文档介绍：《计算机控制技术及仿真》实验指导攀枝花学院机电工程学院二○○八年十月实验 1 Matlab 环境语法及数学运算(验证性实验) 一、实验目的 1、掌握 Matlab 软件使用的基本方法; 2、熟悉 Matlab 的数据表示、基本运算方法; 3、熟悉 Matlab 绘图命令及基本绘图控制。二、实验仪器与软件环境三、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(mand Window )、m-文件编辑窗口(The Edit Window )和图形窗口( The Figu reWindow ),而 Simulink 另外又有 Simulink 模型编辑窗口。 ( mand 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。 -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-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。四、实验内容: 1、帮助命令使用 help 命令,查找 sqrt (开方)函数的使用方法; 2、矩阵运算(1)矩阵的乘法已知 A=[1 2;3 4]; B=[5 5;7 8]; 求A^2*B (2)矩阵除法已知 A=[1 23;4 56;7 89]; B=[1 00;0 20;0 03]; A\B,A/B (3)矩阵的转置及共轭转置已知 A=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i]; 求A.', A' (4)使用冒号选出指定元素已知: A=[1 23;4 56;7 89]; 求A中第 3列前 2个元素; A中所有列第 2,3行的元素; (5)方括号[] 用magic 函数生成一个 4阶魔术矩阵,删除该矩阵的第四列 3、多项式(1)求多项式 p(x) =x3+2x+ 4的根(2)已知 A=[ ;5 56;3 901;1 234], 求矩阵 A的特征多项式; 求特征多项式中未知数为 20时的值; 把矩阵 A作为未知数代入到多项式中; 4、基本绘图命令(1)绘制余弦曲线 y=cos(t) ,t∈[0,2π] (2)在同一坐标系中绘制余弦曲线 y=cos(t-) 和正弦曲线 y=sin(t-) , t∈[0,2π]5、基本绘图控制绘制[0,4π]区间上的 x1=10sint 曲线,并要求: (1)线形为点划线、颜色为红色、数据点标记为加号; (2)坐标轴控制:显示范围、刻度线、比例、网络线(3)标注控制:坐标轴名称、标题、相应文本; 6、分别用函数 fix() 、round() 、ceil() 、floor() 计算 x= 、的输出值。 7、简述函数 collect() 、expand() 、simplify() 、factor() 的作用。五、实验要求利用所学知识,完成上述各项实验内容,并将实验过程和实验步骤和结果写在报告中。实验 2 MATLAB 数值运算与绘图(验证性实验) 一、实验目的 Matlab 中各类数据,尤其是矩阵的定义、赋值和运用。 Matlab 的矩阵分析函数以及求线性方程组的数值解; 、数值插值。二、实验仪器与软件环境三、实验原理 :矩阵元素必须用[]括住;矩阵元素必须用逗号或空格分隔; 在[]内矩阵的行与行之间必须用分号分隔。逗号和分号的作用:逗号和分号可作为指令间的分隔符, matlab 允许多条语句在同一行出现。分号如果出现在指令后, 屏幕上将不显示结果。函数创建矩阵:空阵[]—matlab 允许输入空阵,当一项操作无结果时,返回空阵; rand ——随机矩阵; eye ——单位矩阵; zeros ——全部元素都为 0的矩阵; ones ——全部元素都为 1的矩阵。 :可用?键找到所要修改的矩阵,用?键移动到要修改的矩阵元素上即可修改;指令修改:可以用 A( ?, ?)= ?来修改。 a. 矩阵加、减(+ , -)运算