MATLAB仿真技术与应用实验指导书.doc

MATLAB仿真技术与应用 实验指导书（教师用） MATLAB是基于矩阵的一种计算工具，它已经成为世界各国高校和研究人员中最为流行的软件之一。它提供了丰富可靠的矩阵运算、数据处理、图形绘制、图像处理等便利工具，并且由于MATLAB的广泛应用，很多理论的创始人在MATLAB上开发了相关的工具箱，现在MATLAB附带的各方面工具箱有：控制系统、通讯、符号运算、小波计算、偏微分方程、数据统计、图像、金融、LMI控制、QFT控制、数字信号处理、模糊控制、模型预估控制、频域辨识、高阶谱分析、统计学、非线性控制系统、图像处理、神经元网络、m 分析、信号处理、插值、优化、鲁棒控制、控制系统设计、系统辨识等等，并且MATLAB提供了图形化的时域仿真程序----Simulink，在高校中还开发有振动理论、化学统计学、语音处理等等方面的工具箱。 本实验课的基本目标是学会使用MATLAB基本功能，为在科研中应用打下基础。主要应掌握在MATLAB中进行矩阵运算、多项式处理、控制语句、数字信号处理、基本绘图；掌握MATLAB的基本编程技巧，可以比较熟练的编写MATLAB程序；掌握SimuLink仿真的基本方法和元件构成，可以使用SimuLink建立一般的时域仿真程序；掌握MATLAB的优化工具箱、插值工具箱、符号运算几个通用工具箱的使用和基本函数。 参考文献： 薛定宇，陈阳泉．基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用．北京：清华大学出版社，2002 苏晓生．掌握MATLAB6.0及其工程应用．北京：科学出版社，2002 崔怡．MATLAB5.3实例详解．北京：航空工业出版社，2000 孙亮. MATLAB语言与控制系统仿真. 北京：北京工业大学出版社，2001 黄文梅，杨勇，熊桂林，成晓明. 系统仿真分析与设计——MATLAB语言工程应用. 长沙：国防科技大学出版社，2001 王沫然. Simulink4建模及动态仿真. 北京：电子工业出版社，2002 董景新，赵长德. 控制工程基础. 北京：清华大学出版社，1992 陈亚勇等编著. MATLAB信号处理详解. 北京：人民邮电出版社，2001 1 MATLAB语言基础实验 1.1 MATLAB语言平台及基本运算 实验目的 学习了解MATLAB语言环境；练习MATLAB命令的基本操作；练习m文件的基本操作； 学习MATLAB的基本矩阵运算；学习MATLAB的点运算；学习复杂运算； 学习MATLAB的基本符号运算；学习MATLAB的矩阵符号运算。 实验内容 学习了解MATLAB语言环境 MATLAB语言操作界面：在命令提示符位置键入命令，完成下述练习。 练习DOS相似命令，dir、type、cd MATLAB的数据格式 合法的数据格式有：short、long、hex、shortE、longE、rational等。键入a=pi;b=exp(1);改变数据结构，观察并记录变量值。 在workspace里双击变量便可在弹出的窗口中进行修改。对a＝pi有 short 3.1416； shortG 3.1416； shortE 3.1416e+000； long 3.14159265358979； longE 3.141592653589793e+000 longG 3.14159265358979；hex 400921fb54442d18；rational 355/113 变量查询，命令有who，whos，查询变量并作记录。 >>who Your variables are: a b >>whos Name Size Bytes Class a 1x1 8 double array b 1x1 8 double array Grand total is 2 elements using 16 bytes 目录与目录树结构：目录项显示命令dir查询当前目录项 路径函数与搜索路径 path 路径函数 which 文件定位 联机帮助：help 字符串查询：help lookfor MATLAB语言演示：键入命令intro，阅读命令平台内容；键入命令demo，MATLAB语言功能演示。 练习MATLAB命令的基本操作 常数矩阵输入 a=[1 2 3] a=[1;2;3] 记录结果，并比较不同； b=[1 2 5] b=[1 2 5]; 记录结果，并比较不同； a a' b b' ；记录结果，比较变量加“'”后的区别； c=a*b c=a*b' 记录显示结果与出错原因； a=[1 2 3;4