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1、自动化专业（12个学时）《控制系统计算机辅助设计》实验指导书刘瓒瑛南京农业大学工学院自动化教研室2012年6月实验一Matlab环境熟悉与基本运算3实验二Matlab语言程序设计5实验三控制系统时、频域仿真6实验四控制系统模型的建立和分析8实验一、Matlab环境熟悉与基本运算一、实验目的1>掌握Matlab软件使用的基木方法；2、熟悉Matlab的数据表示、基本运算方法；3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制。%1.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。MATLAB冇3种窗
2、口，即:命令窗口(TheCommandWindow),m-件编辑窗口(TheEditWindow)和图形窗口(TheFigureWindow),而Simulink另外又冇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，不必把它们宜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。I大I为这样的文件都是以“・
3、十为后缀，所以称为旷文件。2.m-文件编辑窗口(TheEditWindow)我们可以用m-文件编辑窗口来产生新的旷文件，或者编辑已经存在的叶文件。在MATLAB主界面上选择菜单“File/New/M-f订e”就打开了一个新的in-文件编辑窗口；选择菜单“File/Open”就可以打开一个已经存在的旷文件，并且可以在这个窗口中编辑这个叶文件。三、实验内容：1、矩阵运算(1)矩阵的乘法已知A二[12;34];B=[55;78];求A"2*B(2)矩阵除法已知A二[123;456;789];B=[l00;020;003];求A
4、B,A/B(3)矩阵的转置及共辘转置已知A二[5+i,2-i,l;6*i,4,9-i];求A.',A'(1)使用冒号选出指定元素已知:A二[123;456;789];求A中第3列前2个元素；A中所有列第2,3行的元素;(5)复数矩阵的生成:生成矩阵al+MJa2+b2ja3严j⑷al=3,a2=-2,a3=9,a4=23,bl=5,b2=3,b3=6,b4=33,求出矩阵的具体数值。2、多项式(1)求多项式p(x)=x3+2x+4的根(2)已知A二［1.2350.9;51.756;3901;1234］,求矩阵A的特征多
5、项式；求特征多项式中未知数为20时的值；把矩阵A作为未知数代入到多项式中；3、基本绘图命令(1)绘制余弦曲线y二cos(t),te［0,2］(2)在同一坐标系屮绘制余弦曲线y二cos(t-0.25)和正弦曲线y=sin(t~0.5),t丘［0,2开］4、基木绘图控制绘制［0,4兀］区间上的xl=10sint曲线,并要求:(1)线形为点划线、颜色为红色、数据点标记为加号；(2)坐标轴控制：显示范围、刻度线、比例、网络线(3)标注控制：坐标轴名称、标题、相应文木；四、实验报告利用所学知识，完成上述各项实验内容，并将实验过程和
6、实验步骤和结果写在报告中。实验二Matlab语言程序设计一、实验目的1、掌握Matlab软件使用的基本方法；2、熟悉Matbb程序设计的基本方法二、实验原理根据MATLAB基本数值计算、数据分析和图形函数的功能，按程序设计耍求完成对象计算的MATLAB程序。三、实验内容1、编写命令文件:计算1+2+…+n〈2000时的最大n值;2、编写函数文件：分别用for和while循环结构编写程序，求2的0到15次幕的和。3、如果想对一个变量x自动赋値。当从键盘输入y或Y吋（表示是），x自动赋为1;当从键盘输入n或N时（表示否），x
7、自动赋为0；输入其他字符时终止程序。四、实验要求利用所学知识，完成上述3项实验内容，并将实验用程序和结果写在实验报告上。五、实验思考题1.用FOR和WHILE语句有何要求？2.用户数据的输入有那儿种函数？实验三控制系统时.频域仿真%1.实验目的1、掌握如何使用Mdtbb进行系统的时域分析2、掌握如何使用Matlab进行系统的频域分析3、掌握如何使用Matlab进行系统的根轨迹分析二、实验内容1、时域分析（1）根据下面传递函数模型：绘制其单位阶跃响应曲线并从图上读取最大超调量，绘制系统的单位脉冲响应、零输入响应曲线。G（5
8、）=5(52+5s+6)+6s2+1()$+8（2）典型二阶系统传递函数为:当C=0.7,on取2、4、6、8、10、12的单位阶跃响应。（3）典型二阶系统传递函数为：2G,G）=r时+2®肿+3；当3H二6,©取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5、2.0的单位阶跃响应。2、频域分析（1）典型二阶系统传递
