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1、实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算一、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；3.了解MATLAB三维绘图指令及Simulink在控制系统仿真中的应用。二、实验内容1.MATLAB桌面系统MATLAB的桌面系统由桌面平台以及桌面组件共同构成，如图1，桌面平台是各桌面组件的展示平台，它提供了一系列的菜单操作以及工具栏操作，而不同功能的桌面组件构成了整个MATLAB操作平台。其组件主要包含如下5个组件部分：①命令窗口（CommandWindow）②历史命令窗口（C
2、ommandHistory）③路径浏览器（CurrentDirectoryBrowser）④帮助浏览器（HelpBrowser）⑤工作空间浏览器（WorkspaceBrowser）。 用户可以在Desktop菜单下选择打开或关闭某个窗口。图1 MATLAB桌面系统在图1中标出相应窗口的序号。2.在Matlab工作空间输入如下指令，观察输出矩阵（1）a=[234;569]a=234569（2）a=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]a=123456789（3）a=[12;34]+i*[56;78]a=
3、12.0000+56.0000i34.0000+78.0000i（4）a=[1+5i2+6i;3+7i4+8i]a=1.0000+5.0000i2.0000+6.0000i3.0000+7.0000i4.0000+8.0000i3.已知矩阵,,求以下矩阵运算的结果：（1）（用C'表示C的转置）D=B*C.'D=-416648（2）（给C中每个元素取平方）E=C.^2E=3641（3）F=C*AF=-61942（4）（inv（A））G=inv(A)G=0.5735-0.1324-0.1176-0.3971
4、0.01470.23530.40440.0221-0.14714.（1）生成3*3的单位矩阵；（eye（3））a=100010001（2）生成4*4的全零矩阵；（zeros（4））A=0000000000000000（3）生成5*5的均匀分布随机矩阵。（rand（5））a=0.95010.76210.61540.40570.05790.23110.45650.79190.93550.35290.60680.01850.92180.91690.81320.48600.82140.73820.41030.0
5、0990.89130.44470.17630.89360.13895.键入下列程序，了解Matlab三维曲面的绘制（1）[x,y]=meshgrid(0:31);n=2;D0=200;D=sqrt((x-16).^2+(y-16).^2);z=1./(1+D.^(2*n)/D0);mesh(x,y,z)axis([0,31,0,31,0,1])（2）[x,y]=meshgrid(0:31);n=2;D0=200;D=sqrt((x-16).^2+(y-16).^2);z=1./(1+D.^(2*n)/D
6、0);surf(x,y,z)axis([0,31,0,31,0,1])6.了解Simulink在系统仿真中的应用典型二阶系统的结构图如图2所示，用SIMULINK对系统进行仿真分析。（仿真时间取2s） 图2 典型二阶系统结构图在MATLAB命令窗口的工具栏中单击按钮启动simulink，选择File
7、New菜单中的Model选项打开一个空白的模型编辑窗口。（1）画出所需模块，并给出正确的参数：l在sources子模块库中选中阶跃输入（step）图标，将其拖入编辑窗口，并用鼠标左键双击该图标，打开参
8、数设定的对话框，将参数steptime(阶跃时刻)设为0。l在Math(数学)子模块库中选中加法器（sum）图标，拖到编辑窗口中，并双击该图标将参数Listofsigns(符号列表)设为
9、+-（表示输入为正，反馈为负）。l在continuous(连续)子模块库中、选积分器（Integrator）和传递函数（TransferFcn）图标拖到编辑窗口中，并将传递函数分子（Numerator）改为〔900〕，分母（Denominator）改为〔1，9〕。l在sinks(输出)子模块库中选择scope(示波器)
10、图标并将之拖到编辑窗口中。（2）将画出的所有模块用鼠标连接起来，构成一个原系统的框图（3）选择仿真算法和仿真控制参数，启动仿真过程。●在编辑窗口中点击Simulation
11、Simulationparameters菜单，会出现一个参数对话框，在solver模板中设置响应的仿真范围StartTime(开始时间)和StopTime(终止时间)，仿真步长范围Maxinumstepsize(最大步长)和Mininumstepsize(最小步长)。对于
