应用文之matlab应用实验报告

1、matlab 应用实验报告【篇一： matlab 实验报告】第 1 页第 2 页第 3 页第 4 页第 5 页【篇二： matlab 语言及其应用实验报告】matlab 语言及其应用实验报告实验指导老师：学院：电气与信息工程学院班级：自动化姓名： 学号：学号：matlab 语言及其应用实验一实验二实验三实验四实验五 实验指导目录 matlab 使用方法和程序设计 . 控制系统的模型及其转换 . 控制系统的时域、频域和根轨 迹分析. 动态仿真集成环境 -simulink. 直流电 机自动调速系统控制器设计实验一 matlab 使用方法和程序设计一、 实验目的1、掌握 matlab 软件使用的基本

2、方法；2、熟悉 matlab 的数据表示、基本运算和程序控制语句3、熟悉 matlab 绘图命令及基本绘图控制4、熟悉 matlab 程序设计的基本方法二、 实验内容：1、帮助命令使用 help 命令，查找 sqrt （开方）函数的使用方法；2、矩阵运算（1） 矩阵的乘法已知 a=1 2;3 4; b=5 5;7 8;求 a2*ba=1 2;3 4;b=5 5;7 8;c=a2*bc = 105115 229251（2） 矩阵除法 已知 a=1 2 3;4 5 6;7 8 9;b=1 0 0;0 2 0;0 0 3;ab,a/b a=1 2 3;4 5 6;7 8 0; b=1 0 0;0 2

3、 0;0 0 3;ab,a/b ans =-1.7778 1.7778-0.33331.5556-1.5556 0.6667-0.1111 0.4444-0.3333ans =1.0000 1.0000 1.00004.0000 2.5000 2.00007.0000 4.00000（3） 矩阵的转置及共轭转置已知 a=5+i,2-i,1;6*i,4,9-i;求 a., aa=5+i,2-i,1;6*i,4,9-i;a.,aans =5.0000 + 1.0000i 0 + 6.0000i2.0000 - 1.0000i4.00001.0000 9.0000 - 1.0000ians =5.0

4、000 - 1.0000i 0 - 6.0000i2.0000 + 1.0000i4.0000 1.0000 9.0000 + 1.0000i（4） 使用冒号表达式选出指定元素已知： a=1 2 3;4 5 6;7 8 9;求 a 中第 3 列前 2 个元素； a 中所有列第 2，3 行的元素； 方括号用 magic 函数生成一个 4 阶魔术矩阵，删除该矩阵的第四列 a=12 3;4 5 6;7 8 9; b=a(1:2,3) b =36 b1=a(2:3,:)b1 =4 5 6 7 8 9 b1=a(2:3,:)b1 =4 5 6 7 8 9 b(:,4)= b =16 2 35 11 10

5、9 7 6 4 14 153、多项式（1）求多项式 p(x)?x3?2x?4 的根p=1 0 -2 -4; r=roots(p)r =2.0000-1.0000 + 1.0000i -1.0000 - 1.0000i（2）已知 a=1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4 ， 求矩阵 a 的特征多项式 ;把矩阵 a 作为未知数代入到多项式中；a=1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4; p=poly(a)p =1.0000-6.9000 -77.2600 -86.1300 604.5500 y=sym(a)【篇三： matl

6、ab 实验报告】实验一 典型环节的 matlab 仿真一、实验目的1熟悉 matlab 桌面和命令窗口，初步了解 simulink 功能模块的使用方法。2通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性，加深对各典型环节响应曲线的理解。3定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。二、simulink 的使用 matlab 中 simulink 是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。利用 simulink 功能模块可以快速的建立控制系统的模型， 进行仿真和调试。 1运行 matlab 软件，在命令窗口栏 “”提示符下键入 simulink 命令，按 enter 键或在工具栏单击按钮，

7、即可进入如图 1-1 所示的simulink 仿真环境下。2选择 file 菜单下 new 下的 model 命令，新建一个 simulink 仿真环境常规模板。3在 simulink 仿真环境下，创建所需要的系统。图 1-1simulink 仿真界面 图 1-2 系统方框图 以图 1-2 所示的系统为例，说明基本设计步骤如下：1）进入线性系统模块库，构建传递函数。点击 simulink 下的“continuous ”，再将右边窗口中 “transfer fen 的”图标用左键拖至新建的 “untitled 窗”口 。2）改变模块参数。在 simulink 仿真环境 “untitled 窗”口

8、中双击该图标，即可改变传递函数。其中方括号内的数字分别为传递函数的分子、分母各次幂由高到低的系数，数字之间用空格隔开；设置完成后，选择 ok ，即完成该模块的设置。3）建立其它传递函数模块。按照上述方法，在不同的 simulink 的模块库中，建立系统所需的传递函数模块。例：比例环节用 “math”右边窗口 “gain ”的图标。 5）选择输出方式。用鼠标点击 simulink 下的 “sinks ”，就进入输出方式模块库，通常选用 “scope”的示波器图标，将其用左键拖至新建 的“untitled 窗”口 。 6）选择反馈形式。为了形成闭环反馈系统，需选择 “math”模块库右边窗口 “s

9、um”图标，并用鼠标双击，将其设置为需要的反馈形式 （改变正负号）。7）连接各元件，用鼠标划线，构成闭环传递函数。8）运行并观察响应曲线。用鼠标单击工具栏中的 “”按钮，便能自动运行仿真环境下的系统框图模型。运行完之后用鼠标双击 “scope”元件，即可看到响应曲线。三、实验原理1比例环节的传递函数为 g(s)?z2r?2?2z1r1r1?100k,r2?200k 其对应的模拟电路及 simulink 图形如图 1-3 所示。 图 1-3 比例环节的模拟电路及 simulink 图形2惯性环节的传递函数为z212?z1r2c1?10.2s?1r2g(s)?r1?100k,r2?200k,c1?

10、1uf 其对应的模拟电路及 simulink 图形如图 1-4 所示。3积分环节 (i) 的传递函数为 g(s)?z211?z1r1c1s0.1sr1?100k,c1?1uf 其对应的模拟电路及 simulink 图形如图 1-5 所示。图 1-5 积分环节的模拟电路及及 simulink 图形图 1-4 惯性环节的模拟电路及 simulink 图形4微分环节 (d) 的传递函数为g(s)?z2?r1c1s?sz1r1?100k,c1?10uf c2?c1?0.01uf 其对应的模拟电路及 simulink 图形如图 1-6 所示。 图 1-6 微分环节的模拟电路及及 simulink 图形5

11、比例 +微分环节（ pd ）的传递函数为 g(s)?z2r?2(r1c1s?1)?(0.1s?1)z1r1c2?c1?0.01uf r1?r2?100k,c1?10uf其对应的模拟电路及 simulink 图形如图 1-7 所示。6比例 +积分环节（ pi ）的传递函数为 r2?z21s1g(s)?(1?) r1?r2?100k,c1?10uf z1r1s图 1-7 比例+微分环节的模拟电路及 simulink图形其对应的模拟电路及 simulink 图形如图 1-8 所示。图 1-8 比例+积分环节的模拟电路及 simulink 图形四、实验内容按下列各典型环节的传递函数，建立相应的 sim

12、ulink 仿真模型，观察并记录其单位阶跃响应波形。 比例环节 g1(s)?1 和 g1(s)?2 ； 惯性环节 g1(s)?11 和 g2(s)? s?10.5s?1 积分环节 g1(s)? 微分环节 g1(s)?s 比例+微分环节（ pd ）g1(s)?s?2 和 g2(s)?s?1 比例+积分环节（ pi ）g1(s)?1? 和 g2(s)?1? s五、实验报告1画出各典型环节的 simulink 仿真模型。2. 记录各环节的单位阶跃响应波形，并分析参数对响应曲线的影响。3. 写出实验的心得与体会。六、预习要求1熟悉各种控制器的原理和结构，画好将创建的 simulink 图形。2预习 m

13、atlab 中 simulink 的基本使用方法。实验二 线性系统时域响应分析一、实验目的1熟练掌握 step( ) 函数和 impulse( ) 函数的使用方法，研究线性系统在单位阶跃、单位脉冲及单位斜坡函数作用下的响应。2通过响应曲线观测特征参量 ?和?n 对二阶系统性能的影响。3熟练掌握系统的稳定性的判断方法。二、基础知识及 matlab 函数（一）基础知识时域分析法直接在时间域中对系统进行分析，可以提供系统时间响应的全部信息，具有直观、准确的特点。为了研究控制系统的时域特性，经常采用瞬态响应（如阶跃响应、脉冲响应和斜坡响应）。本次实验从分析系统的性能指标出发，给出了在 matlab 环

14、境下获取系统时域响应和分析系统的动态性能和稳态性能的方法。 用 matlab 求系统的瞬态响应时，将传递函数的分子、分母多项式的系数分别以 s 的降幂排列写为两个数组 num 、den 。由于控制系 统分子的阶次 m 一般小于其分母的阶次 n，所以 num 中的数组元素与分子多项式系数之间自右向左逐次对齐，不足部分用零补齐，缺项系数也用零补上。1用 matlab 求控制系统的瞬态响应1）阶跃响应求系统阶跃响应的指令有：step(num,den) 时间向量 t 的范围由软件自动设定，阶跃响应曲线随即绘出step(num,den,t) 时间向量 t 的范围可以由人工给定（例如t=0:0.1:10 ）y ，x=step(num,den) 返回变量 y 为输出向量，