仿真综合实验指导书

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1、《控制系统仿真》实验指导书电子信息与电气工程系动化教研室2011年8月电子信息与电气T程系为自动化专业本科生开设了控制系统仿真课程，为了使学生深入掌握MATLAB语言基本程序设计方法，运用MATLAB语言进行控制系统仿真和综合设计，同时开设了控制系统仿真综合实验，学时为12学时。为了配合实验教学，我们编写了综合实验指导书，主要参考控制系统仿真课程的教材《控制系统数字仿真与CAD》、《反馈控制系统设计与分析——MATLAB语言应用》及《基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用》。自动化

2、教研索2011年8月实验一MATLAB基本操作实验目的1.熟悉MATLAB实验环境，练习MATLAB命令、m文件、Simulink的基木操作。2.利用MATLAB编写程序进行矩阵运算、图形绘制、数据处理等。3.利用Simulink建立系统的数学模型并仿真求解。实验原理MATLAB环境是一种为数值计算、数据分析和图形显示服务的交互式的环境eMATLAB有3种窗口,即：命令窗口(TheCommandWindow)、m・文件编辑窗口(TheEditWindow)和图形窗II(TheFigureWindo

3、w),jfijSimulink另外又有Simulink模型编辑窗口。1.命令窗口(TheCommandWindow)当MATLAB启动后，出现的最大的窗口就是命令窗口。用户可以在提示符“>>”后面输入交互的命令，这些命令就立即被执行。在MATLAB中，一连串命令可以放置在一个文件中，不必把它们直接在命令窗口内输入。在命令窗口中输入该文件名，这一连串命令就被执行了。因为这样的文件都是以“・m”为后缀，所以称为nv文件。2.m-文件编辑窗口(TheEditWindow)我们可以川文件编辑窗口来产生新的

4、ni■文件，或者编辑已经存在的m-文件。在MATLAB主界而上选择菜单“File/New/M・file”就打开了一个新的m■文件编辑窗口；选择菜单“File/Open”就可以打开一个已经存在的文件，并且可以在这个窗口中编辑这个m-文件。3.图形窗口(TheFigureWindow)图形窗口丿IJ来显示MATLAB程序产生的图形。图形可以是2维的、3维的数据图形，也可以是照片等。MATLAB中矩阵运算、绘图、数据处理等内容参见教材《控制系统数字仿真与CAD(第2版)》P56-92oSimulink是

5、MATLAB的一个部件，它为MATLAB用八提供了一种有效的对反馈控制系统进行建模、仿真和分析的方式。有两种方式启动Simulink:1.在Commandwindow中，键入simulink,冋车。2.单击工具栏上Simulink图标。丿J动Simulink后，即打开了Simulink库浏览器(Simulinklibrarybrowser)o在该浏览器的窗口中单击"Createanewmodel(创建新模型)”图标，这样就打开一个尚耒命名的模型窗口。把Simulink库浏览器中的单元拖拽进入这个模

6、型窗口，构造自己需要的模型。对各个单元部件的参数进行设定，可以双击该单元部件的图标，在弹•出的対话框中设置参数。实验内容1用MATLABnJ以识别的格式输入下血两个矩阵1233_1+4/43678_2357233554+2/1357B=26+7/53423239189543_1894A=并将C矩阵的右下角2X3子矩阵赋给D矩阵。赋值完成后，调再求出它们的乘积矩阵C,川相应的命令查看MATLAB工作空间的山用情况。2川MATLAB语言实现下面的分段函数y=f(x)=Dx

7、-D3分别用for和while循坏结构编写程序，求出63==1+2+22+23+--+262+263/=()并考虑一种避免循环的简洁方法来进行求和。4选择合适的步距绘制出下而的图形(1)sin(l/r),其中虫(—1,1)(2)sin(tan/)-tan(sinr),其中居(一叭兀)7.53.50057658334.10B=7108709103-L568109003.7193__579101234~_3-3-24~5678,D5-51891011121185-7131415165-1-3-1C=「

8、721-2_4__13213'~90_9153-2X=7，(b)721-2X=64-2-2115-19153-211713213__0__-2-21_-2-1并验证得出的解真正满足原方程O(a)7假设有一组实测数据X0.10.20.30.40.50.60.70.80.91y2.32012.64702.97073.28853.60083.90904.21474.51914.82325.1275(1)绘制出各种插值算法下的拟合效果。5对下血给出的各个矩阵求取各种参数,如矩阵的行列式、秩