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1、合肥工业大学电气与自动化工程学院综合实验报告实 验 名 称:系统仿真综合实验姓 名:学 号:专 业 班 级:实 验 地 点:逸夫楼807指 导 教 师:都海波 殷礼胜成 绩:日 期:实验一 MATLAB基本操作实验目的1熟悉MATLAB实验环境，练习MATLAB命令、m文件、Simulink的基本操作。2利用MATLAB编写程序进行矩阵运算、图形绘制、数据处理等。3利用Simulink建立系统的数学模型并仿真求解。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有3种窗口，即：命令窗口（The Command Window）、m-文件编辑窗口（The
2、 Edit Window）和图形窗口（The Figure Window），而Simulink另外又有Simulink模型编辑窗口。1命令窗口（The Command Window）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，不必把它们直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。因为这样的文件都是以“.m”为后缀，所以称为m-文件。2m-文件编辑窗口（The Edit Window）我们可以用m-文件编辑窗口来产生新的m-文件，或者编辑已经存在的m
3、-文件。在MATLAB主界面上选择菜单“File/New/M-file”就打开了一个新的m-文件编辑窗口；选择菜单“File/Open”就可以打开一个已经存在的m-文件，并且可以在这个窗口中编辑这个m-文件。3图形窗口（The Figure Window）图形窗口用来显示MATLAB程序产生的图形。图形可以是2维的、3维的数据图形，也可以是照片等。 MATLAB中矩阵运算、绘图、数据处理等内容参见教材自动控制系统计算机仿真的相关章节。Simulink是MATLAB的一个部件，它为MATLAB用户提供了一种有效的对反馈控制系统进行建模、仿真和分析的方式。有两种方式启动Simulink:1在Com
4、mand window中，键入simulink，回车。2单击工具栏上Simulink图标。启动Simulink后，即打开了Simulink库浏览器（Simulink library browser）。在该浏览器的窗口中单击“Create a new model（创建新模型）”图标，这样就打开一个尚未命名的模型窗口。把Simulink库浏览器中的单元拖拽进入这个模型窗口，构造自己需要的模型。对各个单元部件的参数进行设定，可以双击该单元部件的图标，在弹出的对话框中设置参数。 实验内容1 用MATLAB可以识别的格式输入下面两个矩阵 再求出它们的乘积矩阵C，并将C矩阵的右下角23子矩阵赋给D矩阵。赋
5、值完成后，调用相应的命令查看MATLAB工作空间的占用情况。调用相应的命令查看MATLAB工作空间的占用情况。程序A=1,2,3,3;2,3,5,7;1,3,5,7;3,2,3,9;1,8,9,4B=1+4i,4,3,6,7,8;2,3,3,5,5,4+2i;2,6+7i,5,3,4,2;1,8,9,5,4,3C=A*BD=C(4:5,4:6)结果A = 1 2 3 3 2 3 5 7 1 3 5 7 3 2 3 9 1 8 9 4B= Columns 1 through 4 1.0000 + 4.0000i 4.0000 3.0000 6.0000 2.0000 3.0000 3.0000
6、5.0000 2.0000 6.0000 + 7.0000i 5.0000 3.0000 1.0000 8.0000 9.0000 5.0000 Columns 5 through 6 7.0000 8.0000 5.0000 4.0000 + 2.0000i 4.0000 2.0000 4.0000 3.0000 C = 1.0e+002 * Columns 1 through 4 0.1400 + 0.0400i 0.5200 + 0.2100i 0.5100 0.4000 0.2500 + 0.0800i 1.0300 + 0.3500i 1.0300 0.7700 0.2400 + 0
7、.0400i 0.9900 + 0.3500i 1.0000 0.7100 0.2200 + 0.1200i 1.0800 + 0.2100i 1.1100 0.8200 0.3900 + 0.0400i 1.1400 + 0.6300i 1.0800 0.9300 Columns 5 through 60.4100 0.3100 + 0.0400i 0.7700 0.5900 + 0.0600i 0.7000 0.5100 + 0.0600i 0.7900 0.6500 + 0.0400i 0.9900 0.7000 + 0.1600iD =82.0000 79.0000 65.0000 +
8、 4.0000i 93.0000 99.0000 70.0000 +16.0000i whoYour variables are:A B C D 2 分别用for和while循环结构编写程序，求出while循环K=0;i=0;while i=63K=K+2i;i=i+1;endK结果K = 1.8447e+019for循环K=0;i=0;for i=0:63K=K+2i;endK结果K = 1.8447e+0193 选择合适的步距绘制出下面的图形（1），其中（2），其中程序figure(1)t=0.1:0.1:10;y=sin(1./t);plot(t,y)figure(2)t=-pi:0.1
9、*pi:pi;y=sin(tan(t)-tan(sin(t);plot(t,y)012345678910-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81-4-3-2-101234-3-2-101234 对下面给出的各个矩阵求取矩阵的行列式、秩、特征多项式、范数。，程序A=7.5,3.5,0,0;8,33,4.1,0;0,9,103,-1.5;0,0,3.7,19.3;B=5,7,6,5;7,10,8,7;6,8,10,9;5,7,9,10;C=1,2,3,4;5,6,7,8;9,10,11,12;13,14,15,16;D=3,-3,-2,4;5,-5,1,8;11,8,5,-
10、7;5,-1,-3,-1rank(A)rank(B)rank(C)rank(D)det(A)det(B)det(C)det(D)eig(A)eig(B)eig(C)eig(D)norm(A)norm(B)norm(C)norm(D)结果D = 3 -3 -2 4 5 -5 1 8 11 8 5 -7 5 -1 -3 -1ans = 4ans =4ans = 2ans = 4ans = 4.3222e+005ans = 1.0000ans = 4.7332e-030ans = 595.0000ans =103.4599 6.4308 33.5410 19.3682ans = 0.0102 0.8
11、431 3.8581 30.2887ans =36.2094 -2.2094 -0.0000 -0.0000ans =5.7195 + 5.8646i 5.7195 - 5.8646i -1.0579 -8.3811 ans = 103.7228ans = 30.2887ans =38.6227ans = 16.69585 求解下面的线性代数方程，并验证得出的解真正满足原方程。(a)， (b)程序A=7,2,1,-2;9,15,3,-2;-2,-2,11,5;1,3,2,13;B=A-1;C=4;7;-1;0;X1=B*CA=1,3,2,13;7,2,1,-2;9,15,3,-2;-2,-2,11,5;C=9,0;6,4;11,7;-2,-1;X2=(A-1)*C结果X1 = 0.4979 0.1445 0.0629 -0.0813X2 = 0.9807 0.4979 0.2680 0.1445 -0.2226 0.0629 0.5893 -0.08136 假设有一组实测数据x0.10.20.30.40.50.60.70.80.91y2.32012.64702.97073.28853.60083.90904.21474.51914.82325.1275用最小二乘法拟合，求出相应的二次函数。 程序X=0.1:0.1:1;Y=2.3201 2.64
