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1、中南大学系统仿真实验报告 指导老师 胡杨 实验者 学 号 专业班级 实验日期 2014.6.4 学 院 信息科学与工程学院 目录实验一 MATLAB中矩阵与多项式的基本运算.3实验二 MATLAB绘图命令.7实验三 MATLAB程序设计.9实验四 MATLAB的符号计算与SIMULINK的使用.13 实验五 MATLAB在控制系统分析中的应用.17 实验六 连续系统数字仿真的基本算法.30实验一 MATLAB中矩阵与多项式的基本运算一、实验任务1了解MATLAB命令窗口和程序文件的调用。2熟悉如下MATLAB的基本运算： 矩阵的产生、数据的输入、相关元素的显示； 矩阵的加法、乘法、左除、右除；
2、 特殊矩阵：单位矩阵、“1”矩阵、“0”矩阵、对角阵、随机矩阵的产生和运算； 多项式的运算：多项式求根、多项式之间的乘除。二、基本命令训练1eye(m)m=3;eye(m)ans = 1 0 0 0 1 0 0 0 12ones(n)、ones(m,n)n=1;m=2;ones(n)ones(m,n)ans = 1ans = 1 13zeros(m,n)m=1,n=2;zeros(m,n)m = 1ans = 0 04rand(m,n)m=1;n=2;rand(m,n)ans = 0.8147 0.90585diag(v)v=1 2 3;diag(v)ans = 1 0 0 0 2 0 0 0
3、 36AB 、A/B、 inv(A)*B 、B*inv(A)A=1 2;3 4;B=5 6;7 8;a=AB b=A/Bc=inv(A)*B d=B*inv(A)a = -3 -4 4 5b = 3.0000 -2.0000 2.0000 -1.0000c = -3.0000 -4.0000 4.0000 5.0000d = -1.0000 2.0000 -2.0000 3.00007roots(p)syms x;a=3*x.3+2*x+1;p=3,0,2,1;roots(p)ans = 0.2012 + 0.8877i 0.2012 - 0.8877i -0.4023 8polyA=1 2;
4、3 4;poly(A)ans = 1.0000 -5.0000 -2.00009conv 、deconvA=1 2;B=5 6;a=conv(A,B)b=deconv(A,B)a = 5 16 12b = 0.200010A*B 与 A.*B的区别A=1 2;B=5 6;a=A*B A=1 2;B=5 6;b=A.*Ba = 17b = 5 1211who与whos的使用A=1 2;3 4;whowhosYour variables are:A Name Size Bytes Class Attributes A 2x2 32 double12disp、size(a)、length(a)的使用
5、a=A B C D E F;disp(a)a=1 2 3 4;B=size(a)C=length(a)A B C D E FB = 1 4C = 4三、实验要求根据实验内容和相关命令进行实验，自拟输入元素，将上述各命令的输入和输出结果写成实验报告一（全部实验完成后交实验报告）。实验二 MATLAB绘图命令一、实验任务熟悉MATLAB基本绘图命令，掌握如下绘图方法：1坐标系的选择、图形的绘制；2图形注解（题目、标号、说明、分格线）的加入；3图形线型、符号、颜色的选取。二、基本命令训练1plot 2loglog 3semilogx 4semilogy5polar 6title 7xlabel 8y
6、label9text 10grid 11bar 12stairs13contour三、实验举例1t=0:pi/360:2*pi*22/3; x=93*cos(t)+36*cos(t*4.15); y=93*sin(t)+36*sin(t*4.15); plot(y,x),grid; %绘制二维坐标网格图 2 t=0:0.05:100; x=t;y=2*t;z=sin(2*t); plot3(x,y,z,r-.) %绘制三维坐标图3 t=0:pi/20:2*pi; y=sin(x); stairs(x,y) %绘制阶梯图4 th=pi/200:pi/200:2*pi; r=cos(2*th);
7、polar(th,r),grid %在网格里画极坐标图5th=0:pi/10:2*pi; x=exp(j*th); %x为复数 plot(real(x),imag(x),r*); %以实部为横轴，虚部为纵轴画图 grid;四、实验要求 在两种或两种以上坐标系绘制35个图形，要有颜色、图形种类、注解的不同实验结果写成实验报告二（全部实验完成后交实验报告）。实验三 MATLAB程序设计一、实验任务1熟悉MATLAB程序设计的方法和思路；2掌握循环、分支语句的编写，学会使用look for、help命令。二、程序举例1计算11000之内的斐波那契亚数列 f=1,1;i=1;while f(i)+f(
8、i+1)1000 f(i+2)=f(i)+f(i+1); i=i+1;end f,i f = Columns 1 through 14 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 Columns 15 through 16 610 987i = 152 m=3; n=4;for i=1:m for j=1:n a(i,j)=1/(i+j-1); endendformat rataa = 1 1/2 1/3 1/4 1/2 1/3 1/4 1/5 1/3 1/4 1/5 1/63 m=3; n=4;for i=1:m for j=1:n a(i,j)=1/(i+
9、j-1); endendaa = 1 1/2 1/3 1/4 1/2 1/3 1/4 1/5 1/3 1/4 1/5 1/6 请比较程序2与程序3的区别4 x=input(请输入x的值:); if x=10 y=cos(x+1)+sqrt(x*x+1); else y=x*sqrt(x+sqrt(x); end y 请输入x的值:2y = 2391/647 5去掉多项式或数列开头的零项p=0 0 0 1 3 0 2 0 0 9;for i=1:length(p),if p(1)=0,p=p(2:length(p); end;end;p p = Columns 1 through 5 1 3 0 2 0 Columns 6 through 7 0 96 建立MATLAB的函数文件，程序代码如下，以文件名ex2_4.m存盘function f=ffibno(n)
