MATLAB实验报告2015

1、实验三 数据和函数的可视化一、实验目的 掌握MATLAB二维、三维的绘图方法。二、实验内容1. 验证本章所举例题。2. 已知向量1 2 4 0 5 10 11 21 3 1，请绘图表示。>> a=1 2 4 0 5 10 11 21 3 1;>> plot(a)>> title(张 佳)3. 编写MATLAB程序，该程序绘制两条曲线，x的取值范围为0，2*pi，以pi/10为步长，一条曲线是正弦曲线，线型为实线，颜色为红色，另一条曲线是余弦曲线，线型为虚线，颜色为黑色；对于x轴和y轴分别添加文字标签“x取值范围”和“y值”，同时添加图名“一个波长的正弦曲线和

2、余弦曲线”；为上述曲线添加图例，分别为“正弦曲线”和“余弦曲线”；并在图中汇出网格线。另外，再新建一窗口，绘制一余弦曲线，x的取值范围与步长如上，用六角形表示每一个数据点，同时要求坐标系横轴范围为0 2*pi，纵轴范围为-1.1 1.1。>> x=0:pi/10:2*pi;>> y1=sin(x);>> y2=cos(x);>> plot(x,y1,'-r',x,y2,'-k')>> xlabel('x的取值范围')>> ylabel('y值')>>

3、; title('一个波长的正弦曲线和余弦曲线-张 佳')>> legend('正弦曲线','余弦曲线')>> grid>> figure(2);>> plot(x,y2,'h')>> axis(0 2*pi -1.1 1.1)>> title('张 佳')4. 绘制单位圆。提示：使用axis square命令。>> t=0:pi/64:2*pi;>> x=1/2*sin(t);>> y=1/2*cos(t)

4、;>> plot(y,x)>> axis square5. 绘制函数，其中，分别使用函数plot(t,v)和函数plot(v)绘制，分析两函数所绘制曲线有何区别。此外，请绘制此函数以y轴为对数的曲线图。>> t=0:0.1:10;>> v=10*exp(-0.2+pi)*t);>> plot(t,v)>> title('张 佳')>> plot(v)>> title('张 佳')>> plot(t,log10(v)>> title('张

5、 佳')6. 在同一绘图窗口中绘制左右两个子图，一个是三维网线图，另一个是三维曲面图，并且用图名注明哪一个图是网线图，哪一个是曲面图。绘图函数为，x与y的范围均是-2*pi，2*pi。>> x=-2*pi:pi/4:2*pi;>> y=x;>> X,Y=meshgrid(x,y);>> Z=exp(X+Y*i);>> subplot(1,2,1)>> mesh(X,Y,real(Z)+mesh(X,Y,imag(Z);>> title('网线图-张佳')>> subplot(

6、1,2,2)>> surf(X,Y,real(Z)+surf(X,Y,imag(Z);>> title('曲面图-张 佳')7. 绘制的三维立体曲面图。>> x=0:2:100;>> y=x;>> X,Y=meshgrid(x,y);>> Z=X.2+Y.2;>> surf(X,Y,Z)>> title('张 佳')8. 在同一绘图窗口绘制z=sin(x)cos(y)的左右两个子图，一个是三维网线图，另一个是三维曲面图，x,y变化范围均为 0 2。>> x

7、=0:pi/4:2*pi;>> y=x;>> X,Y=meshgrid(x,y);>> Z=sin(X).*cos(Y);>> subplot(1,2,1)>> mesh(X,Y,Z)>> title('网线图-张 佳');>> subplot(1,2,2)>> surf(X,Y,Z)>> title('曲面图-张 佳')9. 某工厂2006年各月总产值（单位：万元）分别为：22、60、88、95、56、23、8、10、14、81、56、23，试绘制条形图

8、以显示该厂各月总产值的变化情况。>> x=22 60 88 95 56 23 7 10 14 81 56 23;>> bar(x)实验四 控制系统的仿真一、实验目的1. 掌握MATLAB的常微分方程的数值求解方法；2. 掌握控制系统微分方程模型和传递函数模型的仿真方法。二、实验内容1. 验证本章所举例题。2. 求解下列微分方程（已知x=1 4，当x=1时，y=1）（1）创建函数weifen1.mfunction f = weifen1( x,y )f=-2*y+3*x2+1;end在命令窗口中输入 >> x,y=ode23('weifen1'

9、,1 4,1);>> dy=-2*y+3*x.2+1;>> plot(x,y,x,dy)>> legend('x-y','x-dy')>> title('张 佳')（2）创建函数weifen2.m：function f = weifen2( x,y )f=-y+4*x;end在命令窗口中输入：>> x,y=ode23('weifen2',1 4,1);>> dy=-y+4*x;>> plot(x,y,x,dy)>> legend(

10、9;x-y','x-y')>> title('张 佳')3. 求微分方程的通解，指定x为自变量。创建函数weifen3.m：function f =weifen3( t,x )f=ones(2,1);f(1)=x(2);f(2)=-4*x(1)-4*x(2);end在命令窗口中输入：>> t,x=ode45('weifen3',0 6,1;1);>> plot(t,x)>> title('张 佳')4 求微分方程。创建函数weifen4.m：function f = weif

11、en4( x,y )f=(y.*y-x.*y)/(x.*x);end在命令窗口中输入：>> x,y=ode23('weifen4',1 50,1;1);>> plot(x,y)>>grid>> title('张 佳')5. 电路如下图所示，电阻R=1.6，电容C=0.30F，电感L=2.1H，初始状态是电感电流为0，电容电压为0.2V，t=0时，接入1.5V电压，求0<t<10s时，电路中的电流和电容电压，并画出这两个物理量与时间的关系曲线，同时画出电流与电容电压的关系曲线。创建函数dianlu.m：f

12、unction dy = dianlu( t,y )dy=zeros(2,1);dy(1)=y(2)/0.3;dy(2)=(1.5-y(1)-1.6*y(2)/2.1;end在命令窗口中输入：>> t,y=ode45('dianlu',0 20,0.2;0);>> figure(1)>>subplot(2,1,1);>>plot(t,y(:,1);>>title('Ui-Time-张佳')>>xlabel('Time/sec')>>ylabel('Ui/V

13、')>>subplot(2,1,2);>>plot(t,y(:,2);>>title('I-Time-张佳')>>xlabel('Time/sec')>>ylabel('I/A')>>figure(2)>>plot(y(:,2),y(:,1)>>title('Ui-I-张佳')>>xlabel('I/A')>>ylabel('Ui/V')6. 已知某系统的传递函数，试求该系

14、统的幅频曲线、相频曲线、零点、极点、增益，并根据所求结果判断系统的稳定性，同时绘制该系统的零极点图，计算该传递函数的部分分式展开形式。>> a=4 8;>> b=1 11 11 0;>> sys=tf(a,b) %显示G(s)Transfer function: 4 s + 8-s3 + 11 s2 + 11 s>> freqs(a,b) %幅频曲线、相频曲线>> title('幅频曲线、相频曲线-张佳')>> margin(a,b) %幅值裕度、幅角裕度>> title('幅值裕度、幅角裕度曲线-张佳')>> Z,P,K=tf2zp(a,b) %零极点、增益Z = -2P = 0 -9.8875 -1.1125K = 4>> zplane(Z,P) %零极点图>> title('零极点图：o表示零点，x表示极点