MATLAB实验报告文档格式.docx

1、A=1 2 3; B=1 0 0; C=AB %左除Warning: Matrix is close to singular or badly scaled. Results may be inaccurate. RCOND = 1.541976e-018.（Type warning off MATLAB:nearlySingularMatrix to suppress this warning.）C = 1.0e+016 * -0.4504 1.8014 -1.3511 0.9007 -3.6029 2.7022 D=A/B %右除D = 1.0000 1.0000 1.0000 4.000

2、0 2.5000 2.0000 7.0000 4.0000 3.0000（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;B=A.C= AB = 5.0000 + 1.0000i 0 + 6.0000i 2.0000 - 1.0000i 4.0000 1.0000 9.0000 - 1.0000i 5.0000 - 1.0000i 0 - 6.0000i 2.0000 + 1.0000i 4.0000 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;求A中第3列前2个元素；A中

3、所有列第2，3行的元素；方括号B1=A（1 2,3）B2=A（2,3,:）结果如下：B1 = 3 6B2 = 4 5 6 7 8 9用magic函数生成一个4阶魔术矩阵，删除该矩阵的第四列n=4;A=magic（4）B=A（:,1 2 3） A = 16 2 3 13 5 11 10 8 9 7 6 12 4 14 15 1 16 2 3 5 11 10 9 7 6 4 14 153、多项式？（1）求多项式的根； 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.

4、7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4 ，求矩阵A的特征多项式; A=1.2 3 5 0.9;1 2 3 4;p=poly（A）p = 1.0000 -6.9000 -77.2600 -86.1300 604.5500把矩阵A作为未知数代入到多项式中；p=poly（A）;B=polyvalm（p,A） 0.1364 -0.3350 0.0080 0.1421 -0.0455 -0.0114 -0.1627 -0.0909 -0.3084 0.1705 -0.0227 -0.22170.0171 -0.1265 -0.0327 0.02274、基本绘图命令（1）绘制余弦曲线 y=cos（t）

5、，t0，2t=0:0.05:2*pi;%定义二维曲线横坐标范围y=cos（t）; %写出函数表达式plot（t,y） %绘图命令（2）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 t=0:y1=cos（t-0.25）;%写出函数表达式y1y2=sin（t-0.5）; %写出函数表达式y2plot（t,y1）; %绘图命令hold on;plot（t,y2）5、基本绘图控制绘制0，4区间上的x1=10sint曲线，并要求：（1） 线形为点划线、颜色为红色、数据点标记为加号； t=0:0.1:4*pi;x1=10*sin（t）;plot（t,x1

6、,-.r+（2） 坐标轴控制：显示范围、刻度线、比例、网络线）,grid on（3） 标注控制：坐标轴名称、标题、相应文本；）,grid on;title（x1=10sint曲线）;xlabel（x轴ylabel（y轴6、基本程序设计（1）编写命令文件：计算1+2+n2000 时的最大n值； s=0;n=0;while（s2000）n=n+1;s=s+n;end;n=n-1n = 62（2）编写函数文件：分别用for和while循环结构编写程序，求2的0到n次幂的和。function s=kuang（n,i）for（i=0:n）s=s+2i;end（4） 如果想对一个变量x自动赋值。当从键盘输

7、入y或Y时（表示是），x自动赋为1；当从键盘输入n或N时（表示否），x自动赋为0；输入其他字符时终止程序。x=input（请输入:,sif （x=y|x=Y z=1;elseif （x=nN z=0;else（errorx,z实验二 控制系统的模型及其转换1、掌握建立控制系统模型的函数及方法；2、掌握控制系统模型间的转换方法及相关函数；3、熟悉控制系统模型的连接方法；4、掌握典型系统模型的生成方法。1. 控制系统模型1.1 系统的模型为试建立系统的传递函数模型。 s=tf（G=4*（s+2）*（s2+6*s+6）/（s*（s+1）3*（s3+3*s2）+2*s+5）Transfer funct

8、ion: 4 s3 + 32 s2 + 72 s + 48-s7 + 6 s6 + 12 s5 + 10 s4 + 3 s3 + 2 s + 51.2 已知单输入双输出系统的零极点模型建立系统的零极点模型。 s=zpk（g1=3*（s+12）/（s+3）*（s+4）*（s+5）;g2=4*（s+5）*（s+3）/（s+3）*（s+4）*（s+5）;G=g1;g2Zero/pole/gain from input to output. 3 （s+12） #1: - （s+3） （s+4） （s+5） 4 （s+5） （s+3） #2: g1=zpk（-12,-3;-4;-5,3）;g2=zpk（

9、-5;-3,-3;-5,4）;1.3 给定系统的状态空间表达式， 建立系统的状态空间模型。 A=-2.8 -1.4 0 0;1.4 0 0 0;-1.8 -0.3 -1.4 -0.6;0 0 0.6 0;B=1;0;1;0;C=0 0 0 1;D=zeros（1）;G=ss（A,B,C,D）a = x1 x2 x3 x4 x1 -2.8 -1.4 0 0 x2 1.4 0 0 0 x3 -1.8 -0.3 -1.4 -0.6 x4 0 0 0.6 0b = u1 x1 1 x2 0 x3 1 x4 0c = y1 0 0 0 1d = y1 0Continuous-time model.2.

10、控制系统模型的转换2.1 将1.1的模型转换为零极点模型G=4*（s+2）*（s2+6*s+6）/（s*（s+1）3*（s3+3*s2）+2*s+5）;G1=zpk（G）Zero/pole/gain: 4 （s+4.732） （s+2） （s+1.268）-（s+2.995） （s2 + 3.06s + 2.549） （s2 - 1.089s + 0.5457） （s2 + 1.034s + 1.2）2.2 将1.2的模型转换为状态空间模型g2;G2=ss（G） x1 x2 x3 x1 -3 4 0 x2 0 -4 16 x3 0 0 -5 x1 0 x3 2 y1 0.2109 0.0937

11、5 0 y2 -9.714e-017 0.125 2 y2 02.3 将1.3 的模型转换为零极点模型A=-2.8 -1.4 0 0;G=ss（A,B,C,D）;G3=zpk（G） 0.6 （s2 + s + 1.54）-（s+1.4）2 （s+1.061） （s+0.3394）3. 控制系统模型的连接:已知两个系统 求按串联、并联、系统2联接在反馈通道时的负反馈系统的状态方程。 A1=0 1;1 -2;B1=0;1;C1=1 3;D1=1;G1=ss（A1,B1,C1,D1）;A2=0 1;-1 -3;B2=0;C2=1 4;D2=zeros（1,1）;G2=ss（A2,B2,C2,D2）;

12、G=G2*G1 x1 0 1 0 0 x2 -1 -3 1 3 x3 0 0 0 1 x4 0 0 1 -2 x2 1 x3 0 x4 1 y1 1 4 0 0 G=G1+G2 x2 1 -2 0 0 x4 0 0 -1 -3 y1 1 3 1 4 y1 1 G3=feedback（G1,G2） x2 1 -2 -1 -4 x4 1 3 -2 -7 y1 1 3 -1 -44、典型系统的生成：4 典型二阶系统 试建立时的系统传递函数模型。H=36/（s2+1.2*s+36） 36-s2 + 1.2 s + 365、连续系统的离散化：对连续系统在采样周期 T=0.1 时进行离散化。 z=-3;p

13、=-1;-2;-5;G=zpk（z,p,6）;G1=c2d（G,0.1） 0.025525 （z+0.8468） （z-0.7408）-（z-0.9048） （z-0.8187） （z-0.6065）Sampling time: 0.1实验三 控制系统的时域、频域和根轨迹分析1、掌握如何使用Matlab进行系统的时域分析2、掌握如何使用Matlab进行系统的频域分析3、掌握如何使用Matlab进行系统的根轨迹分析1、时域分析1.1、某系统的开环传递函数为试编程求系统在单位负反馈下的阶跃响应曲线，并求最大超调量。 G=tf（20,1 8 36 40 0）;step（feedback（G,1）1.

14、2、典型二阶系统编程求：当分别取值为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5、2.0时的单位阶跃响应曲线。 w=6;a=0.2;s=tf（G=w2/（s2+2*a*w*s+w2）;step（G） a=0.4;a=0.6;a=0.8;a=1.0;a=1.5;a=2.0;1.3、典型二阶系统传递函数为：绘制当：分别取2、4、6、8、10、12时的单位阶跃响应曲线。a=0.7;w=2;w=4;w=6;w=8;w=10;w=12;2、根轨迹分析根据下面负反馈系统的开环传递函数，绘制系统根轨迹，并分析使系统稳定的K值范围。G=1/（s*（s+1）*（s+3）;rlocus（G）3、频域分析 典型二

15、阶系统传递函数为： 3.1 绘制当：取2、4、6、8、10、12时的伯德图 a=0.7;for w=2:2:12bode（G）;figure;32 绘制当：分别取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5、2.0时的伯德图。实验四 动态仿真集成环境Simulink 1、熟悉Simulink模块库中常用标准模块的功能及其应用；2、掌握利用Simulink在用户窗口中建立控制系统仿真模型的方法；3、掌握模块参数和仿真参数的设置以及建立子系统的方法。二、 实验内容1. 用Simulink对以下系统进行仿真其中u（t）为系统输入，y（t）为系统输出，仿真当输入为正弦信号时，输出的信号的波形，仿真时间 0 t 100 。2. 在滑艇的运行过程中，滑艇主要受到如下作用力的控制：滑艇自身的牵引力F，滑艇受到的水的阻力。其中水的阻力，为滑艇的运动速度。由运动学的相关定理可知，整个滑艇系统的动力学方程为：其中，m为滑艇的质量。假设滑艇的质量为1000kg，建立此系统的Simulink模型并进行分析。3 输入教材中 P198 中例题5-2 并作仿真。（不做）