【正文】 武漢工程大學實驗報告 專業(yè)班級： 10 工電 02 姓名： 孔令上 學號： 1004150213 課程名稱： 控制系統(tǒng)數(shù)字仿真與 CAD 實驗成績： 指導老師： 王利恒 實驗名稱： Matlab 的基本操作與編程 一、實驗目的： 1）熟悉 MATLAB 軟件的運行環(huán)境和基本操作 2）掌握 MATLAB 矩陣的輸入方式、元素的提取與組合 3）掌握數(shù)值運算。 4）掌握 MATLAB 軟件的繪圖功能 5）掌握 M函數(shù)的編寫。 二、實驗內(nèi)容： 1）啟動 MATLAB 軟件，觀察其 界面組成及操作方法，了解各部分的功能 2）使用基本的 MATLAB 命令，并觀察記錄執(zhí)行結(jié)果 幫助、查詢信息類命令： Demo、 help、 who、 whos 顯示、記錄格式等命令： clc、 clear、 format 嘗試一下其他的命令（ dos命令） 3）生成一個 5 階魔方矩陣，并提取其第（ 5）行，第（ 4）列構(gòu)成的新的矩陣 5）用 命令行方式求解下式的值 42coslim202xxex?? （提示使用 syms x 定義一個符號，使用 limit 函數(shù) ） 6） MATLAB 的繪圖 （ 1） 二維繪圖命令 plot：畫出 ,sinxy? 在 ]2,0[ ??x 上的圖形 （ 2） 三維繪圖命令 plot3： 畫出三維螺旋線 ????????tztytxcossin， ]4,0[ ??t 的圖形． mesh 命令：繪制 )2( 2 22 yxez ??? ，在 ]5,5[??x ， ]5,5[??y 區(qū)間的曲面 7） 編寫 M 函數(shù) 利用程序流程控制語句編寫一個函數(shù) myfactorial（ n），實現(xiàn) n！（階乘）。要求使用 help 命令可以列出相關(guān)的幫助信息。 三、實驗結(jié)果及分析 Demo help 3 （ 1） 實驗程序： a=magic(5) 運行 結(jié)果 ： a = 17 24 1 8 15 23 5 7 14 16 4 6 13 20 22 10 12 19 21 3 11 18 25 2 9 （ 2） 實驗程序： a(3:5,2:4) 運行 結(jié)果 ： ans = 6 13 20 12 19 21 18 25 2 實驗程序： syms x。 limit((cos(x)exp(x*x/2)/2)/4) 運行 結(jié)果 ： ans = 1/8 （ 1） 實驗程序： x = 0 : pi/20 : 2*pi。 y = sin(x)。 plot(x, y)。 實驗結(jié)果： 0 1 2 3 4 5 6 71 0 . 8 0 . 6 0 . 4 0 . 200 . 20 . 40 . 60 . 81 （ 2）實驗程序： t=0:pi/20:2*pi。 x=sin(t)。 y=cos(t)。 plot3(x,y,t)。 實驗結(jié)果： 1 0 . 500 . 511 0 . 500 . 5102468 實驗程序： x=5::5。 y=x。 [X,Y]=meshgrid(x,y)。 R=(X.^2+Y.^2)/((1)*4)。 Z=exp(R)。surf(X,Y,Z) 實驗結(jié)果： 50550500 . 20 . 40 . 60 . 81 實驗程序： 結(jié)果 ： myfactorial(3) ans = 6 武漢工程大學實驗報告 專業(yè)班級： 10 工電 02 班 姓名： 孔令上 學號： 1004150213 課程名稱： 控制系統(tǒng)數(shù)字仿真與 CAD 實驗成績： 指導老師： 王利恒 實驗名稱： 典型閉環(huán)系統(tǒng)的數(shù)字仿真及計算機解題 一、實驗目的： 1）熟悉典型 閉環(huán)的仿真過程 2）掌握 MATLAB 編程實現(xiàn)典型閉環(huán)環(huán)節(jié)仿真 3）利用典型閉環(huán)環(huán)節(jié)仿真程序解題。 4）掌握 MATLAB 下對控制系統(tǒng)進行時域、頻域和根軌跡的分析 二、實驗內(nèi)容： 1）編寫典型環(huán)節(jié)階躍響應函數(shù) 典型環(huán)節(jié)沖擊響應函數(shù) function [yout,t] = my_step(num,den,v,t0,tf,h,R,n) 輸入?yún)?shù)： num：傳遞函數(shù)的分子系數(shù)向量 den：傳遞函數(shù)的分母系數(shù)向量 v：反饋比例系數(shù) t0：仿真起始時間 tf：仿真終止時間 h：仿真步長 R:階躍幅值 n:系統(tǒng)階次 輸出參數(shù) ： yout：響應輸出 t：時間向量 2）用上述函數(shù)分析以下系統(tǒng)，同時用 simulink 分析該系統(tǒng)，并比較其結(jié)果。 3）被控對象的傳遞函數(shù)為 )20xx0( 400)( 2 ??? SSSsG ，用 simulin 建模并分析其單位階躍響應。用 MATLAB 命令繪出其伯德圖和根軌跡圖。 三、實驗結(jié)果及分析 1)函數(shù)如下： function [yout,t]=my_step(num,den,fbp,t0,t1,h,r) num=r.*num。 den=den+fbp.*num。 time=t0:h:t1。 sys=tf(num,den)。 [yout]=step(sys,time)。 plot(time,yout) my_step([0 1 2 3],[3 4 5 1],2,0,10,1) 2） 圖像 ： 3） 系統(tǒng) 圖像 ： Bode num=[0,0,0,400]。 den=[1,30,200,0]。 bode(num,den) 1 5 0 1 0 0 5 0050Magnitude (dB)100101102103 2 7 0 2 2 5 1 8 0 1 3 5 9 0Phase (deg)B o d e D ia g r a mF r e q u e n c y ( r a d / s e c ) 根軌跡 num=[0,0,0,400]。 den=[1,30,200,0]。 rlocus(num,den) 8 0 6 0 4 0 2 0 0 20 40 6 0 4 0 2 00204060R o o t L o c u sR e a l A x isImaginary Axis 武漢工程大學實驗報告 專業(yè)班級： 09 過程自動化 01 班 姓名： 陳雙 學號： 0904160102 課程名稱： 控制系統(tǒng)數(shù)字仿真與 CAD 實驗成績： 指導老師： 王利恒 實驗名稱： 雙閉環(huán)控制直流電動機調(diào)速系統(tǒng) 建模與 仿真 分析 一、實驗目的： 1. 熟