新编计算机仿真实验指导书,计算机仿真实验指导书(含).doc

短命女 2022-08-29 15:40 171阅读 0赞

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。

软件要求

安装有MATLAB，并且有Microsoft Word7.0(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2-1 MATLAB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．单击工具栏中帮助按钮(或者单击Help菜单中的MATLAB Help)，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(\[0.21\],\[0.15,1\]);

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MATLAB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。

软件要求

安装有MATLAB，并且有Microsoft Word7.0(office95)以上支持的操作系统。

实验要求

实验内容

1．应用MATLAB的绘图命令，绘制y=3x2+4x-7在\[-10 10\]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线。

k=\[1.4,2.3,3.5\];

for i=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)

hold on

end

4. 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=\[1,2,4\];

for i=1:3;

num=k(i);

den=\[1,c(i),k(i)\];

g=tf(num,den);

\[y,t,x\]=step

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