MATLAB练习题和答案

控制系统仿真实验Matlab 部分实验结果目 录实验一 MATLAB 基本操作 .1实验二 Matlab 编程 .5实验三 Matlab 底层图形控制 .6实验四 控制系统古典分析 .12实验五 控制系统现代分析 .15实验六 PID 控制器的设计 .19实验七 系统状态空间设计 .23实验九 直流双闭环调速系统仿真 .251实验一 MATLAB 基本操作1 用 MATLAB 可以识别的格式输入下面两个矩阵23579184A143678254289i iBi 再求出它们的乘积矩阵 C，并将 C 矩阵的右下角 23 子矩阵赋给 D 矩阵。赋值完成后，调用相应的命令查看 MATLAB 工作空间的占用情况。A=1,2,3,3;2,3,5,7;1,3,5,7;3,2,3,9;1,8,9,4;B=1+4i,4,3,6,7,8;2,3,3,5,5,4+2i;2,6+7i,5,3,4,2;1,8,9,5,4,3;C=A*B;D=C(4:5,4:6);whosName Size Bytes Class AttributesA 5x4 160 double B 4x6 384 double complex C 5x6 480 double complex D 2x3 96 double complex 2 选择合适的步距绘制出下面的图形，其中1sin(/)t1(,)tt=-1:0.1:1;y=sin(1./t);plot(t,y)23 对下面给出的各个矩阵求取矩阵的行列式、秩、特征多项式、范数、特征根、特征向量和逆矩阵。，750841935.A7651089B，2567891034C3241857DA=7.5,3.5,0,0;8,33,4.1,0;0,9,103,-1.5;0,0,3.7,19.3;B=5,7,6,5;7,10,8,7;6,8,10,9;5,7,9,10;C=1:4;5:8;9:12;13:1rtf6;D=3,-3,-2,4;5,-5,1,8;11,8,5,-7;5,-1,-3,-1;det(A);det(B);det(C);det(D);rank(A);rank(B);rank(C);rank(D);a=poly(A);b=poly(B);c=poly(C);d=poly(D);norm(A);3norm(B);norm(C);norm(D);v,d=eig(A,nobalance);v,d=eig(B,nobalance);v,d=eig(C,nobalance);v,d=eig(D,nobalance);m=inv(A);n=inv(B);p=inv(C);q=inv(D);4 求解下面的线性代数方程，并验证得出的解真正满足原方程。(a) ，(b)7214953710X321906495721X（a）A=7,2,1,-2;9,15,3,-2;-2,-2,11,5;1,3,2,13;B=4;7;-1;0;X=AB;C=A*X;(b)A=1,3,2,13;7,2,1,-2;9,15,3,-2;-2,-2,11,5;B=9,0;6,4;11,7;-2,-1;X=AB;C=A*X;5.(1) 初始化一 10*10 矩阵，其元素均为 1ones(10,10);(2) 初始化一 10*10 矩阵，其元素均为 0zeros(10,10);(3) 初始化一 10*10 对角矩阵v=1:10;diag(v);(4) 输入 A=7 1 5；2 5 6；3 1 5，B=1 1 1; 2 2 2; 3 3 3，执行下列命令，理解其含义A(2, 3) 表示取 A 矩阵第 2 行、第 3 列的元素；4A(:,2) 表示取 A 矩阵的第列全部元素；A(3,:) 表示取 A 矩阵第行的全部元素；A(:,1:2:3)表示取 A 矩阵第 1、 3 列的全部元素；A(:,3).*B(:,2)表示 A 矩阵第 3 列的元素点乘 B 矩阵第 2 列的元素A(:,3)*B(2,:)表示 A 矩阵第 3 列的元素乘以 B 矩阵第 2 行A*B 矩阵 AB 相乘A.*B 矩阵 A 点乘矩阵 BA2 矩阵 A 的平方A.2 矩阵表示求矩阵 A 的每一个元素的平方值B/A 表示方程 AX=B 的解 XB./A 表示矩阵 B 的每一个元素点除矩阵 A 的元素6 在同一坐标系中绘制余弦曲线 y=cos(t-0.25)和正弦曲线 y=sin(t-0.5)，t0，2，用不同颜色，不同线的类型予以表示，注意坐标轴的比例控制。t=0:0.01:2*pi;y1=cos(t-0.25);plot(t,y1,r-)hold ony2=sin(t-0.5);plot(t,y2,k)5实验二 Matlab 编程1 分别用 for 和 while 循环结构编写程序，求出 632362301iK并考虑一种避免循环的简洁方法来进行求和。（a）j=1;n=0;sum=1; for n=n+1:63for i=1:nj=j*2;endsum=sum+j;j=1;endsum（b）j=1;n=1;sum=1; while n=64i=1;while i=-D)6plot(x,y);grid onf1=y(find(x=-1.5)f2=y(find(x=0.5)f3=y(find(x=5)实验三 Matlab 底层图形控制1 在 MATLAB 命令行中编程得到 y=sin(t)和 y1=cos(t)函数, plot(t,y);figure(10);plot(t,y1); t=-pi:0.05:pi; y=sin(t); y1=cos(t); plot(t,y) figure(10); plot(t,y1)2 在 MATLAB 命令行中键入 h=get(0)，查看根屏幕的属性，h 此时为根屏幕句柄的符号表示，0 为根屏幕对应的标号。 h=get(0)h = BeingDeleted: offBusyAction: queueButtonDownFcn: CallbackObject: Children: 2x1 doubleClipping: onCommandWindowSize: 89 27CreateFcn: CurrentFigure: 1DeleteFcn: Diary: offDiaryFile: diaryEcho: offFixedWidthFontName: Courier NewFormat: shortFormatSpacing: looseHandleVisibility: onHitTest: onInterruptible: onLanguage: zh_cn.gbkMonitorPositions: 1 1 1440 900More: off7Parent: PointerLocation: 1048 463PointerWindow: 0RecursionLimit: 500ScreenDepth: 32ScreenPixelsPerInch: 96ScreenSize: 1 1 1440 900Selected: offSelectionHighlight: onShowHiddenHandles: offTag: Type: rootUIContextMenu: Units: pixelsUserData: Visible: on3 h1=get(1);h2=get(10), 1, 10 分别为两图形窗口对应标号，其中 1 为 Matlab 自动分配，标号10 已在 figure(10)中指定。查看 h1 和 h2 属性，注意 CurrentAxes 和 CurrenObject 属性。 h1=get(1)h1 = Alphamap: 1x64 doubleBeingDeleted: offBusyAction: queueButtonDownFcn: Children: 170.0012Clipping: onCloseRequestFcn: closereqColor: 0.8000 0.8000 0.8000Colormap: 64x3 doubleCreateFcn: CurrentAxes: 170.0012CurrentCharacter: CurrentObject: CurrentPoint: 0 0DeleteFcn: DockControls: onFileName: FixedColors: 10x3 doubleHandleVisibility: onHitTest: onIntegerHandle: onInterruptible: onInvertHardcopy: on8KeyPressFcn: KeyReleaseFcn: MenuBar: figureMinColormap: 64Name: NextPlot: addNumberTitle: onPaperOrientation: portraitPaperPosition: 0.6345 6.3452 20.3046 15.2284PaperPositionMode: manualPaperSize: 20.9840 29.6774PaperType: A4PaperUnits: centimetersParent: 0Pointer: arrowPointerShapeCData: 16x16 doublePointerShapeHotSpot: 1 1Position: 440 378 560 420Renderer: paintersRendererMode: autoResize: onResizeFcn: Selected: offSelectionHighlight: onSelectionType: normalTag: ToolBar: autoType: figureUIContextMenu: Units: pixelsUserData: Visible: o