y=sin(2x) and its derivative')2468101214Plot of y=sin(2x)xyPlot of y=sin(2x) and its deriv ativ exyt=0:pi/100:4*pi; y1=sin(2*t); y2=2*cos(2*t); plot(t,y1,'r--');title('Plot of y=sin(2x)'); xlabel('x'),ylabel('y'); figure(2) plot(t,y2,'-b');title('Plot of y=sin(2x) and its derivative') xlabel('x'),ylabel('y'); grid onaxis([0 4*pi -2 2])2、思考三维曲线(plot3)与曲面(mesh, surf)的用法,(1)绘制参数方程233,)3cos(,)3sin()(t z e t t y e t t t x t t ===--的三维曲线;t=0:pi/30:10*pi;plot3(t.^3.*sin(3.*t).*exp(-t),t.^3.*cos(3.*t).*exp(-t),t.^2);2(2)绘制二元函数xyy xe x x y xf z ----==22)2(),(2,在XOY 平面内选择一个区域(-3:0.1:3,-2:0.1:2),然后绘制出其三维表面图形。

MATLAB仿真技术实验教案

MATLAB仿真技术实验教案

MATLAB仿真技术实验教案第一篇:MATLAB仿真技术实验教案《MATLAB仿真技术》实验教案实验一实验名称:熟悉Matlab交互工作界面一、实验目的1、熟悉Matlab各种工作界面的操作要旨2、掌握Matlab的基本操作命令二、实验步骤1、命令窗口(1)体验命令窗口的菜单及各项功能(2)尝试命令窗口编辑特殊功能键和设置2、工作空间窗口与当前路径窗口(1)在工作空间窗口查看及修改变量(2)添加新的路径为Matlab路径3、图形窗口和文本编辑窗口(1)练习图形窗口中修改图形的方法(2)在文本编辑窗口调试程序4、体会Matlab的基本操作命令三、实验仪器PC机 MATLAB软件四、实验结果五、结论实验二实验名称:Matlab在符号计算方面的应用一、实验目的1、掌握标识符的生成和使用2、掌握矩阵及变量的赋值3、熟悉三类运算符及其功能二、实验内容1、标识符的生成和使用1)、计算y=x+(x-0.98)/(x+1.35)-5(x+1/x),当x=2和x=4时的值。

>>x=[2 4];y=x.^3+(x-0.98).^2./(x+1.35).^3-5*(x+1./x);y y = -4.4723 42.8096 32)、计算cos60-9-2。

ο323>> y=cos(pi/3)-(9-sqrt(2))^(1/3)y =-1.46492、矩阵及变量的赋值21)、已知a=3,A=4,b=a,B=b2-1,c=a+A-2B,C=a+2B+c,求C >> a=3;A=4;b=a^2;B=b^2-1;c=a+A-2*B;C=a+2*B+c;C C = 2)、创建3×4矩阵魔方阵和相应的随机矩阵,将两个矩阵并接起来,然后提取任意两个列向量。

>> A=magic(4);A(4,:)=[];B=rand(3,4);C=[A B];D=C(:,3);E=C(:,4);D,E D = 3 10 6E =8 12 3)、创建一个5×5随机阵并求其逆。

基于MATLAB控制系统仿真实验报告

基于MATLAB控制系统仿真实验报告

tf 4
y0

0 1
6、求出 G1(s)
2 (s2 2s 1) 与 G2 (s)
1 (2s3

3s2
1)
的单位阶跃响应,并分别
求出状态空间模型。
解:(1) G1(s) 2 (s2 2s 1) 的状态空间模型求解如下:
function shiyan2 b1=[2];
D(z)

0.62(1 0.136z 1)(1 0.183z (1 0.045z 1)(1 0.53z 1)
1 )
分别用仿真算法得到系统在单位阶跃输入作用下的响应,系统在单位速度输
入是的输出响应。
解:(1)首先将 W1(s)转换为 W1(z),采样周期 T=0.2s,程序清单如下: function shiyan42 num=[10];den=[0.005 0.15 1 0]; ts=0.2;[nc,dc]=c2dm(num,den,ts)
INTRO(注意:intro 为一个用 MATLAB 语言编写的幻灯片程序,主要演示
常用的 MATLAB 语句运行结果。)
然后,根据现实出来的幻灯片右面按钮进行操作,可按 START——NEXT—
—NEXT 按钮一步步运行,观察。
3、自编程序并完成上机编辑,调试,运行,存盘:
(1)用 MATLAB 命令完成矩阵的各种运算,例如:
5、利用 ode23 或 ode45 求解线性时不变系统微分方程 y(t) Ay(t) ,并绘制出 y(t)
曲线,式中
A

0.5

1
1 0.5
t t0 t 如下: function xdot=fun21(t,x) A=[-0.5 1;-1 -0.5]; xdot=A*x; function fzsy22 t0=0;tf=4;tol=1e-6; x0=[0;1];trace=1; [t,x]=ode23('fun21',t0,tf,x0,tol,trace); plot(t,x) 得到的实验结果如下图所示:

09级系统仿真与MATLAB语言实验

09级系统仿真与MATLAB语言实验

系统仿真与MATLAB语言实验指导书对参加实验学生的总要求1、认真复习有关理论知识,明确每次实验目的,了解实验相关软件操作,熟悉实验内容和方法。

2、实验过程中注意仔细观察,认真记录有关数据和图像,并经由指导教师查验后方可结束实验。

3、应严格遵守实验室规章制度,服从实验室教师的安排和管理。

4、对实验仪器的操作使用严格按照实验室要求进行。

实验总要求1、封面:注明实验名称、实验人员班级、学号(全号)和姓名等。

2、内容方面:注明实验所用设备、仪器及实验步骤方法;记录清楚实验所得的原始数据和图像,并按实验要求绘制相关图表、曲线或计算相关数据;认真分析所得实验结果,得出明确实验结论。

并注明该结论所依据的原理和理论;对实验进行反馈回顾,总结出实验方法要领和注意事项,对实验失败的原因进行分析剖解,总结出实验的经验和教训。

3、文字方面,撰写规范,杜绝错别字。

4、杜绝抄袭,杜绝提供不真实的实验内容。

实验一 MATLAB 语言工作环境和基本操作1 实验目的1).熟悉MATLAB 的开发环境; 2).掌握MATLAB 的一些常用命令; 3).掌握矩阵、变量、表达式的输入方法及各种基本运算。

2 实验器材计算机WinXP 、Matlab7.0软件3 实验内容(1). 输入 A=[7 1 5;2 5 6;3 1 5],B=[1 1 1; 2 2 2;3 3 3], 在命令窗口中执行下列表达式,掌握其含义:A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3) A(:,3).*B(:,2) A(:,3)*B(2,:) A*B A.*B A^2 A.^2 B/A B./A (2).输入 C=1:2:20,则 C (i )表示什么?其中 i=1,2,3,…,10; (3)掌握MA TLAB 常用命令>> who %列出工作空间中变量>> whos %列出工作空间中变量,同时包括变量详细信息 >>save test %将工作空间中变量存储到test.mat 文件中 >>load test %从test.mat 文件中读取变量到工作空间中 >>clear %清除工作空间中变量>>help 函数名 %对所选函数的功能、调用格式及相关函数给出说明 >>lookfor %查找具有某种功能的函数但却不知道该函数的准确名称 如: lookfor Lyapunov 可列出与Lyapunov 有关的所有函数。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
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系统仿真与MATLAB语言实验指导书对参加实验学生的总要求1、认真复习有关理论知识,明确每次实验目的,了解实验相关软件操作,熟悉实验内容和方法。

2、实验过程中注意仔细观察,认真记录有关数据和图像,并经由指导教师查验后方可结束实验。

3、应严格遵守实验室规章制度,服从实验室教师的安排和管理。

4、对实验仪器的操作使用严格按照实验室要求进行。

实验总要求1、封面:注明实验名称、实验人员班级、学号(全号)和姓名等。

2、内容方面:注明实验所用设备、仪器及实验步骤方法;记录清楚实验所得的原始数据和图像,并按实验要求绘制相关图表、曲线或计算相关数据;认真分析所得实验结果,得出明确实验结论。

并注明该结论所依据的原理和理论;对实验进行反馈回顾,总结出实验方法要领和注意事项,对实验失败的原因进行分析剖解,总结出实验的经验和教训。

3、文字方面,撰写规范,杜绝错别字。

4、杜绝抄袭,杜绝提供不真实的实验内容。

实验一 MATLAB 语言工作环境和基本操作1 实验目的1).熟悉MATLAB 的开发环境; 2).掌握MATLAB 的一些常用命令; 3).掌握矩阵、变量、表达式的输入方法及各种基本运算。

2 实验器材计算机WinXP 、Matlab7.0软件3 实验内容(1). 输入 A=[7 1 5;2 5 6;3 1 5],B=[1 1 1; 2 2 2;3 3 3], 在命令窗口中执行下列表达式,掌握其含义:A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3) A(:,3).*B(:,2) A(:,3)*B(2,:) A*B A.*B A^2 A.^2 B/A B./A (2).输入 C=1:2:20,则 C (i )表示什么?其中 i=1,2,3,…,10; (3)掌握MA TLAB 常用命令>> who %列出工作空间中变量>> whos %列出工作空间中变量,同时包括变量详细信息 >>save test %将工作空间中变量存储到test.mat 文件中 >>load test %从test.mat 文件中读取变量到工作空间中 >>clear %清除工作空间中变量>>help 函数名 %对所选函数的功能、调用格式及相关函数给出说明 >>lookfor %查找具有某种功能的函数但却不知道该函数的准确名称 如: lookfor Lyapunov 可列出与Lyapunov 有关的所有函数。

(4) 在MATLAB 的命令窗口计算: 1) )2sin(π2) 5.4)4.05589(÷⨯+(5). 试用 help 命令理解下面程序各指令的含义: cleart =0:0.001:2*pi; subplot(2,2,1); polar(t, 1+cos(t)) subplot(2,2,2);plot(cos(t).^3,sin(t).^3) subplot(2,2,3);polar(t,abs(sin(t).*cos(t))) subplot(2,2,4);polar(t,(cos(2*t)).^0.5)(6)(选做)设计M 文件计算:x=0:0.1:10当sum>1000时停止运算,并显示求和结果及计算次数。

ii i x x sum 21002-=∑=4 实验步骤:打开MA TLAB ,将实验内容中的题目依次输入MATLAB 中,运行得到并记录结果,最后再对所得结果进行验证。

5 实验报告要求记录实验数据,理解其含义实验二 Matlab 程序设计1 实验目的1).熟悉 Matlab 程序设计的基本方法 2).掌握for ,while ,switch-case ,if 结构 3).掌握函数编写方法2 实验器材计算机WinXP 、Matlab7.0软件3 实验原理1 )在MATLAB 帮助中切换到index 标签,分别键入if ,while ,for ,switch 查看相关说明2)建立函数文件,系统提供了一个用于创建用户函数的命令function ,以备用 (1).格式:function [输出变量列表]=fun_name(输入变量列表) 用户自定义的函数体(2).函数文件名为:fun_name ,注意:保存时文件名与函数名最好相同; (3).存储路径:最好在系统的搜索路径上。

(4). 调用方法:输出参量=fun_name (输入变量) Example 求向量的平均值及标准差 function [mean,stdev] = stat(x) n = length(x); mean = sum(x)/n;stdev = sqrt(sum((x-mean).^2/n));4实验内容1)分别用for 和while 循环结构编写程序,求出632362632122222ii K ===++++++∑2)计算 1+2+…+n<2000 时的最大 n 值 3) 用MA TLAB 语言实现下面的分段函数,()/,,h x D y f x h D x x D h x D⎧>⎪==≤⎨⎪-<-⎩ 存放于文件ff.m 中,令D=3,h=1求出,f (-1.5), f (0.5), f (5). 4.)(选做)计算arcsinx, )12()!(2)!2(5*4*16*3*13*4arcsin 122252++⋅⋅⋅+++≈+n xn n xxx x n n,其中|x|<1.x 为输入参数,当x 不满足条件时就不计算,并显示提示;当x 2n+1前的系数<0.00001时,则循环结束。

(其中求n !可以使用函数factorial ,考虑如果不使用该函数,应该如何实现该程序。

)5 实验步骤:打开MA TLAB 程序,将实验内容中的题目依次输入MATLAB 中,运行得到并记录结果,最后再对所得结果进行验证。

6 实验报告要求记录实验数据,理解其含义实验三图形绘制与修饰1实验目的及要求:1).掌握MATLAB 绘图的基本方法,熟悉各种绘图函数的使用; 2).掌握图形的修饰方法和标注方法;3).了解MATLAB 中图形窗口的操作。

2实验内容:1)x=[-2π,2π],y1=sinx 、y2=cosx 、y3=sin2x 、y4=cos 2x①用MATLAB 语言分四个区域分别绘制的曲线,并且对图形标题及横纵坐标轴进行标注(如下图所示)。

图2 四分区绘制曲线②另建一个窗口,不分区,用不同颜色、线型绘出四条曲线,并标注图例注解。

图3 同一窗口绘制多条曲线2)思考三维曲线(plot3)与曲面(mesh, surf)的用法,(1)绘制参数方程233,)3cos(,)3sin()(tz e t t y e t t t x tt===--的三维曲线;(2)绘制二元函数xyy x ex x y x f z ----==22)2(),(2,在XOY 平面内选择一个区域(-3:0.1:3,-2:0.1:2),然后绘制出其三维表面图形。

(以下给出PLOT3和SURF 的示例)% eg. mesh: 绘制二元方程z=2222)sin(yx y x ++的三维曲面,[x,y]=meshgrid(-8:0.5:8,-8:0.5:8); 3)(选做题).绘制多条二阶系统时域曲线 二阶系统的时域响应为)arccos 1sin(11122ζζζζ+-⋅--=-x ey x① 在同一个窗口叠绘4条曲线,分别取zeta=0,zeta=0.3,zeta=0.5,zeta=0.707。

② 添加如下文字标注。

添加标题:“二阶系统曲线” 添加网格添加图例:zeta=0,zeta=0.3,zeta=0.5,zeta=0.7073实验报告要求:写出1、①和②的程序。

实验4 动态仿真集成环境——Simulink1目的及要求:(1)熟悉SIMULINK 工作环境及特点;(2)熟悉控制线性系统仿真常用基本模块的用法; (3)掌握SIMULINK 的建模与仿真方法。

2实验内容:1).①使用阶跃信号为输入信号,经过传递函数为15.01+s 的一阶系统。

查看其输出波形在示波器上的显示;修改仿真参数“Max step size ”为2、“Min step size ”为1,在示波器上查看波形;修改示波器Y 坐标轴范围为0~2,横坐标范围为0~15,查看波形。

②将传递函数15.01+s 修改为前向通道为s5.01的单位反馈闭环系统。

查看其阶跃信号为输入信号时输出波形在示波器上的显示。

2).某单位反馈控制系统如图1所示,引入反馈如图2所示。

图1 控制系统的结构图图2 引入反馈后的控制系统结构图(1)在SIMULINK 环境下构建原始系统的结构图,输入阶跃信号,进行仿真,并对结果进行分析。

(2)在原系统中引入比例反馈,在SIMULINK 环境下构建引入比例反馈后系统结构图,进行仿真,并对结果进行分析。

3).直流电动机双闭环调速系统如图所示。

(1)以给出的方式建立系统的SIMULINK 的模型,并进行仿真,用示波器观察系统的阶跃响应曲线;(2)调整转速调节器(as+1)/0.085s 的a 参数,选择a=0.5,观察其系统的阶跃响应曲线并进行比较。

实验5 控制系统的计算机辅助分析1实验目的和要求:(1) 熟练掌握线性系统的模型描述 (2) 掌握线性系统稳定性分析 (3) 熟练掌握线性系统的时域分析 (4) 熟练掌握线性系统的频域分析 (5)掌握根轨迹分析2实验内容:1.已知两个传递函数分别为:ss x G s x G +=+=22132)(,131)(①在MATLAB 中分别用传递函数、零极点、和状态空间法表示; ②在MATLAB 中分别求出通过反馈、串联、并联后得到的系统模型。

2.系统的传递函数模型为2450351024247)(23423+++++++=s s s s s s s s G ,判断系统的稳定性。

3.单位负反馈系统的开环传递函数为)22)(73.2()(2+++=s s s s ks G ,绘制根轨迹图,并求出与实轴的分离点、与虚轴的交点及对应的增益。

4.已知系统的开环传递函数为)15.0)(12.0()110(5)(2++++=s s s s s s G ,绘制系统的Bode 图。

5.考虑如图所示的反馈控制系统的模型,各个模块为4324)(23+++=s s s s G ,33)(+-=s s s G c ,101.01)(+=s s H,用MA TLAB 语句分别得出开环和闭环系统的阶跃响应曲线。

思考通过此题反映出什么问题。

附录MATLAB常用函数1、常用矩阵函数2、常用特殊矩阵3、图形绘制和修饰(1)坐标轴调整axis([xmin xmax ymin ymax]) 图形的x轴范围限定在[xmin xmax]y轴范围限定在[ymin ymax] axis(‘控制字符串’)根据字符串控制图形set(gca,‘xtick ’,标示向量) 按照向量设置X 坐标的刻度标示 set(gca,’ytick ’,标示向量) 按照向量设置Y 坐标的刻度标示set(gca,‘xticklabel ’,‘字符串|字符串…') 按字符串设置X 坐标的刻度标示 set(gca,'yticklabel ’,‘字符串|字符串…') 按字符串设置Y 坐标的刻度标示 (2)文字标示title(‘字符串’) 图形标题 xlabel(‘字符串’) x 轴标注ylabel(‘字符串’) y 轴标注 text(x,y,‘字符串’) 在坐标处标注说明文字 gtext(‘字符串’) 用鼠标在特定处标注说明文字 (3)网格控制grid on 在所画的图形中添加网格线 grid off 在所画的图形中去掉网格线 (4)图例注解legend(‘字符串1’,‘字符串2’,…,参数)为区分各条曲线以字符串进行注解说明,参数确定注解在图形中的位置。

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