《MATLAB与控制系统仿真》自动化实验指导书

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1、《MATLAB与控制系统仿真》实验指导书吉林化工学院信息与控制工程学院自动化专业实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算（一）实验二MATLAB环境的熟悉与基本运算（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环境的熟悉与基本运算（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、实验基本知识: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

2、览器、文件和搜索路径浏览器。2.掌握MATLAB常川命令表1MATLAB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查找具冇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・1变量命名规则3.2MATLAB的各种常用运算符表2MATLAB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J数组右除A矩阵乘方•矩阵转置A■数组乘方■数组转置表3MATLAB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4MATLAB

3、逻辑运算符逻辑运算符逻辑运算说明&And逻辑与1Or逻辑或Not逻辑非Xor逻辑异或表5MATLAB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••9分隔列•••()%注释[]构成向量、矩阵1■调用操作系统命令{}构成单元数组=用于赋值1.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指令格式指令功能数组力中厂指定行、c指定列Z元素组成的子数组数组力中厂指定行对应的所有列Z元素组成的子数组数组〃屮C指定列对应的所有行Z元素组成的子数组一4(:)数组虫屮各列元素首尾相连组成的“一•维长列”子数组A(i)”一维长列”子数组中的第i个

4、元素A(r,c)=Sa数组4中厂指定行、c指定列Z尤素组成的子数组的赋值4(:)=Z)(:)数组全元素赋值，保持A的行宽、列长不变，A、D两组元素总合应相同三、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路径管理器屮。3、学习使用help命令。4、窗口命令•close•closeall•clc•holdon•holdoff了解其功能和作用，观察commandwindowcommandhistory和workspace等窗口的变化结果。5、工作空间管理命令•who•whos•clear6、随机生成一个2X6的矩阵，观察c

5、ommandwindow>commandhistory和workspace等窗口的变化结果，实现矩阵左旋90°或右旋90°的功能。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(4X8)。查询数组A第2行、第3列的元素；杏询数组A第2行的所有元素；查询数组A笫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。U!实验报告要求1.列出实验命令及实验结杲。2.写岀实验体会。实验二MATLAB环境的熟悉与基本运算（二）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表2数组生成函数二、实验基本知识:1.MATLA

6、B的基木运算表1两种运算指令形式和实质内涵的异同表数组运算矩阵运算指令含义指令含义A.'非共轨转置A*共緬转置A=s把标量s赋给A的每个元素s+B标最s分别与B元素Z和s-B.B-s标最s分别与B元素之差s.*A标最s分别与A元素Z积s*A标最s分别与A每个元素Z积s./B.BAs标量s分别被B的元素除S*inv(B)B阵的逆乘sA.AnA的每个元素自乘n次AAnA阵为方阵，自乘n次A.Ap对A各元素分别求非整数显AAp方阵A的非整数乘方A+B对应元素相加A+B矩阵相加A-B对应元素相减A-B矩阵相减A.*B对应元素相乘A*B内维相同矩阵相乘A./BA的元素别B的对应元素除A/BA右除BB

7、.A与上相同BAA左除Bexp(A)以自然数e为底，分别以A的元素为指数，求幕expm(A)A的矩阵指数函数log(A)对A的各元素求对数logm(A)A的矩阵对数函数sqit(A)对A的各兀素求平方根sqrtm(A)A的矩阵平方根函数指令含义指令含义ding产生对角形数组（对高维不适用）rand产生均匀分布随机数组eve产生单位数组（对高维不适用）landn产生正态分布随机数组magic产生魔方数组（对高维不适用）z