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1、控制系统计算机仿真课程设计作业姓名： 专业： 学号：1. 构造矩阵 （1）试将与的结果相加，并找出相加后新矩阵中绝对值大于10的元素。 （2）组合成一个43的矩阵，第一列为按列顺序排列的A矩阵元素，第二列为按列顺序排列的B矩阵元素，第三列为按列顺序排列的C矩 阵元素。（1）matlab：A=-7 1;8 -3;B=4 2;5 7;C=5 9;6 2;D=A.*B+A*Bnum=find(abs(D)10);D(num)结果：D = -51 -5 57 -26ans = -51 57 -26（2）matlab：NEW=A(1,:),A(2,:);B(1,:),B(2,:);C(1,:),C(2,
2、:)结果：NEW = -7 4 5 1 2 9 8 5 6 -3 7 22. 绘制函数曲线，要求写出程序代码 (1)在区间均匀的取50个点，构成向量X。 (2)在同一窗口绘制曲线y1=sin(2*t-0.3);y2=3cos(t+0.5)；要求y1曲线为红色点划线，标记点为圆圈；y2为蓝色虚线，标记点为星号。程序代码:t=linspace(0,2*pi,50);y1=sin(2*t-0.3);y2=3*cos(t+0.5);plot(t,y1,r.,t,y2,b-);hold onplot(t,y1,o,t,y2,*);hold off3. 写出生成下图所示波形的MATLAB 程序。图中三个波
3、形均为余弦波，x范围为pi/2 7*pi/2 。要求它的正半波被置零；且在和处被削顶。程序：x=linspace(pi/2,7*pi/2,100);y1=cos(x);figure（1）plot（x,y1）y1(find(y10)=0;figure(2)plot(x,y1)n=find(x2*pi/3&x8*pi/3&x8 | A(i,j)8|A10000 break endenda(i),i结果：ans = 871431i = 87. 编写分段函数的函数文件，存放在文件ff.m中，用input语句输入x值，计算的值。 x=input(x=);if x=0&x=1&x ff.m请输入x=sqr
4、t(2)f =0.5858 ff.m请输入x=inff = 08. (2)将上题编程改为M 函数程序文件，该函数文件满足：对于任意输入的正整数n，能够输出对应次数小球反弹的高度。 function ff=f(x)if nargin=0,x=1;endif x=0&x=1&x=2 f(x)=2-x;elseif x0 disp();else f(x)=0;endf(x)9. 已知两个传递函数分别为： 在MATLAB中分别用传递函数、零极点、和状态空间法表示； 在MATLAB中分别求出通过反馈、串联、并联后得到的系统模型；Matlab：sys1=tf(1,3 1)ss(sys1)zpk(sys1)
5、sys2=tf(2,3,1,0)ss(sys2)zpk(sys2)feedback(sys1,sys2,-1)parallel(sys1,sys2)series(sys1,sys2)10. 已知系统的方框图如图所示，试推导出从输入信号到输出信号的总系统模型。Matlab：sys1=tf(1,1,1);sys2=tf(1,0,1,0,2);sys3=tf(4,2,1,2,1);sys11=feedback(sys1*sys2,sys3,-1);sys4=tf(1,1,0,0);sys22=feedback(sys4,50,-1);sys5=tf(1,0,2,1,0,0,14);sys=3*fee
6、dback(sys11+sys22,sys5,-1)结果：Transfer function: 6 s8 + 15 s7 + 168 s6 + 417 s5 + 384 s4 + 2358 s3 + 4662 s2 + 2436 s + 84-s10 + 3 s9 + 55 s8 + 177 s7 + 305 s6 + 1382 s5 + 2775 s4 + 3882 s3 + 7952 s2 + 5716 s + 140411. 设单位负反馈控制系统的开环传递函数为：（1）试绘制K=10,100时闭环系统的阶跃响应曲线，并计算上升时间，超调量和过渡时间；（2）绘制K=1000时闭环系统的阶跃
7、响应曲线，与K=10，100所得的结果相比较，分析增益系数与系统稳定性的关系。Matlab：K=input(请输入增益系数K=);sys1=tf(K,1,7,17,0);sys=feedback(sys1,1);y,t=step(sys);plot(t,y)gridY,k=max(y);timeopeak=t(k);c=dcgain(sys);percentovershoot=100*(Y-c)/c%n=1;while y(n)0.1*c n=n+1endm=1;while y(m)0.98*c&y(i)1.02*c) i=i-1;endsettingtime=t(i)% K=10时闭环系统的
8、阶跃响应曲线percentovershoot = -0.1162risetime = 2.7802settingtime =5.1279K=100时闭环系统的阶跃响应曲线percentovershoot = 76.0846risetime = 0.3180settingtime = 24.5778K=1000：percentovershoot = 9.6105e+026risetime = 0.0674settingtime = 22.1165由k=10,100,1000,过渡时间依次为：5.1279，24.5778，22.1165，且由第三个图看出K=1000时系统已经呈现高度不稳定性，由此可以看出增益系数越高，过渡时间越长，系统稳定性更差*12. 设单位负反馈控制系统的开环传递函数为（1）利用Matlab建立上述控制系统的数学模型。（2）利用Matlab绘制系统的单位阶跃响应曲线和单位冲激响应曲线。（3）利用LTI Viewer工具绘制系统的单位阶跃响应曲线和单位冲击响应曲线, 并分析系统性能。Matlab：
