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1、《现代机械工程基础实验1》（机电）之机械工程控制基础综合实验指导书指导教师：董明晓逄波山东建筑大学机电工程学院2010.09.0111第一部分Matlab编程方法及仿真实验实验基本要求：学习并掌握Matlab的编程原理及方法实验1.三维曲面的绘制>>t=0:pi/50:10*pi;>>plot3(sin(t),cos(t),t)改变图形颜色：颜色选项含义y黄色m洋红色c蓝绿色r红色g绿色b蓝色w白色k黑色>>plot3(sin(t),cos(t),t,'g:');>>plot3(sin(t),cos(t),t,'m:');尝试改变后面的颜色选项，
2、查看图形颜色的变化情况曲线线性选项：曲线线型含义‘－’实线‘――’虚线‘：‘点线‘－.’点划线‘none’无线>>t=0:pi/50:10*pi;>>plot3(sin(t),cos(t),t);比较其与下列曲线的不同；>>t=0:pi/50:10*pi;>>plot3(sin(t),cos(t),t,':');尝试改变后面的曲线类型选项，查看曲线显示的结果的变化；标记符号选项表格选项含义‘*’星号‘.’点号‘x’叉号‘v’倒三角号‘^’上三角号11‘>’右三角号‘pentagram’五角星‘o’圆圈‘square’正方形号‘diamond’钻石
3、号‘hexagram’六角星‘<’左三角号比较下列两个图形的异同>>t=0:pi/50:10*pi;>>plot3(sin(t),cos(t),t,'pentagram')第二个程序：>>t=0:pi/50:10*pi;>>plot3(sin(t),cos(t),t,'square');上面的图形选项可以复合使用；例如：>>t=0:pi/50:10*pi;>>plot3(sin(t),cos(t),t,'gsquare');得到的是绿色的四方形表示的三维图形，请尝试其它的组合方式，其它的图形表达方式等；实验2.系统零极点绘制例：求部分分式展开式和
4、一个线性定常系统的传递函数是（1）使用MATLAB建立传递函数，并确定它的极点和零点，写出的部分分式展开式并绘制系统的脉冲响应。MATLAB源程序%源程序2.3：部分分式展开式和脉冲响应numG=[32],denG=[2451]%G(s)的分子和分母G=tf(numG,denG)%创建G(s)为TF对象[zG,pG,kG]=zpkdata(G,'v')%G(s)的零点、极点和增益[resG,polG,otherG]=residue(numG,denG)%做部分分式展开式得到留数impulse(G)%脉冲响应实验3.系统的阶跃响应例.的阶跃响应对例
5、2中由（1）式给出的传递函数，增加一个处的极点，使用impulse命令绘制其拉普拉斯反变换式曲线，得到阶跃响应图。将该响应与对11使用step命令所得到的响应比较，确定系统的DC增益。利用初值定理和终值定理来校验结果。MATLAB源程序%源程序2.6：从G(s)得到的阶跃响应numG=[32],denG=[2451]%G(s)的分子和分母numstep=numG%更名分子，无变化denstep=[denG0]%给G(s)增加s=0处的极点Gstep=tf(numstep,denstep)%创建G(s)/s为TF对象impulse=(Gstep)%
6、对G(s)/s使用impulse命令G=tf(numG,denG)%创建为G(s)为TF对象step(G,30)%G(s)宽度为30s的阶跃响应DC_gain=dcgain(G)%计算G(0)实验4.双输入反馈系统单位阶跃响应考虑一个如图1所示的反馈系统，它既有参考输入也有干扰输入，其中对象和传感器的传递函数是，控制器是一个增益为80，有一个在处的零点，极点/零点比超前控制器。推导两个独立的MATLAB模型，其中一个模型的输入为，另一个输入为。使用这些模型确定闭环零点和极点，并在同一坐标系内绘制它们的阶跃响应。图1具有参考和干扰输入的反馈系统方框
7、图MATLAB源程序%源程序3.5：具有参考输入和干扰输入的反馈系统Gc=tf(80*[13],[115*3])%TF形式的超前控制器Gp=tf(4,conv([0.51],[21]))%TF形式的对象H=tf(1,[0.051])%TF形式的传感器T_ref=feedback(Gp*Gc,H)%参考输入的CL传递函数[zT_ref,pT_ref,kT_ref]=zpkdata(T_ref,'v')%参考输入的CL零点、极点和DC增益T_ref_gainDC=dcgain(T_ref)t=[0:0.01:2]%2秒钟的时间向量Y_ref=Step
8、(T_ref,t)%=====对干扰输入重复上述操作=====T_dist=feedback(Gp,Gc*H)11[zT_dist,pT
