现代控制理论实验指导书(09年修改)

《现代控制理论实验指导书(09年修改)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《现代控制理论》实验指导书编写人：胡皓电子电气工程系2009年9月前言本实验是在学生掌握线性系统状态空间分析与综合的基础上，通过学习学生需掌握线性系统的基本性能分析与解算，并能使用MATLAB软件进行系统的综合。这有助于加深学生对课堂教学的理解和巩固所学的知识，同时也训练了学生如何综合运用计算机来解决一些实际问题的能力，对学生在今后的学习和工作中将有较大的帮助。为了使学生更好地理解和深刻地把握这些知识，并在此基础上，训练和培养学生阅读有关参考书和自己动手独立编写、调试一些程序的技能，具体设置了八个个实验项目。前四个为基本实验，后四个为选做实验，供有兴趣的学生进一

2、步提高时选作。本指导书对每一个实验的原理、方法及步骤进行了详细说明，只要认真消化，就可以完成所列的每一个实验。本指导书的实验内容按控制类专业来编写，其它专业在使用时可对其进行适当剪裁。基础训练：矩阵基本操作(一)常用知识1、MATLAB的功能：①数值和矩阵计算功能；②符号计算；③文字处理功能；④强大的SIMULINK动态仿真功能；⑤与其他编程语言可以混合编程；⑥功能齐全的各式工具箱；⑦声音处理，制作动画等。2、启动和退出MATLAB启动：计算机安装好MATLAB之后，双击MATLAB图标，就可以进入命令窗口，此时意味着系统处于准备接受命令的状态，可以在命令窗口中

3、直接输入命令语句。退出：要退出MATLAB，键入quit或exit或点击右上角的“×”号。注意：quit、exit结束MATLAB会话。程序完成，如果没有明确保存，则变量中的数据丢失。而Ctrl+c中断一个MATLAB任务。3、百分符号％在MATLAB中用做注释符号，矩阵用大写，字母开头命名，而向量以小写字母开头。MATLAB能用于计算，并以二维和三维图形显示各种函数。在MATLAB函数中包括了所有主要的数学函数和大量的高级函数。4、">>"是MATLAB的提示符号（Prompt），但在PC中文视窗系统下，由於编码方式不同，此提示符号常会消失不见，但这并不会影响

4、到MATLAB的运算结果。在MATLAB下进行基本数学运算，只需将运算式直接打入提示号（>>）之後，并按入Enter键即可。5、命令行编辑器（1）方向键和控制键可以编辑修改已输入的命令↑：回调上一行命令↓：回调下一行命令（2）命令窗口的分页输出moreoff：不允许分页moreon：允许分页more(n)：指定每页输出的行数回车前进一行，空格键显示下一页，q结束当前显示。（3）多行命令（…）如果命令语句超过一行或者太长希望分行输入，则可以使用多行命令继续输入。例：S=1-12+13+4+…9-4-18;相当于S=1-12+13+4+9-4-186、区别[],()

5、,{}用中括号,则矩阵里的元素是单个数值。用大括号,则矩阵里的元素是一个小矩阵。用圆括号，则取矩阵的下标。例：%分别输入下列命令看其区别a1=[123;456]%用中括号,则矩阵里的元素是单个数值.pause;%按任意键继续a2={123;456}%用大括号,则矩阵里的元素是一个小矩阵.pause;a3={a1a2}%a3=(123,456)是错误的pause;b1=size(a1)%分别求它们的大小pause;b2=size(a2)pause;7、MATLAB将所有变数均存成double的形式，所以不需经过变量声明（Variabledeclaration）。M

6、ATLAB同时也会自动进行内存的使用和回收，而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用，使用者可专心致力於撰写程式，而不必被软体枝节问题所干扰。8、MATLAB常用的基本数学函数abs(x)：纯量的绝对值或向量的长度;angle(z)：复数z的相角(Phaseangle);sqrt(x)：开平方;real(z)：复数z的实部;imag(z)：复数z的虚部;conj(z)：复数z的共轭复数;round(x)：四舍五入至最近整数;fix(x)：无论正负，舍去小数至最近整数;floor(x)：地板函数，即舍去正小数至最近整数;ceil(x)

7、：天花板函数，即加入正小数至最近整数;rat(x)：将实数x化为分数表示;rats(x)：将实数x化为多项分数展开;sin(x)：正弦函数；cos(x)：馀弦函数；tan(x)：正切函数；asin(x)：反正弦函数；acos(x)：反馀弦函数；atan(x)：反正切函数9、数值类型MATLAB的数值类型众多：数字、字符串、矩阵、元胞数组、结构数值等。数值之间可以转换，为其计算功能开拓了广阔的空间。（二）矩阵运算1、建立矩阵：以“[”开头，以“]”结束，每一行用“；”分割，每个元素之间用空格或“，”分隔。①直接赋值：a=[12；34]②在现有矩阵基础上添加元素：b

8、=[a;789]③已有矩