【正文】 55。 功能 畫(huà)二維離散數(shù)據(jù)的柄形圖。 用法： subplot(m,n,p) 將一圖形窗口分成m*n個(gè)小窗口，在第p個(gè)小窗口中創(chuàng)建一新坐標(biāo)軸，并將新的坐標(biāo)軸成為當(dāng)前坐標(biāo)軸。每一部分有一坐標(biāo)軸，后面的圖形輸出于當(dāng)前的部分中。 功能 生成與控制多個(gè)坐標(biāo)軸。9） plotyy(x1,y1,x2,y2) %左縱軸繪制x1－y1曲線，右縱軸畫(huà)x2－y2曲線。) ，在當(dāng)前二維圖形中用鼠標(biāo)放置文字8）多次疊繪，hold on/off， 保持當(dāng)前圖形窗口中的圖形。7）gtext l(39。string39。string39。grid off 從當(dāng)前的坐標(biāo)軸中去掉分隔線。)，繪制一條紅色點(diǎn)劃線二維圖形注釋命令1）axis（V）％v=[x1,x2,y1,y2]或[x1,x2,y1,y2,z1,z2]，人工設(shè)定坐標(biāo)范圍。 plot(t,t.*cos(t),39。其中參數(shù)LineSpeci指明了線條的類(lèi)型，標(biāo)記符號(hào)，和畫(huà)線用的顏色。若X，Y均為同維同型實(shí)數(shù)矩陣，X = [X(i)]，Y = [Y(i)]，其中X(i),Y(i)為列向量，則plot(X,Y)依次畫(huà)出plot(X(i),Y(i))，矩陣有幾列就有幾條線；若X，Y中一個(gè)為向量，另一個(gè)為矩陣，且向量的維數(shù)等于矩陣的行數(shù)或者列數(shù)，則矩陣按向量的方向分解成幾個(gè)向量，再與向量配對(duì)分別畫(huà)出，矩陣可分解成幾個(gè)向量就有幾條線；2）plot(Y) %若Y為實(shí)數(shù)向量，Y的維數(shù)為m，則plot(Y)等價(jià)于plot(X,Y)，3）plot(X1,Y1,X2,Y2,…)，其中Xi與Yi成對(duì)出現(xiàn)，plot(X1,Y1,X2,Y2,…)將分別按順序取兩數(shù)據(jù)Xi與Yi進(jìn)行畫(huà)圖。元素除：A./B表示A中元素與B中元素對(duì)應(yīng)相除 4） 矩陣乘方運(yùn)算符：^數(shù)組乘方:A.^P：表示A的每個(gè)元素的P次乘方。3） 除法運(yùn)算MATLAB提供了兩種除法運(yùn)算：左除（\）和右除（/）。 A.*B表示A與B對(duì)應(yīng)元素相乘。2） 乘法運(yùn)算運(yùn)算符：*運(yùn)算規(guī)則：按線性代數(shù)中矩陣乘法運(yùn)算進(jìn)行，即放在前面的矩陣的各行元素，分別與放在后面的矩陣的各列元素對(duì)應(yīng)相乘并相加。 ones(m)對(duì)角矩陣：對(duì)角元素向量 V=[a1,a2,…,an] A=diag(V)隨機(jī)矩陣：rand(m,n)產(chǎn)生一個(gè)mn的均勻分布的隨機(jī)矩陣Y = randn(m,n) %生成mn正態(tài)分布隨機(jī)矩陣 矩陣運(yùn)算1） 加、減運(yùn)算運(yùn)算符：“＋”和“－”分別為加、減運(yùn)算符。 eye(m)，零矩陣：zeros(m,n)。y]，x、y為向量。變量（1）變量的命名：變量的名字必須以字母開(kāi)頭（不能超過(guò)19個(gè)字符），之后可以是任意字母、數(shù)字或下劃線；變量名稱(chēng)區(qū)分字母的大小寫(xiě)；變量中不能包含有標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。 首先編寫(xiě)一個(gè)M函數(shù)：（打開(kāi)一個(gè)程序編輯器“Untitled”） Function[outl,out2]=addec(inl，in2) outl=inl+in2； out2=inlin2；保存的文件名為addec（）然后，在MATLAB的命令窗口調(diào)用這個(gè)函數(shù)文件： [a,b]=addec(10,20) disp([a,b]) % 在命令窗口輸出a、b的值顯示結(jié)果為：30 10 MATLAB幫助系統(tǒng)1）單擊MATLAB主窗口菜單的“Help”|“Demos”選項(xiàng)，或在命令窗口輸入demo ，將進(jìn)入MATLAB的演示界面。如果希望這些中間變量成為在整個(gè)程序中都起作用的變量，則可以將它們?cè)O(shè)置為全局變量。 具有標(biāo)準(zhǔn)的基本結(jié)構(gòu)： （1）函數(shù)定義行（關(guān)鍵字function） function[out1,out2,..]=filename(in1,in2,..)輸入和輸出（返回）的參數(shù)個(gè)數(shù)分別由nargin和nargout兩個(gè)MATLAB保的變量來(lái)給出。用help命令可以顯示它的注釋說(shuō)明。 程序運(yùn)行時(shí)只需在命令窗口中鍵入其名稱(chēng)即可（不需要后綴名）。需要在工作空間中創(chuàng)建并獲取變量，也就是說(shuō)處理的數(shù)據(jù)為命令窗口中的數(shù)據(jù)，沒(méi)有輸入?yún)?shù)，也不會(huì)返回參數(shù)。主窗口 程序編輯／調(diào)試器MATLAB的程序類(lèi)型有三種1）腳本M文件 在命令窗口中輸入并執(zhí)行，它所用的變量都要在工作空間中獲取，不需要輸入輸出參數(shù)的調(diào)用，退出MATLAB后就釋放了。 在運(yùn)行程序之前，必須設(shè)置好MATLAB的工作路徑，使得所要運(yùn)行的程序及運(yùn)行程序所需要的其他文件處在當(dāng)前目錄之下，只有這樣，才可以使程序得以正常運(yùn)行。在程序編輯／調(diào)試器里，不同的文本內(nèi)容分別用不同顏色的字體顯示。161。161。 MATLAB程序編輯／調(diào)試器 （編寫(xiě)算法程序的地方）在MATLAB的命令窗口中有三種方式可進(jìn)入程序編輯／調(diào)試器：161。在主窗口的“View”菜單下選擇“Launch Pad”命令，可以打開(kāi)或關(guān)閉該窗口。（4）當(dāng)前目錄窗口在主窗口的“View”菜單下選擇“Current Directory”命令，可以打開(kāi)或關(guān)閉MATLAB的當(dāng)前目錄窗口。當(dāng)在提示符后輸入一段運(yùn)算式并按Enter鍵后，MATLAB將給出計(jì)算結(jié)果，然后再次進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。（2）命令窗口， 在主窗口的“View”菜單下選擇“Command Window”命令，可以打開(kāi)或關(guān)閉MATLAB的命令窗口。下面分別對(duì)各窗口做簡(jiǎn)單介紹。初次啟動(dòng)MATLAB后，將進(jìn)入MATLAB默認(rèn)設(shè)置的桌面平臺(tái)。 %定義頻率采樣間隔subplot(224)pz_plxy(f1,f2,k,p,z)。 %定義幅頻響應(yīng)曲線頻率范圍f2=100。 %定義系統(tǒng)（d）零點(diǎn)行向量p=[100]。 %定義頻率采樣間隔subplot(223)pz_plxy(f1,f2,k,p,z)。 %定義幅頻響應(yīng)曲線頻率范圍f2=100。 %定義系統(tǒng)（c）零點(diǎn)行向量p=[20+i*40 20i*40]。 %定義頻率采樣間隔subplot(222)pz_plxy(f1,f2,k,p,z)。 %定義幅頻響應(yīng)曲線頻率范圍f2=100。 %定義系統(tǒng)（b）零點(diǎn)行向量p=[100+i*100 100i*100]。 %定義頻率采樣間隔subplot(221)pz_plxy(f1,f2,k,p,z)。 %定義幅頻響應(yīng)曲線頻率范圍f2=100。 %定義系統(tǒng)（a）零點(diǎn)行向量p=[50 100]。幅頻響應(yīng) 39。頻率(單位:HZ)39。系統(tǒng)幅頻響應(yīng)曲線39。plot(f,Hw)。 bj=abs(vq)。 vq=yqz*ones(1,length(w))。 yq=ones(m,1)*y。 bj=1。 vp=ypp*ones(1,length(w))。 ai=1。 vq=yqz*ones(1,length(w))。m=length(z)。y=i*w。f=f1:k:f2。五、MATLAB示例1．function pz_plxy(f1,f2,k,p,z)%根據(jù)系統(tǒng)零、極點(diǎn)分布繪制系統(tǒng)頻率響應(yīng)曲線程序%f1\f2:繪制頻率響應(yīng)曲線的頻率范圍（即頻率起始點(diǎn)和終止點(diǎn)，單位為HZ)%p\z:系統(tǒng)函數(shù)極點(diǎn)和零點(diǎn)位置行向量%k:繪制頻率響應(yīng)曲線的頻率取樣間隔p=p39。3．根據(jù)實(shí)驗(yàn)(1)結(jié)果分析系統(tǒng)函數(shù)零、極點(diǎn)分布對(duì)時(shí)域特性的影響；根據(jù)實(shí)驗(yàn)(2)的結(jié)果分析系統(tǒng)的頻率特性。2．詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的有關(guān)信號(hào)波形圖(存于自帶的U盤(pán)中)，圖形要有明確的標(biāo)題。2．已知連續(xù)系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)分別具有以下零、極點(diǎn)：(1)z=0，p1=10+j10，p2=10j10，p3=20+j20，p4=20j20；(2)z1=1+j2，z2=1j2，p1=5+j5，p2=5j5，根據(jù)系統(tǒng)零、極點(diǎn)分布的幾何矢量法的原理，繪制系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)曲線。(a)z=0，p1=50，p2=100(b)z1=j150，z2 =j150，p1=100+j100，p2=100j100(c)z1=20+j40，z2 =20j40，p1=20+j40，p2=20j40(d)p=100文件xh07：由圖可知，系統(tǒng)(a)為帶通濾波器，系統(tǒng)(b)為帶阻濾波器，系統(tǒng)(c)為全通濾波器，系統(tǒng)(d)為低通濾波器。例2：已知連續(xù)系統(tǒng)的零、極點(diǎn)分布分別如下(a)(b)(c)(d)所示，其中z和p分別表示系統(tǒng)零點(diǎn)和極點(diǎn)。2．MATLAB提供了利用幾何矢量法繪制系統(tǒng)幅頻響應(yīng)曲線的實(shí)用函數(shù)pz_plxy。subplot(212)。[p,z]=pzmap(H)subplot(211)。a=[1 2 5]。二、實(shí)驗(yàn)原理1．MATLAB控制系統(tǒng)工具箱提供的pzmap函數(shù)用于繪制系統(tǒng)函數(shù)零、極點(diǎn)分布圖和計(jì)算系統(tǒng)函數(shù)的零、極點(diǎn)位置，該函數(shù)有兩種調(diào)用格式：①pzmap(sys) 直接繪制系統(tǒng)函數(shù)零、極點(diǎn)分布圖②[p，z]=pzmap(sys) 計(jì)算系統(tǒng)函數(shù)的零、極點(diǎn)位置的向量, 不繪制系統(tǒng)函數(shù)零、極點(diǎn)分布圖例1：已知連續(xù)系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)H(s)=，繪制系統(tǒng)函數(shù)零、極點(diǎn)分布圖和計(jì)算系統(tǒng)函數(shù)的零、極點(diǎn)位置和沖激響應(yīng)時(shí)域波形。%End實(shí)驗(yàn)五 一階二階系統(tǒng)的頻率特性測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握利用MATLAB觀察和分析系統(tǒng)函數(shù)零、極點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)時(shí)域特性的影響。)。title(39。\omega 單位:pi39。plot(w/pi,HP*180/pi)。axis([0 2 0 1])。幅度特性39。)。xlabel(39。HM=abs(H)HP=angle(H)subplot(211)。w=0::2*pi。2.%xh05%應(yīng)用freqs函數(shù)求頻率響應(yīng)并作圖b=[1]。y2=step(b,a,t)subplot(223)。y1=impulse(b,a,t)subplot(222)。subplot(221)。t=0:p:10。sys=tf(b,a)。五、MATLAB示例1.%xh04% 求系統(tǒng)沖激響應(yīng)、階躍響應(yīng)及繪制其圖形%求LTI連續(xù)系統(tǒng)響應(yīng)及繪制響應(yīng)圖形b=[1]。全部的MATLAB圖形應(yīng)該用打印機(jī)打印，然后貼在本實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的相應(yīng)位置，禁止復(fù)印件。（范例：xh05）四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1．按要求完整書(shū)寫(xiě)你所編寫(xiě)的全部MATLAB程序。給定三個(gè)連續(xù)時(shí)間LTI系統(tǒng)，它們的微分方程分別為系統(tǒng)1： 系統(tǒng)2： 系統(tǒng)3： 1．試分別用 MATLAB：（1）、 0～10秒范圍內(nèi)，并以時(shí)間間隔 秒取樣的沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)的時(shí)域波形和以時(shí)間間隔2秒取樣的數(shù)值解；（2）若輸入x(t)= e3tu(t)時(shí)，求出系統(tǒng)響應(yīng)的以時(shí)間間隔2秒取樣的數(shù)值解,并繪出系統(tǒng)響應(yīng)的以時(shí)間間隔 秒時(shí)域波形。例：某LTI連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)：y″(t)+3y′(t)+2y(t)=f(t)，若f(t)=10sin(t)，求系統(tǒng)的頻率響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)y(t)。real(H)：求H的實(shí)部；imag(H)：求H的虛部；phi = atan(imag(H)./(real(H)+eps))：求相位頻率相應(yīng)特性，atan()用來(lái)計(jì)算反正切值；或者phi = angle(H)：求相位頻率相應(yīng)特性；計(jì)算頻率響應(yīng)的函數(shù)freqs()的另一種形式是：H = freqs(b,a,w)：在指定的頻率范圍內(nèi)計(jì)算系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性。在本實(shí)驗(yàn)中，表示系統(tǒng)的方法仍然是用系統(tǒng)函數(shù)分子和分母多項(xiàng)式系數(shù)行向量來(lái)表示。對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)，其頻率響應(yīng)為H(jw)，其幅度響應(yīng)和相位響應(yīng)分別為和，如果作用于系統(tǒng)的信號(hào)為，則其響應(yīng)信號(hào)為 ()若輸入信號(hào)為正弦信號(hào)，即x(t) = sin(w0t)，則系統(tǒng)響應(yīng)為 ()可見(jiàn)，系統(tǒng)對(duì)某一頻率分量的影響表現(xiàn)為兩個(gè)方面，一是信號(hào)的幅度要被加權(quán)，二是信號(hào)的相位要被移相。在研究系統(tǒng)的頻率響應(yīng)時(shí)，更多的是把它表示成極坐標(biāo)形式： ()上式中，稱(chēng)為幅度頻率相應(yīng)（Magnitude response），反映信號(hào)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)之后，信號(hào)各頻率分量的幅度發(fā)生變化的情況，稱(chēng)為相位特性（Phase response），反映信號(hào)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)后，信號(hào)各頻率分量在相位上發(fā)生變換的情況。