計算機仿真實驗指導(dǎo)書matlab初步

1、計算機仿真實驗指導(dǎo)書實驗一 matlab初步一、 實驗?zāi)康某醪綌?shù)熟悉 matlab 工作環(huán)境，熟悉命令窗口，學(xué)會使用幫助窗口查找?guī)椭畔臄?shù)組及其運算入手，進行簡單的matlab程序編制。二、 實驗內(nèi)容1） 熟悉 matlab 平臺的工作環(huán)境。2） 熟悉 matlab 的 5 個工作窗口。command windows （命令窗口） workspace （工作空間窗口） command history （命令歷史記錄窗口）current directory （當(dāng)前目錄窗口）help windows （幫助窗口）3） 指令初步在命令窗口輸入 x=1 y=1 2 3;4 5 6;7 8 9 z1=

2、1:10,z2=1:2:5; 查看輸出結(jié)果并且who who where what等查看輸出結(jié)果4） 自己舉例，完成對 eye, ones, zeros, magic, linspace, logspace 等函數(shù)的實驗。5） 基本運算：設(shè)a= 1,-2,3; 4,5,9; 6,3,-8, b= 2,6,1; -3,2,7; 4,8,-1(1)求a.*b (2)求a.2 (3)求 2-a (4)求a(1:2,2:3) 6）求100，999之間能被 21 整除的數(shù)的個數(shù)。 提示：先利用冒號表達式，再利用 find 和 length 函數(shù)。7）建立一個字符串向量，刪除其中的大寫字母。 提示：利用

3、find 函數(shù)和空矩陣。實驗二 matlab編程基礎(chǔ)一、實驗?zāi)康?1、 掌握利用 if 語句設(shè)計程序的方法。 2、 掌握利用 while、for 及 switch 語句實現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)的方法。3、 熟悉利用向量運算來代替循環(huán)操作的方法。4、掌握繪制二維圖形的常用函數(shù)。 二、實驗內(nèi)容 1、 用 magic(6)產(chǎn)生一矩陣，用 for 循環(huán)指令求解其所有元素的和。2、一個三位整數(shù)各位數(shù)字的立方和等于本身則稱該數(shù)為水仙花數(shù)。試輸出全部水仙花 數(shù)。 （1） 用循環(huán)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。 （2） 用向量運算來實現(xiàn)。 提示：全部三位數(shù)組成向量 m；分別求 m 各元素的個位、十位、百位數(shù)字，組成向量 m1、m2、m3；向量

4、 n=m1.*m1.*m1+m2.*m2.*m2+m3.*m3.*m3；向量 k=m-n；顯然 k 中 0 元素的序號即 m 中水仙花數(shù)的序號。 3.已知 y1 = x 2 , y 2 = cos(2 x ), y3 = y1 * y 2 ，完成下列操作： （1）在同一坐標(biāo)系下用不同的顏色和線型繪制三條曲線。（2）以子圖形式繪制 3 條曲線（3）分別以條形圖、階梯圖、直方圖和填充圖繪制 3 條曲線。4繪制極坐標(biāo)曲線 = a sin (b + n )5. 要求：定義一個函數(shù)文件，然后在命令文件中調(diào)用該函數(shù)文件。函數(shù)文件的調(diào)用格 式為 myrot(a,t)，其中 a 在調(diào)用前為原矩陣，調(diào)用后為經(jīng)旋

5、轉(zhuǎn)后的矩陣，t 確定是 左旋還是右旋，當(dāng) t=1 時為左旋，t=-1 時為右旋，t 為其他值時顯示出錯信息。 （提 示：先將 a 轉(zhuǎn)置，再作上下翻轉(zhuǎn)，則完成左旋 90度；若將 a 轉(zhuǎn)置后作左右翻轉(zhuǎn)，則完 成右旋 90度） 。實驗三 系統(tǒng)建模與時域頻域仿真一、 實驗?zāi)康?、 掌握 matlab 中一階線性系統(tǒng)建模方法，以及系統(tǒng)對單位脈沖和單位階躍的響應(yīng)。2、 掌握matlab時域仿真的分析方法。3、 掌握matlab頻域仿真的分析方法。二、 實驗內(nèi)容1. 已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為寫出系統(tǒng)的狀態(tài)方程。2.用matlab建立系統(tǒng)傳遞函數(shù)模型3.用matlab建立系統(tǒng)零極點增益模型 圖1質(zhì)量-彈簧-阻尼機

6、械系統(tǒng)4. 對如圖所示的質(zhì)量-彈簧-阻尼機械系統(tǒng)，其中質(zhì)量塊質(zhì)量為m，彈簧剛度為k，阻尼器阻尼系數(shù)為b，f(t)為作用力，x(t)為質(zhì)量塊位移。(1) 寫系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出方程；(5分)(2) 用matlab語句建立系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型，并把狀態(tài)空間模型轉(zhuǎn)化為零極點增益模型和傳遞函數(shù)模型。（5分）圖25 對圖所示的反饋系統(tǒng)進行單位階躍響應(yīng)和方波響應(yīng)仿真（方波周期為10s），要求：（1）利用matlab模型連接函數(shù)求出系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)，并求系統(tǒng)的閉環(huán)零極點增益模型和狀態(tài)空間模型，利用impulse函數(shù)求系統(tǒng)的上述的三個閉環(huán)模型進行響應(yīng)仿真； （2）利用gensig函數(shù)產(chǎn)生方波信號，利用lsim函數(shù)求方波響應(yīng)。6. 已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)如下，請用matlab語言編程建立系統(tǒng)傳遞函數(shù)模型，并求： 該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)； 輸入函數(shù)為u=sin(t)時的響應(yīng)（正弦輸入信號,時間20秒,采樣周期0.2）； 繪出系統(tǒng)的波德圖（bode）。實驗報告實驗項目名稱 實驗成績實 驗 者 專業(yè)班級組 別同 組 者 實驗日期 年 月 日一.實驗?zāi)康亩嶒瀮?nèi)容三