MATLAB实验报告

机械 2 班 1 验报告 机械 2班 学号 20130610040125 实验一 、 境语法及数学运算 实验目的： 1、掌握 2、熟悉 本运算方法 3、熟悉 实验内容： 1、帮助命令 使用 找 2、矩阵运算 (1)矩阵的乘法 A=1 2;3 4;B=5 5;7 8; A2*B (2)矩阵的除法 A=1 2 3;4 5 6;7 8 9; B=1 0 0;0 2 0;0 0 3; AB,A/B (3)矩阵的转置及共轭转置 A=5+i,2;6*i,4,9 A. ,A 机械 2 班 2 (4)使用冒号选出指定元素 A=1 2 3;4 5 6;7 8 9; A(1:2,3),A(2:3,:) (5)方括号 A=) A(1:1:4,1:1:3) 机械 2 班 3 3、多项式 (1)多项式 p(x)=x3+2x+4 的根。 A=1,0,2,4;x=) (2)A= 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4; g=) g=xp=1 x=20; y=p,x) 4、基本绘图命令 (1)t=0:00:2*pi;y=t); t,y) 机械 2 班 4 (2) t=0:00:2*pi;y1=y2= x,y1,x,5、基本绘图控 制 (1) t=0:00:4*pi;y=10*t); t,y,) 实验二 值运算与绘图 实验目的： 机械 2 班 5 1、熟悉 各类数据，尤其是矩阵的定义、赋值和运算 2、了解 矩阵分析函数以及求线性方程组的数值解 3、熟悉多项式运算函数。数值插值 实验内容： (1)输入下例向量（矩阵） g=1 2 3 4;h=4 3 2 1; (2)分别执行以下数组点运算 s1=g+h 5 5 5 5 s2=g.*h 4 6 6 4 s3=g.h 1 8 9 4 s4=g.2 1 4 9 16 .h 16 8 4 2 (3)输入下例特殊矩阵 A = A=0) A = 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 A=,10) A = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 机械 2 班 6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 A=0,15) A = 4 5 机械 2 班 7 A=,10) A = A=,10) A = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 (4)输入下例矩阵及矩阵函数 A=2 0 3 2;B=1 7 2 3;2 0 1; M=A*B M = 0 14 7 13 10 ) 20 ) 2 ) V,D=) V = = 机械 2 班 8 0 0 0 0 0 0 X=A/B X = 5)多项式运算 P=1 2 0 P = 1 2 0 6 rr=) pp= s=0 0 1 2 3 s = 0 0 1 2 3 c=,s) c = 0 0 1 4 7 1 18 d=) d = 4 6 0 x=; y=,x) y = 4 5 8 9 1 6)有理多项式 G（ s） 10(s+3)/(s+1)(s2+s+3) n=10,1 3) 机械 2 班 9 n = 10 30 d=1 1,1 1 3) d = 1 2 4 3 r,p,k=n,d) r = p = k = 1),1) p1, r(1),r(2), r,p,k) 7)函数插值运算 x=0:10 x = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 y=x) y = 0 机械 2 班 10 y0=x,y, :0 4 0 5 8 9 2 3 6 7 0 1 4 5 8 9 01 y1= 4 0 5 8 机械 2 班 11 9 2 3 6 7 0 1 4 5 8 9 01 x1,r:,x,y,b*,x0,g.) 实验三 控制工具箱 内容：掌握教材第二章第七节所述内容。 实验四 真 实验目的： 学习使用 行系统仿真的方法 实验内容： （ 1） 已知系统结构图如下 机械 2 班 12 （ 2） 不会 实验五 典型环节模拟 实验目的： 1、了解、掌握计算机模拟典型环节的基本方法 2、熟悉各种典型环节的阶跃响应曲线 3、了解各种参数变化对典型环节动态特性的影响 4、了解计算机辅助分析和设计的特点与优点 实 验内容： (1)比例环节 比例环节的传递函数为： G（ s)=k 输入信号为单位阶跃信号时，实验程序如下： k=1:1:10; k=110 k; 分子为 k ; 分母为 1 G=tf( 分子、分母相除 ); 输入信号为单位阶跃信号 继续 结束 曲线如下： (2)积分环节 积分环节的传递函数为： G（ s)=1/T 实验程序为： ; 分子为 1 1,0; 分母为 T G=tf( 分子，分母相除 机械 2 班 13 G) 输入信号为单位阶跃信号 曲线如下： (3)一阶微分环节 传递函数为 G(s)= 实验程序为： =1:1:10; k=110 T,1; 分子为 ; 分母 G=tf( 分子，分母相除 ); 输入信号为单位阶跃信号 继续 结束 曲线如下 : (4)惯性环节 传递函数为 G(s)=1/ 实验程序为： =1:1:10; k=110 1; 分子为 1 T,1; 分母为 G=tf( 分子，分母相除 ); 输入信号为单位阶跃信号 继续 机械 2 班 14 结束 曲线如下： (5)振荡环节 传递函数为 G（ s)=1/ 实验程序为： =6; T 的取值为 6 的取值为 0.7 1; 分子为 1 t2,2*T*; 分母为 TS+2 G=tf( 分子，分母相除 ); 输入信号为单位阶跃信号 继续 结束 结束 曲线如下： 实验六 控制系统时域仿真 实验目的： 1、 熟悉二阶控制系统的阶跃响 应曲线 实验内容： 1二阶控制系统时域响应和稳定性的仿真 ; 令 2.0 =机械 2 班 15 ; 分子为 1,2*wn,; 分母为 =tf( 分子分母相除 ); 输入信号为单位阶跃信号 继续 结束 标注轴名称与图形标题 曲线如下： 应用 函数对二阶控制系统进行单位脉冲响应的仿真和分析 ; =0.7 ); 画图 继续 ; 分子为 1,2*wn,; 分母为 分子分母相除 标注轴名称与图形标题 曲线如下： 2利用 机械 2 班 16 实验七 计算机辅助频域仿真分析和稳定性研究 （ 1） （ 2）已知控制系统的开环传递函数为 G（ s)=2/s(s+1),绘制系统开环频率的极坐标图 实验程序： ; 分子为 2 1 1 0; 分母为 s(s+1) w=1,2); w）； 绘制乃氏图 线如下： 机械 2 班 17 （ 3）系统的数学模型为 G（ s） =100（ s+5） 2/(s+1)(s2+s+9) 求出系统的幅值裕度与角度裕度。 （ 4）已知控制系统的开环传递函数为 G（ s)=300(s+1)2/s(10s+1)2(),用用 模型文件绘制 冲响应，阶跃响应。试建力模型文件和 (1) 以“ 行保存。 (2) 建立 a b c d= 已经保存好的图形读 ss(a,b,c,d) 转为传递函数 tf( 表示传递函数 绘制 绘制 绘制脉冲响应 绘制阶跃响应 曲线如下： 机械 2 班 18 (5)二阶控制系统稳定性的仿真 ; 6 为 2.0 wn* 分子为 i=1:3; i 为 1或 3 i); 画图 1 2*i)*wn wn* 分母为 绘制零极点图 结束 曲线如下： 机械 2 班 19 实验八 系统校正 一、 实验目的 1、 理解系统校正的作用 2、