MATLAB实验报告Word格式.docx

1、y，并分析结果7.文件操作1）将0到1000的所有整数，写入到D盘下的文件2）读入D盘下的文件，并赋给变量num8.符号运算1）对表达式f=x3-1?进行因式分解2）对表达式f=（2x2*（x+3）-10）*t，分别将自变量x和t的同类项合并3）求三、实验报告要求完成实验内容的3、4、5、6、7、8，写出相应的程序、结果实验二 MATLAB 语言的程序设计一、实验目的 1、熟悉 MATLAB 程序编辑与设计环境 2、掌握各种编程语句语法规则及程序设计方法 3、函数文件的编写和设计 4、了解和熟悉变量传递和赋值二、实验内容1编写程序，计算1+3+5+7+（2n+1）的值（用input语句输入n

2、值）。2编写分段函数 的函数文件，存放于文件中，并求，的值。3用 for 循环语句实现编写一个求n 阶乘的函数文件 1、函数文件设计： 设计一个函数文件实现一个阶乘运算 并设计程序调用该函数。 为保证函数的通用性，当输入负数或小数时，显示出错提示： disp（Input parameter must be a positive integer!） 提示：fix（x） 对零方向取整数 ceil（x） 对+方向取整数 round（x） 四舍五入取整数4找到一个 n! 10100 的值（利用上题的n阶乘函数文件）5已知一维数组 A = 2,4,5,8,10、B =4,9,6,7,4，用for 循环语

3、句实现，求和函数可用sum（）6编写验证魔方矩阵的函数文件，输出要求如下：（1） 如果输入矩阵的维数小于3，输出显示error（2） 如果输入矩阵的不是方阵，输出显示the size of matrix X must be N-by-N matrix（3） 显示行、列和及其对角线求和后的值，并判断其和是否相同。若不同，显示No,相同显示Yes。在M 文件编辑器中，编写程序代码并调试实验三 MATLAB 的图形绘制一、实验目的及要求： 1.掌握MATLAB 绘图的基本方法，熟悉各种绘图函数的使用； 2.掌握图形的修饰方法和标注方法； 3.了解MATLAB 中图形窗口的操作。二、实验内容：x=2，

4、2，y1=sinx、y2=cosx、y3=sin2x、y4=cos 2x用MATLAB语言分四个区域分别绘制的曲线，并且对图形标题及横纵坐标轴进行标注（如下图所示）。图2 四分区绘制曲线 另建一个窗口，不分区，用不同颜色、线型绘出四条曲线，并标注图例注解。 图3 同一窗口绘制多条曲线 绘制三维曲线：三、实验报告要求： 写出相应的的程序及上机结果。 实验四 控制系统的模型及其转换一、实验目的及要求 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、已知两个传递函数分别为： 在MATLAB中分别用传

5、递函数、零极点表示； 在MATLAB中分别求出通过反馈、串联、并联后得到的系统模型；2、系统的模型为 试建立系统的传递函数模型。3、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。4. 控制系统模型的转换 将2的模型转换为零极点模型 将3的模型转换为传递函数模型写出程序及上机的结果。实验五 SIMULINK基本操作学会SIMULINK仿真基本操作1、打开Simulink Library Browser窗口，练习功能模块的基本操作。2、通过示波器观察1MHz，幅度为15mV?的正弦波和100KHz，幅度为5mV?的正弦波相乘的结果。写?出数学表达式。通过使用三踪示波器同时观察1MHz、10

6、0KHz?正弦波以及相乘的结果。注意设置仿真参?数和示波器的扫描参数和幅度显示参数。3、系统开环传递函数,求系统单位负反馈闭环单位阶跃响应曲线。4、学习构建SIMULINK?子系统。构建一个子系统，使得它具有将输入信号m（t）（如一个100Hz?的?正弦波）和一个常数C?相加后再和一个1000Hz?的幅度为A?的正弦波相乘的功能：y（t）=A（m（t）+C）?sin?（2*pi*f*t）?，其中f=1000?Hz。保存为。用sim?指令在命令空间启动模型进行仿真：在Matlab?命令空间中用语?句对参数A,?C,?f进行设置，并对采用命令open?打开，采用sim?指令进行仿真。请给出指令语句

7、。实验六 控制系统的时域分析一、 实验目的利用MATLAB进行控制系统时域分析，包括典型响应、判断系统稳定性和分析系统的动态特性；二、 实验内容（一） 稳定性1. 系统传函为，试判断其稳定性。2. 用Matlab求出的极点，判断稳定性。（二）阶跃响应典型二阶系统：要求： 1）在Matlab环境下，编程绘制出当Wn=6，时，二阶系统的单位阶跃响应曲线并分析的变化对控制系统输出的影响；2）在Matlab环境下，编程绘制出，Wn=2、4、6、8、10、12时，系统的单位阶跃响应曲线并说明Wn的变化对系统输出有何影响。（三）系统动态特性分析用编程方式求二阶系统阶跃响应的峰值时间，上升时间，调整时间，超

8、调量。 （1）在Simulink集成环境下建立模型，在给定信号作用点处输入单位给定阶跃响应信号，秒后在扰动信号点输入单位阶跃响应信号。并绘制相应的响应曲线。（2）计算仿真结果的超调量、上升时间、峰值时间、稳态误差。三、 实验报告要求：1）完成上述各题2）分析零极点对系统性能的影响3）分析阻尼比、振荡频率Wn对系统阶跃响应的影响实验七 控制系统的频域分析1. 利用计算机作出开环系统的波特图2. 观察记录控制系统的开环频率特性3. 控制系统的开环频率特性分析1、绘制典型二阶系统的Bode图在Matlab环境下，以为参变量，编程绘制该系统的对数频率特性曲线（Bode图），并从Bode图中找出二阶系统

9、由于的变化对其Bode图有何影响图形有哪些变化图形与的对应关系（在图中对应的标注出来）2、某控制系统的开环传递函数为在Matlab环境下，编程绘制该系统的开环Bode图，并通过Bode 图判断该闭环系统的稳定性。若闭环系统稳定，则从图中求出系统的幅值裕度Kg、相位裕度3、某控制系统的开环传递函数为：1）绘制开环系统的nyquist图，并判断闭环系统的稳定性；求出系统的单位冲激响应；2） 若给系统增加一个s=1的开环极点（p=2）, 绘制此时的nyquist图，判别此时闭环系统的稳定性；并求出系统的单位冲激响应；3）若给系统增加一个开环极点p=2的同时再增加一个开环零点z=0, 绘制此时的nyq

10、uist图, 判别此时闭环系统的稳定性；并求出系统的单位冲激响应。2）分析幅值裕度Kg、相位裕度的物理意义。实验八 控制系统PID 校正器设计法 1、熟悉常规 PID 控制器的设计方法 2、掌握 PID 参数的调节规律 3、学习编写程序求系统的动态性能指标二、 相关知识临界比例度法（边界稳定法）用系统的等幅振荡曲线来整定控制器的参数。先测出系统处于闭环状态下对象的等幅振荡曲线，根据等幅振荡曲线定出一些能反映控制对象动态特性的参数，具体做法是将比例增益K（或比例度=1/K）调在比较小的位置上（对应为比较大位置上），逐渐增大K值（或逐渐减小），直到出现等幅振荡曲线，此时的比例增益为Km，称为临界比

11、例增益， 称为临界比例度。从振荡曲线上读出临界周期Tm。根据得到的Km（或）、Tm两个参数，利用下表来计算控制器的控制参数。控制器类型控制器的控制参数比例增益Kp比例度积分时间Ti微分时间TdP2PITm/PID三、实验内容 1、在SIMULINK 窗口建立如下页模型。 2、设计PID控制器，传递函数模型如下 3、修改PID参数讨论参数对系统的影响 4、利用临界比例度法（即：稳定边界法）对PID参数校正设计。参 数KmTmKpTiTd数 值 5、根据PID参数对系统的影响，调节PID参数实现系统的超调量小于10%。参数数值 6、通过程序求得系统的超调量、上升时间和调节时间（误差带选为5%）四、

12、实验报告要求： 写出程序及上机的结果，并对结果进行分析。1熟悉MATLAB的开发环境；2掌握MATLAB的一些常用命令；3掌握矩阵、变量、表达式的输入方法及各种基本运算。程序：A*B A.*B结果：19 21 5 10 43 47 21 32结果分析：*表示矩阵相乘，而.*表示矩阵的各元素对应相乘A（1:2,3） A（2:3,:）3 4 5 6 6 7 8 9f=sin（2*pi） （89（1/2）+55*/f = ans = y=a=by = 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1X&Y+XY0 1 1 0x=0:1000save x -ascii doublenum=load（）sym

13、s x f=x3-1 factor（f）ans =（x - 1）*（x2 + x + 1）syms x t f=（2*（x2）*（x+3）-10）*t; collect（f,x） collect（f,t）ans =2*t*x3 + 6*t*x2 - 10*t ans =（2*x2*（x + 3） - 10）*tsyms x z f=x/（1+z）3; int1=int（f,z）int1 =-x/（2*（z + 1）2）function s = WFSSY21（x,n）%UNTITLED2 Summary of this function goes here% Detailed explanat

14、ion goes heren=input（please input n:）;s=0for n=0:n x=2*n+1; s=s+x;end5s =36function y =WFSSY22（ x ）%UNTITLED5 Summary of this function goes herex=input（please input x:y=0;if xelseif x10100 y;n!b=ndims（A）;m,n = size（A）;if b17 24 5 8 15 4 6 13 20 22 No1.掌握MATLAB 绘图的基本方法，熟悉各种绘图函数的使用；2.掌握图形的修饰方法和标注方法；3.

15、了解MATLAB 中图形窗口的操作。用MATLAB语言分四个区域分别绘制的曲线，并且对图形标题及横纵坐标轴进行标注。close allclcx=-2*pi:pi/1000:2*pi;y1=sin（x）;y2=cos（x）;y3=sin（2*x）;y4=cos（2*x）;subplot（2,2,1）plot（x,y1）;axis（-2*pi 2*pi -1 1）set（gca,xtick,-2*pi:pi:2*pi）ytick,-1:1）xticklabel,-2pi|-pi|0|pi|2piyticklabel-1|0|1xlabel（xylabel（y1title（sin（x）grid on;subplot（2,2,2）plot（x,y2）;y2cos（x）subplot（2,2,3）plot（x,y3）;y3sin（2x）subplot（2,2,4）plot（x,y4）;y4cos（2x）另建一个窗