第1章控制系统计算机辅助设计概述第2章 MATLAB语言程序设计基础
第3章线性控制系统的数学模型
第4章线性控制系统的计算机辅助分析第5章 Simulink在系统仿真中的应用第6章控制系统计算机辅助设计
第1章控制系统计算机辅助设计概述
【1】
https://www.doczj.com/doc/d53636782.html,/
已阅，略
【2】
已阅，略
【3】
已经掌握help命令和Help菜单的使用方法
【4】
区别：MATLAB语言实现矩阵的运算非常简单迅速，且效率很高，而用其他通用语言则不然，很多通用语言所实现的矩阵运算都是对矩阵维数具有一点限制的，即使限制稍小的，但凡维数过大，就会造成运算上的溢出出错或者运算出错，甚至无法处理数据的负面结果
【5】
【8】
(1)输入激励为正弦信号
(2)输入激励为脉冲模拟信号
(3)输入激励为时钟信号
(4) 输入激励为随机信号
(5) 输入激励为阶跃信号
δ=0.3
δ=0.05
δ=0.7
结论：随着非线性环节的死区增大，阶跃响应曲线的围逐渐被压缩，可以想象当死区δ足够大时，将不再会有任何响应产生。所以可以得到结论，在该非线性系统中，死区的大小可以改变阶跃响应的幅值和超调量。死区越大，幅值、超调量将越小，而调整时间几乎不受其影响
第2章 MATLAB语言程序设计基础
【1】
>> A=[1 2 3 4;4 3 2 1;2 3 4 1;3 2 4 1]
A =
1 2 3 4
4 3 2 1
2 3 4 1
3 2
4 1
>>
B=[1+4i,2+3i,3+2i,4+i;4+i,3+2i,2+3i,1+4i;2+3i,3+2i,4+i,1+4i;3+2i,2+3i,4+i,1+4i]
B =
1.0000 + 4.0000i
2.0000 +
3.0000i 3.0000 + 2.0000i
4.0000 + 1.0000i
4.0000 + 1.0000i 3.0000 + 2.0000i 2.0000 + 3.0000i 1.0000 + 4.0000i
2.0000 +
3.0000i 3.0000 + 2.0000i
4.0000 + 1.0000i 1.0000 + 4.0000i
3.0000 + 2.0000i 2.0000 + 3.0000i
4.0000 + 1.0000i 1.0000 + 4.0000i >> A(5,6)=5
A =
1 2 3 4 0 0
4 3 2 1 0 0
2 3 4 1 0 0
3 2
4 1 0 0
0 0 0 0 0 5
∴若给出命令A(5,6)=5则矩阵A的第5行6列将会赋值为5，且其余空出部分均补上0作为新的矩阵A，此时其阶数为5×6
【2】
相应的MATLAB命令：B=A(2:2:end,:)
>> A=magic(8)
A =
64 2 3 61 60 6 7 57
9 55 54 12 13 51 50 16
17 47 46 20 21 43 42 24
40 26 27 37 36 30 31 33
32 34 35 29 28 38 39 25
41 23 22 44 45 19 18 48
49 15 14 52 53 11 10 56
8 58 59 5 4 62 63 1
>> B=A(2:2:end,:)
B =
9 55 54 12 13 51 50 16
40 26 27 37 36 30 31 33
41 23 22 44 45 19 18 48
8 58 59 5 4 62 63 1
∴从上面的运行结果可以看出，该命令的结果是正确的
【3】
>> syms x s; f=x^5+3*x^4+4*x^3+2*x^2+3*x+6
f =
x^5 + 3*x^4 + 4*x^3 + 2*x^2 + 3*x + 6
>> [f1,m]=simple(subs(f,x,(s-1)/(s+1)))
f1 =
19 - (72*s^4 + 120*s^3 + 136*s^2 + 72*s + 16)/(s + 1)^5
m =
simplify(100)
【4】
>> i=0:63; s=sum(2.^sym(i))
s =
615
【5】
>> for i=1:120
if(i==1|i==2) a(i)=1;
else a(i)=a(i-1)+a(i-2);end
if(i==120) a=sym(a); disp(a); end
end
[ 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610, 987, 1597, 2584, 4181, 6765, 10946, 17711, 28657, 46368, 75025, 121393, 196418, 317811, 514229, 832040, 1346269, 2178309, 3524578, 5702887, 9227465, 14930352, 24157817, 39088169, 63245986, 102334155, 165580141, 267914296, 433494437, 701408733, 1134903170, 1836311903, 2971215073, 4807526976, 7778742049, , , , , , 5, 7, 2, 9, 1, 20, 61, 81, 42, 723, 565, 288, 853, 141, 0994, 9135, 0129, 9264, 9393, 28657, 78050, 06707, 84757, 91464, , , , , , 8, 5, 3, 8, 31, 89, 20, 09, 29, 738, 167, 905, 072, 977, 6049, 9026, 5075, 4101, 9176, 83277, 82453, 65730, 48183, 413913, 662096, 076009, 738105, 814114, 0552219, 6366333, 6918552, 3284885, 0203437, 93488322, 23691759, 17180081, 40871840]
【6】
>>
k=1;
for i=2:1000
for j=2:i
if rem(i,j)==0
if j if j==i, A(k)=i; k=k+1; break; end end end end disp(A); Columns 1 through 13 2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 Columns 14 through 26 43 47 53 59 61 67 71 73 79 83 89 97 101 Columns 27 through 39 103 107 109 113 127 131 137 139 149 151 157 163 167 Columns 40 through 52 173 179 181 191 193 197 199 211 223 227 229 233 239 Columns 53 through 65 241 251 257 263 269 271 277 281 283 293 307 311 313 Columns 66 through 78 317 331 337 347 349 353 359 367 373 379 383 389 397 Columns 79 through 91 401 409 419 421 431 433 439 443 449 457 461 463 467 Columns 92 through 104 479 487 491 499 503 509 521 523 541 547 557 563 569 Columns 105 through 117 571 577 587 593 599 601 607 613 617 619 631 641 643 Columns 118 through 130 647 653 659 661 673 677 683 691 701 709 719 727 733 Columns 131 through 143 739 743 751 757 761 769 773 787 797 809 811 821 823 Columns 144 through 156 827 829 839 853 857 859 863 877 881 883 887 907 911 Columns 157 through 168 919 929 937 941 947 953 967 971 977 983 991 997 【7】 说明：h和D在MATLAB中均应赋值，否则将无法实现相应的分段函数功能 syms x; h=input(‘h=’); D=input(‘D=’); y=h.*(x>D)+(h.*x/D).*(abs(x)<=D)-h.*(x<-D) 【10】 function y=fib(k) if nargin~=1,error('出错：输入变量个数过多，输入变量个数只允许为1！');end if nargout>1,error('出错：输出变量个数过多！');end if k<=0,error('出错：输入序列应为正整数！');end if k==1|k==2,y=1; else y=fib(k-1)+fib(k-2);end end 【13】 -1-0.50 0.51 -1-0.8-0.6 -0.4-0.20 0.20.4 0.60.81 【14】 >> t=[-1:0.001:-0.2,-0.1999:0.0001:0.1999,0.2:0.001:1]; y=sin(1./t); plot(t,y); grid on; -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.2 0.4 0.6 0.8 1 -1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8 1 【15】 (1) >> t=-2*pi:0.01:2*pi; r=1.0013*t.^2; polar(t,r);axis('square') 90 270 180 (2) >> t=-2*pi:0.001:2*pi; r=cos(7*t/2); polar(t,r);axis('square') 2700 90 270 1800 (3) >> t=-2*pi:0.001:2*pi; r=sin(t)./t; polar(t,r);axis('square') 90 180 【17】 (1)z=xy >> [x,y]=meshgrid(-3:0.01:3,-3:0.01:3); z=x.*y; mesh(x,y,z); >> contour3(x,y,z,50); -2 -1 1 2 -2 2 -10 -5 5 10 (1)z =sin(xy ) >> [x,y]=meshgrid(-3:0.01:3,-3:0.01:3); z=sin(x.*y); mesh(x,y,z); >> contour3(x,y,z,50); -2 -1 1 2 -2 2 第3章 线性控制系统的数学模型 【1】 (1) >> s=tf('s'); G=(s^2+5*s+6)/(((s+1)^2+1)*(s+2)*(s+4)) Transfer function: s^2 + 5 s + 6 -------------------------------- s^4 + 8 s^3 + 22 s^2 + 28 s + 16 (2) >> z=tf('z',0.1); H=5*(z-0.2)^2/(z*(z-0.4)*(z-1)*(z-0.9)+0.6) Transfer function: 5 z^2 - 2 z + 0.2 --------------------------------------- z^4 - 2.3 z^3 + 1.66 z^2 - 0.36 z + 0.6 Sampling time (seconds): 0.1 【2】 (1)该方程的数学模型 >> num=[6 4 2 2];den=[1 10 32 32]; G=tf(num,den) Transfer function: 6 s^3 + 4 s^2 + 2 s + 2 ------------------------ s^3 + 10 s^2 + 32 s + 32 (2)该模型的零极点模型 >> G=zpk(G) Zero/pole/gain: 6 (s+0.7839) (s^2 - 0.1172s + 0.4252) ------------------------------------- (s+4)^2 (s+2) (3)由微分方程模型可以直接写出系统的传递函数模型 【5】 (1) >> P=[0;0;-5;-6;-i;i];Z=[-1+i;-1-i]; G=zpk(Z,P,8) Zero/pole/gain: 8 (s^2 + 2s + 2) ------------------------- s^2 (s+5) (s+6) (s^2 + 1) (2) P=[0;0;0;0;0;8.2];Z=[-3.2;-2.6]; H=zpk(Z,P,1,'Ts',0.05,'Variable','q') Zero/pole/gain: (q+3.2) (q+2.6) --------------- q^5 (q-8.2) Sampling time (seconds): 0.05 【8】 (1)闭环系统的传递函数模型 >> s=tf('s'); G=10/(s+1)^3; Gpid=0.48*(1+1/(1.814*s)+0.4353*s/(1+0.4353*s)); G1=feedback(Gpid*G,1) Transfer function: 7.58 s^2 + 10.8 s + 4.8 -------------------------------------------------------------- 0.7896 s^5 + 4.183 s^4 + 7.811 s^3 + 13.81 s^2 + 12.61 s + 4.8 (2)状态方程的标准型实现 >> G1=ss(G1) a = x1 x2 x3 x4 x5 x1 -5.297 -2.473 -2.186 -0.9981 -0.7598 x2 4 0 0 0 0 x3 0 2 0 0 0 x4 0 0 2 0 0 x5 0 0 0 0.5 0 b = u1 x1 2 x2 0 x3 0 x4 0 x5 0 c = x1 x2 x3 x4 x5 y1 0 0 0.6 0.4273 0.3799 d = u1 y1 0 Continuous-time state-space model. (3)零极点模型 >> G1=zpk(G1) Zero/pole/gain: 9.6 (s^2 + 1.424s + 0.6332) -------------------------------------------------------- (s+3.591) (s^2 + 1.398s + 0.6254) (s^2 + 0.309s + 2.707) 【11】 >> Ga=feedback(s/(s^2+2)*1/(s+1),(4*s+2)/(s+1)^2); Gb=feedback(1/s^2,50); G=3*feedback(Gb*Ga,(s^2+2)/(s^3+14)) Transfer function: 3 s^6 + 6 s^5 + 3 s^ 4 + 42 s^3 + 84 s^2 + 42 s --------------------------------------------------------------------------- s^10 + 3 s^9 + 55 s^8 + 175 s^7 + 300 s^6 + 1323 s^5 + 2656 s^4 + 3715 s^3 + 7732 s^2 + 5602 s + 1400 【13】 c1=feedback(G5*G4,H3)=G5*G4/(1+G5*G4*H3) c2=feedback(G3,H4*G4)=G3/(1+G3*H4*G4) c3=feedback(c2*G2,H2)=c2*G2/(1+c2*G2*H2)=G3*G2/(1+G3*H4*G4+G3*G2*H1) G=feedback(G6*c1*c3*G1,H1)=G6*c1*c3*G1/(1+ G6*c1*c3*G1*H1) =G6*G5*G4*G3*G2*G1/(1+G3*H4*G4+G3*G2*H1+G5*G4*H3+G5*G4*H3*G3*H4*G4+G5*G4*H3*G3* G2*H1+G6*G5*G4*G3*G2*G1*H1) 【14】 >> s=tf('s'); c1=feedback(0.21/(1+0.15*s),0.212*130/s); c2=feedback(c1*70/(1+0.0067*s)*(1+0.15*s)/(0.051*s),0.1/(1+0.01*s)); G=(1/(1+0.01*s))*feedback(130/s*c2*1/(1+0.01*s)*(1+0.17*s)/(0.085*s),0.0044/(1+ 0.01*s)) Transfer function: 0.004873 s^5 + 1.036 s^4 + 61.15 s^3 + 649.7 s^2 + 1911 s --------------------------------------------------------------------------- 4.357e-014 s^10 + 2.422e-011 s^9 + 5.376e-009 s^8 + 6.188e-007 s^7 + 4.008e-005 s^6 + 0.001496 s^5 + 0.03256 s^4 + 0.4191 s^3 + 2.859 s^2 + 8.408 s 第4章线性控制系统的计算机辅助分析 【1】 (1) >> num=[1];den=[3 2 1 2]; G=tf(num,den); eig(G) ans = -1.0000 0.1667 + 0.7993i 0.1667 - 0.7993i 分析：由以上信息可知，系统的极点有2个是在s域的右半平面的，因此系统是不稳定的 (2) >> num=[1];den=[6 3 2 1 1]; G=tf(num,den); eig(G) ans = -0.4949 + 0.4356i -0.4949 - 0.4356i 0.2449 + 0.5688i 0.2449 - 0.5688i 分析：由以上信息可知，系统的极点有2个是在s域的右半平面的，因此系统是不稳定的 (3) >> num=[1];den=[1 1 -3 -1 2]; G=tf(num,den); eig(G) ans = -2.0000 -1.0000 1.0000 1.0000 分析：由以上信息可知，系统的极点有2个是在s域的右半平面的，因此系统是不稳定的 (4) >> num=[3 1];den=[300 600 50 3 1]; G=tf(num,den); eig(G) ans = -1.9152 -0.1414 0.0283 + 0.1073i 0.0283 - 0.1073i 分析：由以上信息可知，系统的极点有2个是在s域的右半平面的，因此系统是不稳定的 (5) >> s=tf('s'); G=0.2*(s+2)/(s*(s+0.5)*(s+0.8)*(s+3)+0.2*(s+2)); eig(G) ans = -3.0121 -1.0000 -0.1440 + 0.3348i -0.1440 - 0.3348i 分析：由以上信息可知，系统的所有极点都在s域的左半平面，因此系统是稳定的 【2】 (1) >> num=[-3 2];den=[1 -0.2 -0.25 0.05]; H=tf(num,den,'Ts',0.5); abs(eig(H)') ans = 0.5000 0.5000 0.2000 分析：由以上信息可知，所有特征根的模均小于1，因此该系统是稳定的 (2) >> num=[3 -0.39 -0.09];den=[1 -1.7 1.04 0.268 0.024]; H=tf(num,den,'Ts',0.5); abs(eig(H)') ans = 1.1939 1.1939 0.1298 0.1298 分析：由以上信息可知，由于前两个特征根的模均大于1，因此该系统是不稳定的 (3) >> num=[1 3 -0.13];den=[1 1.352 0.4481 0.0153 -0.01109 -0.001043]; H=tf(num,den,'Ts',0.5); abs(eig(H)') ans = 0.8743 0.1520 0.2723 0.2344 0.1230 分析：由以上信息可知，所有特征根的模均小于1，因此该系统是稳定的 (4) >> num=[2.12 11.76 15.91];den=[1 -7.368 -20.15 102.4 80.39 -340]; H=tf(num,den,'Ts',0.5,'Variable','q'); abs((eig(H))') ans = 8.2349 3.2115 2.3415 2.3432 2.3432 分析：由以上信息可知，所有特征根的模均大于1，因此该系统是不稳定的 【3】 (1) >> 《MATLAB语言与应用》实验测验1 专业学号姓名成绩 自动化200909150151 高成 要求：随机生成一个4×4矩阵A，生成一个4×4的魔术矩阵B，计算C=A.*B，D=A*B，E=A/B，F=A\B，G=A.^2，H=A^2。 矩阵C、D、E、F、G和H的实验结果分别为： >> A=rand(4) A = 0.2769 0.6948 0.4387 0.1869 0.0462 0.3171 0.3816 0.4898 0.0971 0.9502 0.7655 0.4456 0.8235 0.0344 0.7952 0.6463 >> B=magic(4) B = 16 2 3 13 5 11 10 8 9 7 6 12 4 14 1 5 1 >> C=A.*B C = 4.4308 1.3897 1.3162 2.4293 0.2309 3.4881 3.8156 3.9181 0.8742 6.6516 4.5931 5.3470 3.2938 0.4822 11.9280 0.6463 >> D=A*B D = 12.6011 13.8844 13.2146 14.6104 7.7173 13.1080 12.9453 8.2055 14.9772 22.2435 21.0705 18.4963 23.0896 16.6406 17.2807 21.1692 >> E=A/B Warning: Matrix is close to singular or badly scaled. Results may be inaccurate. RCOND = 1.306145e-017. E = 1.0e+014 * 0.8053 2.4159 -2.4159 -0.8053 -0.5976 -1.7929 1.7929 0.5976 0.1930 0.5789 -0.5789 -0.1930 -1.9751 -5.9254 5.9254 1.9751 >> F=A\B F = 32.4732 0.3697 5.9411 15.7588 34.5598 -1.5535 0.4005 28.6980 -48.3016 -4.7808 -8.8210 -36.1811 22.4018 27.1553 26.4707 24.4556 >> G=A.^2 G = 0.0767 0.4828 0.1925 0.0349 0.0021 0.1006 0.1456 0.2399 0.0094 0.9029 0.5860 0.1985 0.6781 0.0012 0.6323 0.4177 >> H=A^2 H = 0.3053 0.8361 0.8711 0.7083 0.4678 0.5121 0.8228 0.6505 0.5120 1.1116 1.3455 1.1126 0.8391 1.3610 1.4971 0.9428 指挥控制系统 时间:2011-05-23 15:32作者:admin 第一章.系统概述 系统设计主要针对指挥控制系统进行设计，指挥控制系统担负着整个项目的指挥、调度、控制、数据处理、存储、综合显示、数据管理等任务，是整个项目的中枢部分。 第二章.系统总体设计 项目指挥控制系统总体设计如下： 1. 指挥控制系统包含通信链路、监视部分、紧急处理部分和数据处理部分； 2. 项目开始前，指挥控制系统通过通信链路为前端设备发送上行指令，控制器上配电设备工作，并接收前端设备和其他分系统的状态确认参数；准备就绪后，指挥控制系统同时向前端设备和其他分系统发送开始指令；项目中，通信链路同时接收前端设备和其他分系统的相关数据，并将其传至数据处理部分； 3. 数据处理部分同时接收前端设备和其他分系统的工作参数或数据，具备对数据的实时显示、分类存储、分析等功能，并通过对数据的处理具备对过程的模拟回放演示功能； 4. 监视模块向控制人员提供过程的图像信息； 5. 紧急处理部分具备对过程的紧急停止控制能力，防止在过程中可能出现异常事故的传播与扩大，紧急处理部分的反应能力小于1s； 6. 前端设备下传的数据存储量大于200Gbits； 7. 通信链路保障单项通道的数据传输速度不小于10Mbps； 8. 相关设备要满足时统要求，时统精度：10ms 第三章.系统设计依据 在进行指挥控制系统设计时遵循的标准包括： 1. 《电子计算机机房设计规范》GB0174-93 2. 《计算机场地技术》GB2887-2000 3. 《防静电活动地板通用规范》SJ/T10796-2001 4. 《计算机场地安全要求》GB9361-88 5. 《指挥自动化计算机网络安全要求》GJB 1281-91 6. 《指挥控制中心（所）电磁兼容性要求》GJB 3909-99 7. 《计算机房防雷设计规范》GB50174-93 8. 《通信电源设备安装设计规范》GB5040-1997 9. 《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007 10.《指挥自动化系统应用软件通用要求》GJB 4279-2001 11.《软件可靠性和安全性设计准则》GJB/Z 102-97 12.《计算机软件开发规范》GB 8566-88 13.《涉及国家秘密的计算机信息系统分级保护技术要求BMZ17-2006 第四章.系统功能分析 指挥控制系统作为项目的中枢部分，与其他分系统存在数据接口，是整个项目的数据中心、控制中枢。根据探测器总体要求进行详细分析，并针对项目的任务及结构特点，确定指挥控制分系统具备以下功能： 1.通信功能 具有与其他各系统的通信功能，并保证专用的数据通道和足够的带宽，通信网络采用冗余设计，保证数据的安全性和可靠性。 完成指挥控制中心内部各个组合之间的数据通信的任务，保证专用的数据通道和足够的带宽，保证数据的安全性和可靠性。 2.接收、处理、分发和控制功能 能够实时接收、存储、处理、分发各系统的数据包信息，并进行数据库管理。 实时处理内容包括：解析、存储、物理量转换、判断、坐标转换、分发、工作模态分析等，要保证数据的正确性。 能够实时接收、存储图像信息。 能够事后接收各系统的数据。 基于视频的指挥调度系统 陈亮，彭栋琦，刘剑锋，张大钢，叶旭鸣 （天津津航计算技术研究所） 摘要：视频指挥调度系统具有广泛的应用范围，如城市预警、交通、城市管理、安防监控，军事应用等领域，其特点为覆盖广、传输快、清晰度高等。本文以综述的形式，从系统特点、组成、功能以及关键技术方面介绍基于视频的指挥调度系统，从诸多方面描述视频指挥调度系统在应用研究中涉及的技术内容，最后从产品设计角度出发，描述几个底层设计需要面对的扩展性问题，为指挥调度系统的应用概括一个可行方案，更方便地为调度指挥提供丰富的即时信息，提高应对速度，为辅助决策提供帮助。 关键词：视频指挥调度系统；图像智能分析；稳定性；安全性 0引言 信息技术的迅猛发展，计算机、通信、网络等的广泛应用，改变了应急指挥调度手段和方式，使得指挥调度更方便、快捷、灵活，性能更可靠、稳定、安全，其应用范围更广泛，如预警、交通、城市管理、地质灾害防治、军事应用等等。采用高效宽带网和视频监控系统，有效的解决了覆盖面狭小、传输速度慢以及清晰度低等问题。在指挥调度系统中引入网络视频监控系统对指挥员指挥调度辅助决策提供了有效的依据和可靠的手段。 在军事应用中，指挥调度是衡量军队作战指挥水平的重要指标，也是军事训练中重要的环节。视频信息因为其直观、具体、更具准确性等优点，给指挥者实施及时、有效的正确指挥带来了积极的效果。随着军队光纤通信和宽带网的建设，提供了建立军队视频指挥调度系统的条件，运用先进的通信技术和视频图像技术，通过创新使指挥调度系统发生质的飞跃。在机械化军事训练向信息化军事训练转变的背景下，视频指挥调度系统的出现将对信息化军事训练起到极大的促进作用。 目前，指挥调度系统对视频监控系统的需求越来越高，不仅仅局限于单纯的视频监控，还需要基于有效的交互机制来解决各种出现的问题，即可视化指挥调度系统，把通常的视频监控进行功能扩展和技术优化，实现对意外或事故提前预防、及时发现和应急处置。 1系统特点 (1)基于高速网络技术和软交换技术，网络互连简单可靠、成本低，满足视频指挥调度的需求，并且能与传统的调度系统、视频会议系统、视频监控系统、综合网管系统互联。 (2)具有视频监控功能，指挥调度的现场图像实时传送，根据不同的带宽采用不同的压缩方式。 (3)具有视频会议功能，各方可视双向通话。 (4)指挥调度全过程的数字化存储，系统存储指挥调度的视、音频及数据信息，作为以后资料备用。 (5)对不同的用户根据其级别提供不同的指挥调度权限，进行有效的信息交互，以及对某些场景的控制功能，合理分配资源。 2系统组成 视频指挥调度系统是综合视频信息平台，不仅具备可视化指挥调度功能，还具备视频会议、视频监控、图像智能分析、视频报警联动等多种视频应用功能。其子功能模块与其他应用系统的集成关系如图1所示。各模块依赖于综合管理控制平台，即相对独立，又可有机结合，其中综合管理控制平台和视频指挥调度模块是系统的基础。 2013年春季学期 《MATLAB语言及应用》课程试卷 姓名： 学号： 学院： 专业： 必答题 1.常用的matlab界面由哪些窗口组成，各有什么主要作用？(4分) (1)菜单和工具栏功能：【File】菜单主要用于对文件的处理。【Edit】菜单主 要用于复制、粘贴等操作，与一般Windows程序的类似，在此不作详细介绍。【Debug】菜单用于调试程序。【Desktop】菜单用于设置主窗口中需要打开的窗口。【Window】菜单列出当前所有打开的窗口。【Help】菜单用于选择打开不同的帮助系统。 (2)命令窗口功能：用于输入命令并显示除图形以外的所有执行结果 (3)历史命令窗口功能：主要用于记录所有执行过的命令 (4)当前工作目录窗口功能：对文件和目录进行操作 (5)工作空间窗口功能：查看、载入和保存变量 2.如何设置当前目录和搜索路径，在当前目录上的文件和在搜索路径上的文件有什么 区别？(2分) 方法一：在MATLAB命令窗口中输入editpath或pathtool命令或通过【File】/|【SetPath】菜单，进入“设置搜索路径”对话框，通过该对话框编辑搜索路径。 方法二：在命令窗口执行“path(path,…D:\Study ?)”，然后通过“设置搜索路径”对话查看“D:\Study”是否在搜索路径中。 方法三：在命令窗口执行“addpath D:\Study- end”，将新的目录加到整个搜索路径的末尾。如果将end改为begin，可以将新的目录加到整个搜索路径的开始。 区别：当前文件目录是正在运行的文件的目录，显示文件及文件夹的详细信息，且只有将文件设置为当前目录才能直接调用。搜索路径中的文件可以来自多个 不同目录，在调用时不用将其都设置为当前目录，为同时调用多个文件提供 方便。 3.有几种建立矩阵的方法？各有什么优点？(4分) 1.在命令窗口中直接输入优点：适合输入不规则和较小的矩阵 2.通过语句和函数生成矩阵优点：适合输入规则且较大的矩阵 3.通过M文件来建立矩阵，从外部数据文件中导入矩阵 优点：方便创建和导入大型矩阵 4.说明break语句、continue语句和return语句的用法。(3分) 《MATLAB语言及应用》课程教学大纲 课程编号：21311105 总学时数：32 总学分数：2 课程性质：专业必修课 适用专业：电气工程及其自动化 一、课程的任务和基本要求： 控制算法是集中现代控制系统CAD 技术的本质反映，对于控制算法系统深入地学习，在扩展计算机技术在控制理论中的应用和发展，同时培养学生运用计算机技术进行思维和开发的能力。控制系统理论、计算方法与计算机技术的结合是当代控制理论发展的标志，因此在以MATLAB 为代表的软件平台上，对控制系统进行分析、设计与仿真将成为控制工程领域工程师必须熟练掌握的重要知识和技能。因此，深入透彻地分析和理解控制算法的思想和构造就必须系统学习典型控制系统应用软件的基本原理和控制算法，将成为本课程的目的和任务。 通过本课程的学习，要求学生掌握对于控制系统的分析和综合设计的方法和基本技巧，而控制算法在控制系统CAD 技术中占有相当大的比重，本课程要求较熟练掌握控制算法的基本思想；MATLAB 是一种解释性编程语言，因此，要求熟练掌握MATLAB 的基本编程手段和模块化编程方法，消化和理解控制语言描述的图形界面的设计过程。 二、基本内容和要求： 1.自动控制系统与仿真基础知识 （1）自动控制系统基本概念 （2）自动控制系统分类 （3）控制系统仿真基本概念 （4）MA TLAB与控制系统仿真 （5）MA TLAB 7中控制相关的工具箱 要求：了解自动控制系统与仿真的基础知识，包括自动控制系统的基本概念、分类，以及控制系统仿真的基本概念和Matlab工具。 2.MA TLAB计算及仿真基础 （1）MA TLAB概述 （2）MA TLAB桌面操作环境 （3）MA TLAB数值计算 （4）关系运算和逻辑运算 （5）符号运算 （6）复数和复变函数运算 （7）MA TLAB常用绘图命令 （8）MA TLAB程序设计 要求：了解MA TLAB计算及仿真基础，包括MATLAB的安装、界面及其数值计算、函数运算、程序设计及其绘图命令。 3. Simulink仿真基础 （1）Simulink仿真概述 1500KW/690V全数字控制交流电机调速系统 可行性研究报告 北京天华博实电气技术有限公司 二零一零年十月 1项目承担单位基本情况 1.1企业基本情况 企业名称：北京天东标电子有限公司 通讯地址：北京市石景山区八大处高科技园区西井路甲1号 注册时间：2007年6月 注册资金：1666万元人民币 企业登记注册类型：有限责任公司 主管单位名称：北京市石景山区高新技术园区 北京东标电子有限公司于2007年6月注册成立，注册资金1000万元人民币，注册地为北京市中关村科技园区（石景山园）；2009年11月被北京市科委重新认定为北京市高新技术企业。拥有生产基地、研发基地和办公基地等总计面积达13000平方米，现有员工250人，基于已有技术平台，凭借团队成员多年积累的丰富工程经验和一流的企业经营管理，开发、制造并营销世界一流水平的、具有自主知识产权的国产系列工业技术产品。 公司主要生产380V、690V、1140V、3300V、6000V、10000V六个电压等级，标量、矢量两种控制方式的变频器、逆变器产品。三电平中压变频器达到国际先进水平。产品广泛应用于钢铁自动化生产线、风机、水泵、环保污水处理、纺织印染机械、重工机械、数控机床、化工机械、矿山设备等多个控制领域。公司依托ISO9001—2000质量认证体系，已建立了完善的产品研发、调试、生产和售后服务体系。与北方工业大学在变频器领域形成了产学研一体化合作，联合建设了我国最先进的工业传动专业实验室。 1.2企业人员及开发能力 (1)企业法定代表人的基本情况 公司法人代表：周继华 周继华，男，55岁，陕西城固人，生于1954年。1980年毕业于哈尔滨工程大学自动控制系，教授、工学博士。主要经历如下：1992年前任西北工业大学助教、讲师。 1992-1998年任西北工业大学副教授、教研主任、书记。 1998年任西北工业大学教授、西北工业大学现代电力电子技术研究所所长、航海学院院长助理、党委委员、工学博士。 2001年7月任天华电气有限公司总经理 2003年11月至今任北京天华博实电气技术有限公司董事长、总经理 2007年6月至今任北京东标电子有限公司董事长、总经理。 主要从事电力电子技术、工业自动化教学与科研工作，先后承担了国家“八.五”攻关项目负责人，国家自然科学基金“多谐振软开关逆变器原理研究”项目负责人，3项国防重点工程子项负责人。国家093工程西工大建设子项项目负责人，获得国家一等奖一项，部级二等奖4项，发表论文20余篇。获优秀论文奖4项，出版学术专著一部《现代电力电子》。培养硕士生26名，博士生3名。先后主持完成科研项目及大型国防工程项目20余项，多次被评为先进工作者。 周继华先生拥有多年的企业管理经验，制定并组织实施公司各项 MATLAB就是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模与仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB与Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数与数据、实现算法、创建用户界面、连 matlab开发工作界面 接其她编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位就是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。 在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++ ,JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。 一种语言之所以能如此迅速地普及,显示出如此旺盛的生命力,就是由于它有着不同于其她语言的特点。正如同FORTRAN与C等高级语言使人们摆脱了需要直接对计算机硬件资源进行操作一样,被称作为第四代计算机语言的MATLAB,利用其丰富的函数资源,使编程人员从繁琐的程序代码中解放出来。MATLAB的最突出的特点就就是简洁。MATLAB用更直观的、符合人们思维习惯的代码,代替了C与FORTRAN语言的冗长代码。MATLAB给用户带来的就是最直观、最简洁的程序开发环境。以下简单介绍一下MATLAB的主要特点。 ①语言简洁紧凑,使用方便灵活,库函数极其丰富。MATLAB程序书写形式自由,利用其丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务,压缩了一切不必要的编程工作。由于库函数都由本领域的专家编写,用户不必担心函数的可靠性。可以说,用MATLAB进行科技开发就是站在专家的肩膀上。 具有FORTRAN与C等高级计算机语言知识的读者可能已经注意到,如果用FORTRAN或C语言去编写程序,尤其当涉及矩阵运算与画图时,编程会很麻烦。例如,如果用户想求解一个线性代数方程,就得编写一个程序块读入数据,然后再使用一种求解线性方程的算法(例如追赶法)编写一个程序块来求解方程,最后再输出计算结果。在求解过程中, 一、MATLAB简介 MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，和Mathematica、Maple 并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++ ，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。 二、应用 MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作： （1）数值分析； （2）数值和符号计算； （3）工程与科学绘图； （4）控制系统的设计与仿真； （5）数字图像处理技术； （6）数字信号处理技术； （7）通讯系统设计与仿真； （8）财务与金融工程。 MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。附加的工具箱（单独提供的专用 MATLAB 函数集）扩展了 MATLAB 环境，以解决这些应用领域内特 一般情况下，指挥控制系统都是应用于作战指挥领域的，别看它只是几个字这么简单，这背后的学问可大着呢，今天就统一的为大家介绍一下智能指挥控制系统的来源以及相关知识介绍。 1 智能化作战概念 智能化作战，是以人工智能为核心的前沿科技在作战指挥、装备、战术等领域渗透、拓展，以认知域控制权为作战争夺重点的作战形态。随着人类作战活动空间从传统的陆地向海洋、空中、太空、电磁领域拓展，制海权、制空权、制天权、制电磁权相继成为作战争夺重点。而在智能化作战中，以争夺认知域控制权或者称为“制脑权”将成为新的制权争夺点。制脑权是指在人的智力空间的争夺和对抗，敌对双方围绕认知过程的感知、理解、推理等实施对抗，基于认知对抗的速度和质量，夺取认知主动，破坏或干扰敌方认知。 2 智能化指挥控制系统 传统的作战指挥决策主要是依靠指挥人员的聪明才智、指挥经验和直观判断能力，再加上简单的计算进行。由于作战指挥决策是一个方案选择的过程，指挥人员的心理素质往往影响到决策的质量，创造性的指挥活动常常在巨大的心理和生理压力下进行，加上指挥人员工作方法、组织才能和专业素质的不同，在决策中难免出现各种错误。这一切都要求尽快实现指挥决策系统的智能化，以弥补指挥人员在指挥决策中的不足。智能化作战，指挥控制系统的智能化程度，对提高作战指挥效能和增强指挥决策能力起着决定性的作用。 智能化指挥控制系统，是指具有一定的人工智能，有理解、判断、推理和学习能力，辅助指挥员进行作战指挥的信息系统，它不仅拓展了指挥员的眼、耳、手、鼻的功能，可以代替指挥员完成大部分事务性指挥工作，而且还拓展了指挥员大脑的思维功能，能够代替指挥员的部分脑力活动，甚至在特殊情况下能够部分代替指挥员定下决心这一主要创造性职能。因此，只有实现指挥控制系统的智能化，将指挥员的智慧融入到指挥决策过 全数字会议系统 品牌：浦喆 采用全数字网络传输和控制，具有会议发言、会议签到、投票表决、同声传译、电子桌牌、摄像跟踪、消防联动等会议功能，同时具有光纤传输、双机备份、网络管控等功能，广泛应用：圆桌会议室、方桌会议室、多功能厅、宴会厅、报告厅等场所。 特点 1.采用数字音频传输技术和语音分离技术，支持同声传译功能，通道数支持：15+1（默认）、31+1、63+1。 2.系统话筒容量可达4096台，线路支持“热插拔”；会议单元输出接口（共4路）,输出回路指示灯，当回路正常时LED 灯闪烁，回路断开时LED 灯熄灭。 3.四种话筒管理模式:FIFO/NORMAL/VOICE(声控)/APPLY；发言人数限制（1/2/4/8）和发言时间限制功能。 4.支持通过管理电脑使用TCP/IP协议或RS-232串口协议与数字会议系统主机通信，通过以太网接口（RJ45）或串口（DB9）连接，从而可以进行远程控制；支持通过RS-232串口连接到中控系统，实现话筒按键指令下发联动。 5.具有1路RS-485接口，支持一台摄像机实现摄像跟踪，支持PELCO-D，VISCA控制协议。配合摄像跟踪主机达到多路视频自动跟踪功能。 6.具有1路消防报警联动触发接口，在消防紧急状况下可为会议主机面板触摸屏、单元机屏、PC软件提供火灾报警信息。 7.具有22路莲花接口，可输出22个通道的模拟音频信号，供红外同传系统或录音使用，CH0为源音通道。 8.具有1路光纤接口，可实现长距离传输音质无衰减功能，达到远距离两个会议室合并为一个会议室，可用于传输背景音乐。 9.具有1路电源控制接口，支持控制电源时序器。 10.自带复位按键，支持长按2S以上即可一键复位至出厂状态。 11.具有1路平衡信号和1路非平衡信号输入接口，1路平衡信号和1路非平衡信号输出接口。 12.具有1路EXTENSION 口，可用于连接扩展主机。 13.支持投票表决功能，支持数据在后台实时更新显示，并且可选以文本、柱状图、饼状图方式显示结果；支持将表决结果投影放大显示。 14.支持会议签到功能，支持按键签到、IC卡签到等方式，可设定签到限时时间，支持补充签到、远程控制签到，后台实时显示签到结果，并支持将签到结果投影放大显示。 15.支持会议信息导出，包括签到信息、表决信息、人员信息、会议总报表等可导出表格。 16.支持电子铭牌功能，通过后台软件同步更新参会人员姓名显示。 17.支持5段EQ调节功能，可针对发言者的声音特点调节不同的音效，直至达到完美的效果。 18.后台软件可单发或广播短消息到单元机显示屏上显示，提醒单元机使用者。 19.支持茶水申请服务功能，后台软件可以接收到来自单元机的茶水申请需求，并且提示后台人员处理。 20.支持对话筒单元机进行发言控制，包括计时发言和定时发言功能。 技术参数 1.话筒容量：≤4096 2.通道数量：16（默认）、32、64CH 3.频率响应：30Hz ~ 20KHz 应急功能设置——指挥与控制重大事故的应急救援往往涉及多个救援部门和机构，因此，对应急行动的统一指挥和协调是有效开展应急救援的关键。建立统一的应急指挥、协调和决策程序，便于对事故进行初始评估，确认紧急状态，从而迅速有效地进行应急响应决策，建立现场工作区域，指挥和协调现场各救援队伍开展救援行动，合理高效地调配和使用应急资源等。 该应急功能应明确： 1．现场指挥部的设立程序； 2．指挥的职责和权力； 3．指挥系统(谁指挥谁、谁配合谁、谁向谁报告)； 4．启用现场外应急队伍的方法； 5．事态评估与应急决策的程序； 6．现场指挥与应急指挥部的协调； 7．企业应急指挥与外部应急指挥之间的协调。 应急指挥可设应急总指挥和现场应急指挥，应急总指挥一般由总经理担任，现场指挥一般由生产副总经理或事发单位第一负责人担任，但是，企业在确定总指挥与现场指挥人员时，一定要考虑该人员由于某种原因(如出差等)，在事故发生的时候不在场时，由谁来担任指挥的角色，以确保救援行动不出现混乱局面。 (1)负责组织应急救援预案的实施工作。 (2)负责指挥、调度各保障小组参加集团公司的应急救援行动。 (3)负责发布启动或解除应急救援行动的信息。 (4)开设现场指挥机构。 (5)向当地政府或驻军通报应急救援行动方案，并提出要求支援的具体事宜。 (1)全权负责应急救援现场的组织指挥工作。 (2)负责及时向总指挥部报告现场抢险救援工作情况。保证现场抢险救援行动与总指挥部的指挥和各保障系统的工作协调。 (3)进行事故的现场评估，并提出抢险救援的相关方案报应急救援总指挥部备案。必要时，与总指挥部的专业技术人员或有关专家进行直接沟通，确定抢险救援方案。 (4)必要时，提出现场抢险增援、人员疏散、向政府求援等建议并报总指挥部。 (5)参与事故调查处理工作，负责事故现场抢险救援工作的总结。 全数字张力控制系统的研究?机械制造论文 全数字张力控制系统的研究 陈杰金S览宇 （湖南机电职业技术学院电气工程系,湖南长沙410151） 【摘要】本文研究了国内外张力控制系统的数字化发展趋势，并分析对比目前市面上各种张力控制系统的特点和不足,提出了基于通用PLC控制器和变频器为核匕、的全数字张力控制系统设计方案。 关键词数字化；张力控制系统；PLC ;变频器 ※基金项目：湖南省2013年度教育厅科学研究项目（13C254 X 作者简介：陈杰金（1979.02—），女，吉林松原人,湖南机电职业技术学院电气系，讲师。 1问题的提出 很多行业涉及到张力的控制，张力控制系统是以卷材为材料的生产机械上最重要的控制系统，在冶金、纺织、造纸、印染等许多行业应用广泛,各种产品如钢板、铝箔、布料、塑料薄膜、纸张等卷材,这些材料在加工过程中需要卷曲或者开卷等工序，如铝箔张力控制系统，铝带经过粗轧、精轧等多个工序,变为铝箔之后卷曲成一卷成品。这个过程中张力的控制非常重要,张力过大、过小都会造成卷材质量问题，导致成品率彳氐，比如在放卷、收卷以及过程中，都要保持一定的张力（或者称之为拉伸力）,过大的张力会导致材料变形、甚至断裂,而过小的张力又会松弛,导致褶皱,张力控制不稳也会造成不匀、切断长度不稳定等现象,所以必须对张力进行控制，保持张力恒定。由于张力会随替卷径而变化,而张力的变化对卷取效果会有很大影响。因此说恒张力控制是奇隋度卷取控制的关 键环节。 在某些某冶金企业中仍有为数不少的卷取张力控制设备，其张力控制系统仍采用传统的模拟电子插板式控制系统,以分立的电子器件控制,设备老化,故障频发，急需逬行控制系统的升级改造。本文主要是针对这个问题,提出了基于PLC 和变频器为核心的恒张力的控制方案,以较低的成本和较好的控制效果,实现设备的价值再现。 2国内外研究现状综述 目前高精度的张力控制均能采取闭环控制，通常根据控制方式可分为直接张力控制、间接张力控制和复合张力控制三种方式。直接张力控制,是构建张力闭环控制系统,利用张力检测元件的检测信号与给定张力值比较,通过张力调节器, 驱动执行机构，调节张力覘的位 MATLAB语言及其应用 教 案 任课教师：罗靖宇 任课班级：09通信（1）（2） 教材：MATLAB程序设计与应用（第二版） 作者：刘卫国主编出版社：高等教育出版社 内容： 书籍简介：本书以MATLAB 7.0版为蓝本介绍MATLAB功能与应用强调理论和实践相结合贴近读者需要注重讲清有关数学方法和算法原理前提下介绍MATLAB功能；注重和有关学科领域结合，突出应用书中有许多应用实例些实例既是对MATLAB重点和难点诠释又可以更好地帮助读者应用MATLAB来解决实际问题具有很强代表性。 全书分为基础篇应用篇和实验篇基础篇包括MATLAB系统环境MATLAB数据及其运算MATLAB矩阵分析与处理 MATLAB程序设计MATLAB图MATLAB数值计算MATLAB符号计算应用篇包括MATLAB图形用户界面设计MATLAB Notebook使用MATLAB Simulink 仿真软件MATLAB外部程序接口技术MATLAB应用实验篇和教学内容相配合包括15实验以帮助读者更好地上机操作。本书可作为高等学校理工科各专业大学生或研究生学习教材也可供广大科技工作者参考。 第1章MATLAB系统环境 1.1 MA TLAB概貌 1.1.1 MA TLAB 发展 1.1.2 MA TLAB 主要功能 1.1.3 MA TLAB功能演示 1.2 MA TLAB环境准备 1.2.1 MA TLAB 安装 1.2.2 MA TLAB 启动与退出 1.3 MA TLAB操作界面 1.3.1 主窗口 1.3.2 命令窗口 1.3.3 工作空间窗口 1.3.4 当前目录窗口和搜索路径 1.3.5 命令历史记录窗口 1.3.6 Stalt菜单 1.4 MA TLAB帮助系统 1.4.1 帮助命令 1.4.2 帮助窗口 1.4.3 演示系统 第2章MATLAB数据及其运算 2.1 MA TLAB数据特点 2.2 变量及其操作 2.2.1 变量与赋值 2.2.2 变量管理 2.2.3 数据输出格式 2.3 MA TLAB矩阵表示 2.3.1 矩阵建立 2.3.2 冒号表达式 2.3.3 矩阵拆分 2.4 MA TLAB数据运算 2.4.1 算术运算 2.4.2 关系运算 2.4.3 逻辑运算 2.5 字符串 2.6 结构数据和单元数据 2.6.1 结构数据 2.6.2 单元数据 第3章MATLAB矩阵分析与处理 3.1 特殊矩阵 3.1.1 通用特殊矩阵 3.1.2 用专门学科特殊矩阵 3.2 矩阵结构变换 3.2.1 对角阵与三角阵 3.2.2 矩阵转置与旋转 3.3 矩阵求逆与线性方程组求解 3.3.1 矩阵逆与伪逆 3.3.2 用矩阵求逆方法求解线性方程组 3.4 矩阵求值 3.4.1 方阵行列式值 3.4.2 矩阵秩与迹 3.4.3 向量和矩阵范数 3.4.4 矩阵条件数 3.5 矩阵特征值与特征向量 3.6 矩阵超越函数 第4章MATLAB程序设计 4.1 M文件 4.1.1 M文件分类 4.1.2 M文件建立与打开 4.2 程序控制结构 顺序结构、选择结构、循环结构 4.3 函数文件 4.4 程序调试 第5章MATLAB绘图 5.1 二维图形 第三章1. (1)A=eye(3) (2)A=100+100*rand(5,6) (3)A=1+sqrt(0.2)*randn(10,50) (4)B=ones(size(A)) (5)A+30*eye(size(A)) (6)B=diag(diag(A)) 2. B=rot90(A) C=rot90(A,-1) 3. B=inv(A) ;A的逆矩阵 C=det(A) ;A的行列式的值 D=A*B E=B*A D=E 因此A与A-1是互逆的。 4. A=[4 2 -1;3 -1 2;12 3 0]; b=[2;10;8]; x=inv(A)*b x = -6.0000 26.6667 27.3333 5. (1) diag(A) ；主对角线元素 ans = 1 1 5 9 triu(A) ；上三角阵 ans = 1 -1 2 3 0 1 -4 2 0 0 5 2 0 0 0 9 tril(A) ；下三角阵 ans = 1 0 0 0 5 1 0 0 3 0 5 0 11 15 0 9 rank(A) ；秩 ans = 4 norm(A) ；范数 ans = 21.3005 cond(A) ；条件数 ans = 11.1739 trace(A) ；迹 ans = 16 （2）略 6. A=[1 1 0.5;1 1 0.25;0.5 0.25 2] A = 1.0000 1.0000 0.5000 1.0000 1.0000 0.2500 0.5000 0.2500 2.0000 [V,D]=eig(A) V = 0.7212 0.4443 0.5315 -0.6863 0.5621 0.4615 -0.0937 -0.6976 0.7103 D = -0.0166 0 0 0 1.4801 0 0 0 2.5365 M A T L A B-语言及其用- 实验(答案) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 《MATLAB 语言及其用》 实验指导书 目录 实验一 Matlab 使用方法和程序设计........................ 实验二控制系统的模型及其转换............................. 实验三控制系统的时域、频域和根轨迹分析...........实验四动态仿真集成环境-Simulink......................... 实验一Matlab使用方法和程序设计一、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、基本运算和程序控制语句 3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制 4、熟悉Matlab程序设计的基本方法 二、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； 在 CommandWindowL里输入help，接在在search里输入sqr即可。sqrt Square root Syntax B = sqrt(X) Description B = sqrt(X) returns the square root of each element of the array X. For the elements of X that are negative or complex, sqrt(X) produces complex results. Tips See sqrtm for the matrix square root. Examples sqrt((-2:2)') ans = 0 + 1.4142i 0 + 1.0000i 1.0000 1.4142 See Also nthroot | realsqrt | sqrtm 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 A=[1 2;3 4];B=[5 5;7 8]; C=A^2*B >> format compact C = 105 115 229 251 （2）矩阵除法 已知 A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; B=[1 0 0;0 2 0;0 0 3]; A\B,A/B A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; 课程编号X1602005《Matlab语言及应用》教学大纲 Matlab language and application 一、课程基本信息 二、课程教学目标 MATLAB语言与应用（Matlab language and application）是为信息工程专业开设的一门专业课，旨在向本专业学生介绍一种解决专业问题的快速有效且具有强大功能的科学与工程计算软件。通过本课程的学习，希望学生获得一种从专业问题中抽象出数学模型进而运用MATLAB语言去求解的思维方法，训练综合运用语言和专业知识去解决问题的能力。 三、实验指导的基本要求 1.掌握Matlab软件的基本使用。 2.掌握基本波形的产生的方法。 3.了解信号的各种运算和变换方法。 4.了解数据分析的相关函数。 5.掌握数字信号的变换技术。 6.掌握二维曲线和三维曲线绘制的步骤和方法。 7.掌握MATLAB程序设计的典型程序结构。 8.掌握数字滤波器的基本原理，掌握用Matlab设计实现IIR数字滤波器和FIR数字滤波器。 四、本课程的先导课程 《高等数学》《概率论与数理统计》《数字信号处理》 五、教学方法与手段 教师讲授和学生上机相结合，讲练结合，采用多媒体教学手段为主，重点难点辅以板书。 六、考核方式与成绩评定办法 考核形式为上机操作、提交Matlab程序文档及实验报告综合评定。 1、上机操作占总成绩的50%，主要由出勤率和上机表现构成。 2、提交Matlab程序文档占总成绩的30%，主要由程序文档内容达到当次实验要求的程度决定。 3、实验报告成绩占总成绩的20%，由各次实验报告撰写完成情况决定。 七、使用教材及参考书目 【使用教材】薛年喜编. MATLAB在数字信号处理中的应用. 清华大学出版社，2008年1月出版。【参考书目】 1、刘卫国等编著. MATLAB程序设计与应用(第二版). 高等教育出版社，2006年 2、张志涌等编著. 精通MATLAB6.5版. 北京航空航天大学出版社，2003年 3、陈亚勇等编著. MA TLAB 信号处理详解. 人民邮电出版社，2001年 八、课程结构和学时分配 九、教学内容 第一章 MATLAB R2006a基础（4学时） 【教学目标】 1. 了解Matlab语言的背景知识。 2. 掌握Matlab软件的安装方法。 3. 掌握Matlab软件的基本使用。 4. 掌握Matlab语言的基础知识。 【重点难点】 Matlab软件的基本使用和基础知识。 【教学内容】 第一节 Matlab概述 一、Matlab语言简介. 二、Matlab的主要功能. 三、MATLAB R2006a的主要特色. 四、MATLAB R2006a的目录结构. 第二节 Matlab的应用窗口 一、Matlab桌面平台的菜单栏和工具栏. 二、Matlab桌面平台的组建窗口. 三、MATLAB帮助系统的使用. 第三节 Matlab语言初步 实验一 MATLAB 语言的基本使用方法 1. 实验目的 1) 了解MATLAB 程序设计语言的基本特点，熟悉MATLAB 软件运行环境。 2) 掌握创建、保存、打开文件及数据的方法，掌握设置文件路径的方法。 3) 掌握变量、函数等有关概念，具备初步的将一般数学问题转化为对应计算机模型并进行处理的能力。 2. MATLAB 基础知识 2.1 MATLAB 程序设计语言简介 MATLAB ，Matrix Laboratory 的缩写，是由MathWorks 公司开发的一套用于科学工程计算的可视化高性能语言，具有强大的矩阵运算能力。 与大家常用的Fortran 和C 等高级语言相比，MATLAB 的语法规则更简单，更贴近人的思维方式，被称之为“草稿纸式的语言”。 MATLAB 软件主要由主包、仿真系统（simulink ）和工具箱（toolbox ）三大部分组成。 2.2. MATLAB 界面简介 下面我们主要对MATLAB 基本界面进行介绍。如图 1－1所示，命令窗口包含标题栏、菜单栏、工具栏、命令行区、状态栏、垂直和水平波动条等 区域。 标题栏菜单栏工具栏命令行区状态栏垂直和水平滚 动条 图 1-1 MATLAB 基本界面——命令窗口 1) 菜单栏 菜单栏中包括File 、Edit 、View 、Web 、Window 和Help 六个菜单项。这里着重介绍File 项。 File 项是数据输入/输出的接口， 包括10个子项， 这里重点介绍其中的5个子项： New: 新建文件项。 有四个选择: M File(.M ，文本格式的MATLAB 程序文件， 可以直接通过文件名的方式在MATLAB 环境下解释运行); Figure(图形); 阅阅读读时时：：请请选选择择““视视图图 || 文文档档结结构构图图””，，弹弹出出文文档档中中的的标标题题链链接接。。 数学软件 MATLAB 程序设计与应用 第1章MATLAB系统环境 1.1 MATLAB概貌 1.2 MATLAB环境的准备 1.3 MATLAB操作界面 1.4 MATLAB帮助系统 自上世纪80年代以来，出现了科学计算语言，亦称数学软件。 MATLAB Mathematica Mathcad Maple LINDO LINGO 1.1 MATLAB概貌p3 MATLAB 是MATrix LABoratory（矩阵实验室）的缩写。 1984年由Math Works 公司推出，现已成为国际公认的优秀的工程应用开发环境，是影响最大，流行最广的科学计算语言。 1.1.1 MATLAB的发展 2. 例如MATLAB7.6的建造编号是R2008a。说明MATLAB7.6与MATLAB2008a是等同的； 3. 对于建造编号，正规化以后，每年出两个版本。一般来说。a是测试版，b是正式版。a是前半 年出，b是后半年出。 教材采用MATLAB7.0（R14，2004） 实验室采用MATLAB 7.8（R2009a，2009.3，汉化） 1.1.2 MATLAB的主要功能p4 ◆数值计算和符号计算功能 ◆绘图功能 ◆语言体系 ◆MATLAB工具箱 (1) 数值计算和符号计算功能 MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，还提供了十分丰富的数值计算函数。 MATLAB先后和著名的符号计算语言Maple与MuPAD（从MATLAB 2008b开始使用MuPAD）相结合，使得MATLAB具有符号计算功能。 (2) 绘图功能 可以绘制二维和三维图形。 MATLAB提供了两个层次的绘图操作： ●对图形句柄进行的低层绘图操作； ●建立在低层绘图操作之上的高层绘图操作。 (3) 语言体系 MATLAB具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征，而且简单易学、编程效率高。 MATLAB是解释性语言，不能脱离MATLAB环境而独立运行。 (4) MATLAB工具箱 MATLAB包含两部分内容：基本部分和各种可选的工具箱。 MATLAB工具箱分为两大类：功能性工具箱和学科性工具箱。 基本部分 构成MATLAB的核心内容，也是使用和构造工具箱的基础。 功能性工具箱 主要用来扩充其符号计算功能、可视建模仿真功能及文字处理功能等。 学科性工具箱 Control System Toolbox 控制系统工具箱 Signal Processing Toolbox 信号处理工具箱 Neural Network Toolbox 神经网络工具箱 Optimization Toolbox 最优化工具箱 Financial Toolbox 金融工具箱 Statistics Toolbox 统计学工具箱 开始→工具箱 MATLAB具备很强的开放性 除内部函数外，所有MATLAB基本文件和各工具箱文件都是可读、可改的源文件，用户可通过对源文件的修改或加入自己编写的文件去构成新的专用工具箱。《MATLAB语言与应用》实验测验高成。.doc
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