计算机仿真实验指导书(含)

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1、实验二初试MATLAB一、实验目的1．熟悉视窗下的MATLAB环境；2．掌握MATLAB软件的基本使用方法；3．应用MATLAB命令建立系统数学模型；4．掌握利用MATLAB软件进行控制系统模型转换的方法。二、实验属性（验证性）三、实验仪器设备及器材1．硬件要求基于IBM-PC或与之完全相兼容的带有中央处理器的奔腾及其以上机器至少64KB内存，推荐使用128KB以上内存。2．软件要求安装有MATLAB，并且有MicrosoftWord7.0（office95）以上支持的操作系统。四、实验要求实验前要求熟悉相关

2、MATLAB函数并预习实验的相关内容，写出预习报告。实验时要按要求完成上机实验内容并且检验和调整程序，观察并记录仿真结果。实验后写出实验报告，并对仿真实验结果进行分析、讨论。五、实验内容与步骤1．双击MATLAB6.5的图标，运行MATLAB时，展示在用户面前的为桌面环境的缺省界面窗口，如图2-1所示。图2-1MATLAB的桌面环境要求熟悉视窗下的MATLAB环境，分别观察和熟悉菜单项、工具栏、历史命令窗口、命令窗口、当前目录浏览器、工作空间浏览器、目录分类窗口、M文件编辑器/调试器、超文本帮助浏览器。2．单

3、击工具栏中帮助按钮（或者单击Help菜单中的MATLABHelp），打开MATLAB6.5的帮助系统，练习和熟悉MATLAB6.5的帮助系统的使用。3．应用MATLAB命令编写相应M文件,建立图2-2系统的数学模型——闭环传递函数。程序代码如下：G1=tf([1],[0.01,1]);G2=tf([0.17,1],[0.085,0]);G3=tf([1],[0.01,1]);G4=tf([0.15,1],[0.051,0]);G5=tf([70],[0.0067,1]);G6=tf([0.21],[0.15,

4、1]);G7=tf([130],[1,0]);G8=0.212;G9=tf([0.1],[0.01,1]);G10=tf([0.0044],[0.01,1]);G23=G2*G3;G45=G4*G5;G97=G9/G7;G67=G6*G7;GG1=feedback(G67,G8,-1);GG2=G45*GG1;GG3=feedback(GG2,G97,-1);GG4=GG3*G23;GG5=feedback(GG4,G10,-1);GG6=GG5*G1实验三基于MATLAB的系统时域分析实验目的1．熟悉MAT

5、LAB的各种绘图命令；2．掌握基于MATLAB的控制系统时域分析方法。实验属性（验证性）实验仪器设备及器材1．硬件要求基于IBM-PC或与之完全相兼容的带有中央处理器的奔腾及其以上机器至少64KB内存，推荐使用128KB以上内存。2．软件要求安装有MATLAB，并且有MicrosoftWord7.0（office95）以上支持的操作系统。实验要求实验前要求熟悉相关MATLAB函数并预习实验的相关内容，写出预习报告。实验时要按要求完成上机实验内容并且检验和调整程序，观察并记录仿真结果。实验后写出实验报告，并对仿

6、真实验结果进行分析、讨论。实验内容1．应用MATLAB的绘图命令，绘制y=3x2+4x-7在[-1010]之间的图形。x=-10:1:10;y=3.*x.^2+4.*x-7;plot(x,y)2.应用MATLAB的绘图命令，绘制y=sinx、y=cosx在一个周期内的图形。x=pi*(0:0.05:2);y1=sin(x);y2=cos(x);plot(x,y1,x,y2)3.已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为，应用MATLAB命令编写相应M文件,绘制系统的值分别为1.4,2.3,3.5时的单位阶跃响应曲

7、线。k=[1.4,2.3,3.5];fori=1:3;num=k(i);den=conv(conv([1,0],[0.5,1]),[4,1]);g=tf(num,den);gg=feedback(g,1,-1);[y,t,x]=step(gg);plot(t,y)holdonend4.一个二阶系统为，其中{1，2，4}，{1.25，2，29}，应用MATLAB命令编写相应M文件,绘制系统对应三组不同参数配合下，同一坐标轴里的三条阶跃响应曲线。t=[0:0.01:10];k=[1.25,2,29];c=[1,2

8、,4];fori=1:3;num=k(i);den=[1,c(i),k(i)];g=tf(num,den);[y,t,x]=step(g);plot(t,y)holdonend5.应用MATLAB命令编写相应M文件,分别绘制图3-1各控制系统的单位阶跃响应曲线并比较其动态性能.g1=tf([1],[1,0,0]);gg1=feedback(g1,1,-1);[y1,t1,x1]=step(gg1);