南昌大学《MATLAB与控制系统仿真》实验.doc

实 验 报 告 实验课程： MATLAB与控制系统仿真 姓 名： 学 号： 专业班级： 2016年 6月 目 录 实验一 MATLAB的环境与基本运算（一） 实验二 MATLAB的环境与基本运算（二） 实验三 MATLAB语言的程序设计 实验四 MATLAB的图形绘制 实验五 基于SIMULINK的系统仿真 实验六 控制系统的频域与时域分析 实验七 控制系统PID校正器设计法 实验八 线性方程组求解及函数求极值 实验一 MATLAB的环境与基本运算（一） 一、实验目的 1． 熟悉MATLAB开发环境 2．掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算 二、实验基本原理 1.熟悉MATLAB环境: MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器、文件和搜索路径浏览器。 2.掌握MATLAB常用命令 表1 MATLAB常用命令 clc 清除命令窗口中内容 clear 清除工作空间中变量 help 对所选函数的功能、调用格式及相关函数给出说明 lookfor 查找具有某种功能的函数但却不知道该函数的准确名称 3.MATLAB变量与运算符 3．13．MATLAB的各种常用运算符 表2 MATLAB算术运算符 操作符 功能说明 操作符 功能说明 + 加 \ 矩阵左除 - 减 .\ 数组左除 * 矩阵乘 / 矩阵右除 .* 数组乘 ./ 数组右除 ^ 矩阵乘方 矩阵转置 .^ 数组乘方 . 数组转置 表3 MATLAB关系运算符 操作符 功能说明 == 等于 ~= 不等于 大于 小于 = 大于等于 = 小于等于 表4 MATLAB逻辑运算符 逻辑运算符 逻辑运算 说明 And 逻辑与 | Or 逻辑或 ~ Not 逻辑非 Xor 逻辑异或 表5 MATLAB特殊运算 符号 功能说明示例 符号 功能说明示例 ： 1:1:4;1:2:11 . ； 分隔行 .. ， 分隔列 … （） % 注释 [] 构成向量、矩阵 ！ 调用操作系统命令 {} 构成单元数组 = 用于赋值 4.MATLAB的一维、二维数组的寻访 表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式 三、主要仪器设备及耗材　 计算机 四、实验内容 1．新建一个文件夹（自己的名字命名，在机器的最后一个盘符） 2．启动MATLAB，将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。 3．学习使用help命令。 4．窗口命令 ??close ??close all ??clc ??hold on ??hold off 了解其功能和作用，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。5．工作空间管理命令 ??who ??whos ??clear 6．随机生成一个2×6的矩阵，写出实现矩阵左旋（以第1行第1列为中心逆时针）90°或右旋（顺时针）90°的命令。 左旋:rot90(a)；右旋：rot90(flipud(fliplr(a)))（先左右翻转，上下翻转，在左旋90°） 7．求高阶方程的的根，求高阶多项式的值。 8．创建一个二维数组A（4×8）。查询数组A第2行、第3列的元素；查询数组A第2行的所有元素；查询数组A第6列的所有元素；查询数组A按列拉长形成新的数组B；查询数组A按行拉长形成新的数组C。 查询数组A按列拉长形成新的数组B：B=A(:) 查询数组A按行拉长形成新的数组C：B=A’;D=B(:);C=D’ 五、实验程序及结果 1、新建一个文件夹（自己的名字命名，在机器的最后一个盘符） 2、启动MATLAB，将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。 3、学习使用help命令。 4、窗口命令 ??close ??close all ??clc ??hold on ??hold off 5、工作空间管理命令 ??who ??whos ??clear 3、程序如下： %随机生成一个2×6的矩阵 a=rand(2,6) %左旋90度 a1=rot90(a) %右旋90度 a2=rot90(flipud(fliplr(a))) %创建一个二维数组A（4×8）。查询数组A第2行、第3列的元素；查询数组A第2行的所有元素； %查询数组A第6列的所有元素；查询数组A按列拉长形成新的数组B；查询数组A按行拉长形成新的数组C A=[1 2 3 4 5 6 7 8;9 10 11 12 13 14 15 16; 17 18 19