MATLAB仿真 课后习题

第一章练习3.请指出下列哪个变量名(函数名，m文件名)是合法的？ABC 2004 x lil-1 Wu _ 2004 ab qst . u _ XYZ解决方案：合法变量名是：Abc wu_20044.命令窗口操作(1)查找的操作结果12 2(7-4)32解决办法：12 2 * (7-4)/3 2ans=2(2)输入矩阵A=1，2，3；4，5，6；7，8，9，观察输出。解：A=1，2，3；4，5，6；7，8，9A=1 2 34 5 67 8 9(3)输入以下指令，观察操作结果；清除；x=-8:0.5:8；y=x。X=(尺寸(y)* x；Y=y *个(尺寸(x)；r=sqrt(x.2 y.2)EPS；Z=sin(R)。/R；网格(X，Y，Z)；彩色地图(热门)xlabel(x)，ylabel(y)，zlabel(z)解决方案：7.命令行编辑(1)依次键入以下字符并运行：y1=2*sin(0.3*pi)/(1 sqrt(5)解决方案：y1=2*sin(0.3*pi)/(1 sqrt(5)y1=0.5000(2)通过反复按键盘的箭头键，实现指令回调和编辑，进行新的计算；y2=2*cos(0.3*pi)/(1 sqrt(5)解决方案：y2=2*cos(0.3*pi)/(1 sqrt(5)y2=0.363311.编写并运行问题4 (3)中的M脚本文件。解决方案：第二章练习1.在指令窗口中键入x=1:0.2:2和y=2:0.2:1，观察生成的数组。解决方案： x=1:0.2:2x=1.0000 1.2000 1.4000 1.6000 1.8000 2.0000y=2:0.2:1y=空矩阵： 1乘02.需要在0，2上生成50个等距采样数据的一维数组，该数组由两个不同的指令实现。解决方案：y1=0:2 * pi/4933602 * piy2=linspace(0，2*pi，50)3.计算e-2tsint，其中T是在0，2上生成的10个等距样本的数组。解：t=linspace(0，2*pi，10)；x=exp(-2*t)。*sin(t)x=0 0.1591 0.0603 0.0131 0.0013-0.0003-0.0002-0.0001-0.0000-0.00004.给定A=，B=，计算矩阵A和B与点积的乘积。解决方案：A=1，2；3，4；B=5，6；7，8；x=A*Bx=19 2243 50x=A.*Bx=5 1221 325.给定A=，B=，计算AB，A|B，A，A=B，AB。解：A=0，2，3，4；1，3，5，0；B=1，0，5，3；1，5，0，5；a1=ABa2=A|Ba3=Aa4=(A=B)a5=(AB)a1=0 0 1 11 1 0 0a2=1 1 1 11 1 1 1a3=1 0 0 00 0 0 1a4=0 0 0 01 0 0 0a5=0 1 0 10 0 1 07.用字符串转换函数将问题5中的矩阵A转换成字符串B，然后用大小指令检查A和B的结构，有什么区别？解：A=0，2，3，4；1，3，5，0B=num2str(A)尺寸(A)尺寸(乙)A=0 2 3 41 3 5 0B=0 2 3 41 3 5 0ans=2 4ans=2 10第三章练习1.已知系统的响应函数是，其中，当同一张图上的值分别为0.2、0.4、0.6和0.8时，需要在t0，18区间内用不同的线型或颜色画出系统的响应曲线，并且需要用=0.2和=0.8标出它们对应的两条曲线。解决方案：clc关闭所有清除所有t=0:0.02:18。xi=0.2、0.4、0.6、0.8；sxi=sqrt(1-xi。2)；sita=atan(sxi。/Xi)；y=1-exp(-xi*t)。* sin(sxi * t Sita * one(1，901)。/(sxi * one(1，901)图(t，y(1)，r-，t，y(2)，b*，t，y(3)，g，t，y(4)，k)文本(4.2，1.4，xi=0.2)文本(3.8，0.9，xi=0.8)2.用绘图3、网格、冲浪指令绘图三维地图(x，y范围定制)。解决方案：clc全部关闭；全部清除；x=-5:0.1:5；y=-5:0.1:5；X，Y=网格(X，Y)；a=sqrt(1-X)。2 y.2)；b=sqrt(1 X)。2 y.2)；Z=1。/(a)b)。a1=sqrt(1-x)。2 y.2)；b1=sqrt(1 x)。2 y.2)；z=1。/(a1 B1)；子图(1，3，1)，图3(x，y，z)，xlabel(x)，ylabel(y)，zlabel(z)；框打开；子图(1，3，2)，曲面(X，Y，Z)，xlabel(x)，ylabel(y)，Z label(Z)；框打开；子图(1，3，3)，网格(X，Y，Z)，xlabel(x)，ylabel(y)，zlabel(Z)；框打开；3.对向量T的以下操作可以形成值向量：x=sin (t)，y=cos (t)，z=t。使用命令plot3并用绿色实线绘制相应的三维曲线。解决方案：t=(0:0.01:2)* pi；x=sin(t)；y=cos(t)；z=t。plot3(x，y，z，b-)；打开盒子第四章练习1.请使用for和while循环语句分别计算K=值，然后编写一个计算程序来避免循环。(提示：考虑用MATLAB的和(X，n)函数实现数组X的第n维求和。)解决方案：1)K=0；i=0:63k=k 2i；目标KK=1.8447e 0192)I=0；K=0。而i=63k=k 2i；I=I 1；结束；KK=1.8447e 0193)I=0；X=0:63。i=0:63十(一)1)=2i；目标总和(X，2)ans=1.8447e 019第五章练习1.下列系统的传递函数模型用MATLAB语言表示。(1)解决方案：num=1，35，291，1093，1700；den=1，289，254，2541，4684，1700；sys=tf(数量，den)(2)解决方案：z=-3；p=-1，-5，-15；k=15sys=zpk(z，p，k)(3)解决方案：z=0，-2，-2；p=-1，1；k=100sys1=zpk(z，p，k)；num=1，3，2；den=1，2，5，2；sys2=tf(数量，den)；sys=系列(sys1、sys2)4.找出问题3中系统模型的等效传递函数模型和零极点模型。解决方案：A=3，2，1；0，4，6；0，-3，-5；B=1，2，3；C=1，2，5；D=0。sys=ss(A、B、C、D)；systf=tf(sys)syszpk=zpk(sys)转移函数：20 s2 - 83第138条-s3 - 2 s2 - 5 s 6零点/极点/增益：20(s2-4.15秒6.9)-(s-3)(s-1)(s-2)5.已知系统的动力学方程如下，其传递函数用MATLAB语言编写。(1)解决方案：num=1，2，0；den=1，15，50，500；sys=tf(数量，den)转移函数：s2 2 s-s3 15 s2 50 s 500(2)解决方案：num=4，0；den=1，3，6，4；sys=tf(数量，den)转移函数：4秒-s3 3 s2 6 s 46.尝试用MATLAB来表示图5-13所示的系统。当y=x2和f分别为系统输出和输入时的传递函数模型和状态空间模型(k=7n/m，C1=0.5n/m.s-1，C2=0.2n/m.s-1，m1=3.5kg，m2=5.6kg)。解决方案：k=7；c1=0.5c2=0.2m1=3.5m2=5.6num=m1，c1，k；den=m1*m2，c1*m1 c2*m1 c1*m2，c1*c2 m2*k，c1*k c2*k，0；sys=tf(数量，den)转移函数：3.5 s2 0.5第7条-19.6 s4 5.25 s3 39.3 s2 4.97.使用MATLAB语言分别表示图5-14所示系统质量m1、m2的位移X1、X2的传递函数X2(s)/F(s)和X1(s)/F(s)，其中m1=12千克，m2=38kg千克，k=1000n牛顿/米，c=0.1n牛顿/米秒-1。解决方案：m1=12m2=38k=1000c=0.1num=c，k；den=m1*m2，m1*c m2*c，m1*k m2*k，0，0；sys1=tf(数量，den)num=m1，c，k；den=m1*m2，m1*c m2*c，m1*k m2*k，0，0；sys2=tf(数量，den)转移函数：0.1秒1000-456 s4 5 s3 50000 s2转移函数：12 s2 0.1 s 1000-456 s4 5 s3 50000 s2补充问题寻找图形传递函数sys1=tf(1，2)，1，3，4)；sys2=tf(1，4，5)，1，6，7，8)；sys3=tf(1，0)，1，2)；sys4=tf(1)，1，3)；sys5=并行(sys3，sys 4)；sys=反馈(sys1*sys2*sys5，1，-1)结果s5 10 s4 39 s3 74 s2 66 s 20-s7 14 s6 81 s5 262 s4 530 s3 684 s2 538s 212第六章练习2.将例6-2中的微分方程改写成以下形式：当分别为1和2时，得到时间间隔t=0，20的微分方程的解。解决方案：m函数文件函数dx=wffc(t，x，标志，ps)dx=零(2，1)；dx(1)=x(2)；dx(2)=ps*(1-x(1)2)*x(2)-x(1)；调用程序clc全部关闭；全部清除；tspan=0.20