控制系统仿真验指导书MATLAB部分.doc

控制系统仿真实验说明书Matlab部分 目 录 前 言 1 实验一 MATLAB基本操作 2 实验二 MATLAB编程 6 实验三 MATLAB底层图形控制 6 实验四 控制系统古典分析 6 实验五 控制系统现代分析 6 实验六 PID控制器的设计 9 实验七 系统状态空间设计 11 实验八 磁悬浮系统仿真 13 实验九 直流双闭环调速系统仿真 21 实验十 倒立摆控制系统仿真 22 实验一 m-文件编辑窗口（The Edit Window）和图形窗口（The Figure Window），而Simulink另外又有Simulink模型编辑窗口。 1．命令窗口（The Command Window） 当MATLAB启动后，出现的最大的窗口就是命令窗口。用户可以在提示符“”后面输入交互的命令，这些命令就立即被执行。 在MATLAB中，一连串命令可以放置在一个文件中，不必把它们直接在命令窗口内输入。在命令窗口中输入该文件名，这一连串命令就被执行了。因为这样的文件都是以“.m”为后缀，所以称为m-文件。 2．m-文件编辑窗口（The Edit Window） 我们可以用m-文件编辑窗口来产生新的m-文件，或者编辑已经存在的m-文件。在MATLAB主界面上选择菜单“File/New/M-file”就打开了一个新的m-文件编辑窗口；选择菜单“File/Open”就可以打开一个已经存在的m-文件，并且可以在这个窗口中编辑这个m-文件。 3．图形窗口（The Figure Window） 图形窗口用来显示MATLAB程序产生的图形。图形可以是2维的、3维的数据图形，也可以是照片等。 实验内容 1 用MATLAB可以识别的格式输入下面两个矩阵 再求出它们的乘积矩阵C，并将C矩阵的右下角2×3子矩阵赋给D矩阵。赋值完成后，调用相应的命令查看MATLAB工作空间的占用情况。 2 选择合适的步距绘制出下面的图形 ，其中 3 对下面给出的各个矩阵求取矩阵的行列式、秩、特征多项式、范数、特征根、特征向量和逆矩阵。 ， ， 4 求解下面的线性代数方程，并验证得出的解真正满足原方程。 (a)，(b) 5. (1) 初始化一10*10矩阵，其元素均为1 (2) 初始化一10*10矩阵，其元素均为0 (3) 初始化一10*10对角矩阵 (4) 输入A=[7 1 5；2 5 6；3 1 5]，B=[1 1 1; 2 2 2; 3 3 3]，执行下列命令，理解其含义 A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3) A(:,3).*B(:,2) A(:,3)*B(2,:) A*B A.*B A^2 A.^2 B/A B./A 6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)，sin(t)/t∈[0，2π]，用不同颜色，不同线的类型予以表示，注意坐标轴的比例控制。 实验 Matlab编程 实验目的 1．熟悉 Matlab 程序设计的基本方法 2．掌握for，while，switch-case，if结构 3．掌握函数编写方法 实验原理 1 在MATLAB帮助中切换到index标签，分别键入if，while，for，switch查看相关说明 2建立函数文件，系统提供了一个用于创建用户函数的命令function，以备用户 (1)．格式： function [输出变量列表]=fun_name(输入变量列表) 用户自定义的函数体 (2)．函数文件名为：fun_name，注意：保存时文件名与函数名最好相同； (3)．存储路径：最好在系统的有哪些信誉好的足球投注网站路径上。 (4). 调用方法：输出参量=fun_name (输入变量) Example 求向量的平均值及标准差 function [mean,stdev] = stat(x) n = length(x); mean = sum(x)/n; stdev = sqrt(sum((x-mean).^2/n)); 实验内容 1分别用for和while循环结构编写程序，求出 并考虑一种避免循环的简洁方法来进行求和。 2计算 1+2+…+n2000 时的最大 n 值 3 用MATLAB语言实现下面的分段函数 存放于文件ff.m中，令D=3，h=1求出，f(-1.5), f(0.5), f(5). 实验 Matlab底层图形控制 实验目的 1．理解Matlab中的句柄 2．利用MATLAB命令获取句柄及对目标进行设置 实验原理 MATLAB为所创建的每一个图形对象都分配一个句柄（相当于指针），用户可以通过MATLAB中的函数来获取对象的句柄，并对其进行控制，系统中这些图形对象