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1、机电工程学院《Matlab控制系统仿真》实验指导书学院班级姓名学号温州大学机电工程学院制实验一MATLAB语言基本命令1实验目的1.掌握科学计算的有关方法，熟悉MATLAB语言及其在科学计算中的运用；2.掌握MATLAB的命令运行方式和M文件运行方式；3.掌握矩阵在MATLAB中的运用。2实验器材计算机WinXP、Matlab7.0软件3实验内容(1).输入A=[715;256;315]，B=[111;222;333]，在命令窗口中执行下列表达式，掌握其含义：A(2,3)A(:,2)A(3,:)A(:,1:
2、2:3)A(:,3).*B(:,2)A(:,3)*B(2,:)A*BA.*BA^2A.^2B/AB./A(2).输入C=1:2:20，则C（i）表示什么？其中i=1,2,3,…,10；(3).查找已创建变量的信息，删除无用的变量；(4).试用help命令理解下面程序各指令的含义：cleart=0:0.001:2*pi;subplot(2,2,1);polar(t,1+cos(t))subplot(2,2,2);plot(cos(t).^3,sin(t).^3)subplot(2,2,3);polar(t,a
3、bs(sin(t).*cos(t)))subplot(2,2,4);polar(t,(cos(2*t)).^0.5)4实验步骤：打开MATLAB程序，将实验内容中的题目依次输入MATLAB中，运行得到并记录结果，最后再对所得结果进行验证。5实验报告要求记录实验数据,理解其含义实验二MATLAB语言程序设计1实验目的（1）掌握Matlab程序的编制环境和运行环境。（2）掌握Matlab程序的编写方法。（3）能编写基本的数据处理Matlab程序。（4）能编写基本的数据可视化Matlab程序。2实验器材计算机Wi
4、nXP、Matlab7.0软件3实验内容(1)Matlab脚本文件编写和执行(2)Matlab函数文件的编写和调用(3)nargm和nargout函数使用方法(4)局部变量与全局变量使用4实验步骤1、Matlab命令文件编写(1)建立自己工作目录，如/Mywork。(2)设置工作目录的搜索路径。(3)打开新的M文件编辑器中(4)在编辑器中完成（求小于2000且为2的整数次幂的正整数）的程序内容,调试后，将其以test1.m形式保存在/Mywork中2、Matlab函数文件编写编写（求小于任何指定的正整数n且
5、为2的整数次幂的正整数）的函数文件,调试后，将其以tt.m形式保存在/Mywork中3、nargm和nargout函数使用方法利用nargm函数，编写函数文件testarg(a,b)，从而实现因参数个数的不同，分别调用函数内部不同的的执行内容。4.全局变量使用利用全局变量编写函数weight_add，实现将输入的参数加权相加5实验报告要求把调试好的脚本文件和函数文件，清晰的写入报告中，并附加一些语句的解释。实验三典型数控机床建模1实验目的(1)了解数控机床进给系统的建模方法；(2)熟练M语言与simulin
6、k建模仿真方法2实验器材计算机WinXP、Matlab7.0软件3实验内容进给系统的精度是影响数控机床的精度主要因素，进给伺服系统根据数控装置发来的速度与位移指令信号，由伺服电路做一定的转换和放大后，经伺服驱动装置和机械传动机构等执行部件实现工件进给和运动，达到加工出所需的工件外形和尺寸。本实验以CK7815数控机床进给系统常用的步进电机、滚珠丝杠等构成的经典结构为对象，建立数控机床进给系统的数学模型（用系统方块图表示）。4实验步骤按图1所示，分析CK7815数控机床进给部分的结构，由DC伺服电机通过一级减
7、速齿轮和滚珠丝杠螺母机构驱动工作台运动。利用运动学原理构建出驱动电机和机械系统模型，从而获得整体进给系统的数学模型。图1.直流伺服进给系统方块图（1）．对于永磁直流电动机，其微分方程式为(1)式中：为电机输出力矩；为电机扭转刚度系数；为电枢回路的电感；为电枢回路的总电阻；为电枢回路的电流；为电枢回路的控制电压；为电机的反电动势；为测速电机系数；为电机输出转速；为折算到电机轴上的总转动惯量；B为折算到电机轴上的总粘性阻尼系数。若设功率放大器的增益为，电机的输出转角有关系，将式（1）进行拉氏变换，获得输出转角与
8、输入电枢的控制电压间关系为：(2)（2）机械传动装置：设分别为机械传动装置折算到电机轴上的等效转动惯量、等效回转阻尼系数和等效扭转刚度系数。经过等效变换后，机械传动装置可简化为图2所示系统。为电机驱动转矩，为电机输入转角，为电机轴在负载作用下的实际转角。图2.等效机械传动装置简图由图所示可以列出平衡方程(3)则输入转角与工作台之间的传递函数为：(4)式中：为齿轮1,2的齿数和丝杠导程，为进给系统的无阻尼固有频率，
