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系统仿真综合实验指导书

测控技术与仪器专业

2010年1月

实验一MATLAB基本操作(练习，可不做报告)

实验目的

熟悉MATLAB实验环境，练习MATLAB命令、m文件、Simulink的基本操作。

利用MATLAB编写程序进行矩阵运算、图形绘制、数据处理等。

利用Simulink建立系统的数学模型并仿真求解。

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(TheCommandWindow)、m-文件编辑窗口(TheEditWindow)和图形窗口(TheFigureWindow)，而Simulink另外又有Simulink模型编辑窗口。

命令窗口(TheCommandWindow)

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。

m-文件编辑窗口(TheEditWindow)

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。

3.图形窗口(TheFigureWindow)

图形窗口用来显示MATLAB程序产生的图形。图形可以是2维的、3维的数据图形，也可以是照片等。

MATLAB中矩阵运算、绘图、数据处理等内容参见教材《控制系统计算机辅助设计(第2版)》第二章。

Simulink是MATLAB的一个部件，它为MATLAB用户提供了一种有效的对反馈控制系统进行建模、仿真和分析的方式。

有两种方式启动Simulink:

1.在Commandwindow中，键入simulink，回车。

2.单击工具栏上Simulink图标。

启动Simulink后，即打开了Simulink库浏览器(Simulinklibrarybrowser)0在该浏览器

的窗口中单击"Createanewmodel(创建新模型)”图标，这样就打开一个尚未命名的模型窗口。把Simulink库浏览器中的单元拖拽进入这个模型窗口，构造自己需要的模型。对各个单元部件的参数进行设定，可以双击该单元部件的图标，在弹出的对话框中设置参数。

实验内容

1用MATLAB可以识别的格式输入下面两个矩阵

「1

2

2

3

3

5

3-

7

「1+4i

2

4

3

3

3

6

5

7

5

8一

4+2i

A=

1

3

5

7

B=

2

6+7i

5

3

4

2

3

2

3

9

1

8

9

4

1

8

9

5

4

3_

1—

再求出它们的乘积矩阵C，并将C矩阵的右下角2X3子矩阵赋给D矩阵。赋值完成后，调用相应的命令查看MATLAB工作空间的占用情况。

TOC\o"1-5"\h\z2用MATLAB语言实现下面的分段函数fl 、八

h, x>D

y=f(x)=<h/Dx,|x|<D

-h, x<-D

3分别用for和while循环结构编写程序，求出

K=t2i=1+2+22+23++262+263

i=0

并考虑一种避免循环的简洁方法来进行求和。

4选择合适的步距绘制出下面的图形

⑴sin(1/1)，其中tg(-1,1)

(2)sin(tant)一tan(sint)，其中tg(—兀,兀)

5对下面给出的各个矩阵求取各种参数，如矩阵的行列式、秩、特征多项式、范数等。

「7?5

3.5

0

0一

「5

7

6

5一

8

33

4.1

0

7

10

8

7

A=

0

9

103

-1.5

，B=

6

8

10

9

_0

0

3.7

19.3_

_5

7

9

10_

「1

2

3

4-

「3

-3

-2

4一

5

6

7

8

5

-5

1

8

C=

9

10

11

12

，D=

11

8

5

-7

13

14

15

16_

_5

-1

-3

-1

6求解下面的线性代数方程，并验证得出的解真正满足原方程。

「7

2

1

-2「

「4-

「1

3

2

13-

「9

0一

9

15

3

-2

X=

7

项)

7

2

1

-2

X=

6

4

-2

-2

11

5

-1

9

15

3

-2

11

7

_1

3

2

13