MATLAB程序设计及应用作业
专业：机械13-1 姓名：张 学号：201388888888
8.1 某随动系统的微分方程为
0.07523dtd+0.7522dtd+dtd+K=K
已知：(0)=(0)=(0)=0，(t)=1(t)。试分别就K=2.5、5.0、12.5三种情况对系统进行仿真，考察(t)的动态性能。
解：系统框图如下图示：
其中A=10075.0/1075.0/100010k B=K00 C=001 D=0
K=2.5、5.0、12.5时(t)的动态性能如下图：
8.2 已知系统模型 puxxxpuxx212212, x1(0)=x2(0)=0
当p=1、2、10时，对以下几种情况进行仿真，并比较不同输入幅值下的系统输出响应。
(1)u(t)=1;
(2)u(t)=t;
(3)u(t)=sin(t);
(4)u(t)=1+sin(t);
(5)u(t)=1+t+sin(t)。
解： (1) 当u（t）=1时，系统结构模型如下图：
其中A=2110 B=pp C=01 D=0
系统输出如下：
(2) 当u(t)=t时，系统结构模型：
其中A=2110 B=pp C=01 D=0
系统输出响应：
(3) 当u(t)=sin(t)时，系统的结构模型如下图：
其中A=2110 B=pp C=01 D=0 系统输出响应为：
(4) 当u(t)=1+sin(t) 时 ，系统的仿真结构框图：
系统输出响应为：
(5)当u(t)=1+t+sin(t) 时 系统的仿真输出：
系统输出响应为：
8.3 对如图所示的系统进行仿真如下图。 （1）当输入信号为r(t)=1(t)时，系统输出响应：
MATLAB入门教程
1．MATLAB的基本知识
1-1、基本运算与函数
在MATLAB下进行基本数学运算，只需将运算式直接打入提示号（>>）之後，并按入Enter键即可。例如：
>>(5*2+1.3-0.8)*10/25
ans=4.2000
MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans，代表MATLAB运算後的答案（Answer）并显示其数值於萤幕上。
小提示：">>"是MATLAB的提示符号（Prompt），但在PC中文视窗系统下，由於编码方式不同，此提示符号常会消失不见，但这并不会影响到MATLAB的运算结果。
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x：
x=(5*2+1.3-0.8)*10^2/25
x=42
此时MATLAB会直接显示x的值。由上例可知，MATLAB认识所有一般常用到的加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）的数学运算符号，以及幂次运算（^）。
小提示：MATLAB将所有变数均存成double的形式，所以不需经过变数宣告（Variabledeclaration）。MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收，而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用，使用者可专心致力於撰写程式，而不必被软体枝节问题所干扰。
若不想让MATLAB每次都显示运算结果，只需在运算式最後加上分号（；）即可，如下例：
y=sin(10)*exp(-0.3*4^2);
若要显示变数y的值，直接键入y即可：
>>y
y=-0.0045在上例中，sin是正弦函数，exp是指数函数，这些都是MATLAB常用到的数学函数。
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数：
小整理：MATLAB常用的基本数学函数
abs(x)：纯量的绝对值或向量的长度
angle(z)：复数z的相角(Phaseangle)
sqrt(x)：开平方
real(z)：复数z的实部
imag(z)：复数z的虚部
conj(z)：复数z的共轭复数
题目
（1） （2）
程序 ts=0;te=5;dt=0.01;
sys=tf([1],[1 5 6]);
t=ts:dt:te;
x=rectpuls(t-0.5,1);
y=lsim(sys,x,t);
plot(t,y);
xlabel('Time(sec)')
ylabel('y(t)') ts=0;te=5;dt=0.01;
c=[1 5 6];
b=[1];
t=ts:dt:te;
x1=rectpuls(t-0.5,1);
lsim(b,c,x1,t),
hold on;
a=0.5;
t2=0:a:5;
x2=rectpuls(t2-0.5,1);
lsim(b,c,x2,t2),
hold off
xlabel('Time(sec)');
Ylabel('y(t)');
结果
结果分析 不同的抽样间隔越大，对数值解精度的影响越大。
（1）1.5y(t)’’+1.5y(t)’+0.5y(t)=f(t)’
（2） （3）
程序 t=0:0.01:10;
sys=tf([1 0],[1.5 1.5 0.5]);
y=impulse(sys,t);
plot(t,y) t=0:0.1:10;
sys=tf([1 0],[1.5 1.5 0.5]);
y=impulse(sys,t);
stem(t,y)
结果
结果分析 利用impulse函数可以求系统的冲激响应，利用step函数可以求系统的单位阶跃响应
实验二MATLAB入门（2）
1.实验目的：
（1）掌握基本的绘图方法。
（2）掌握M文件的编写和运行方法。
（3）熟悉MATLAB的搜索路径及添加搜索路径的方法。
2.实验原理
（1）二维图形的绘制与标注MATLAB提供了强大的绘图功能，便于数据的可视化操作。其中，二维图形的绘制与
标注是最基本也是最常用的绘图操作。下面介绍所涉及的函数及其用法。1）plot
函数plot用于绘制连续函数的波形，其功能非常强大，可以同时绘制多条曲线，可
以指定曲线的颜色、线型和数据点的形状。调用格式如下：plot(x,y)绘制x为横坐标，y为纵坐标的曲线，x、y可以是向量，也可以是矩阵；
例1：以下两行命令运行后，将绘制sin函数在0~π之间的波形t=0:0.01:pi;
plot(t,sin(t))
00.511.522.533.500.10.20.30.40.50.60.70.80.91
plot(x,y,s)绘制曲线，并指定线型、颜色、数据点形状,s为字符串
例2：以下两行命令运行后，将绘制sin函数在0~π之间的波形,颜色为绿色，线型
为虚线。t=0:0.01:pi;
plot(t,sin(t),'g--');
00.511.522.533.500.10.20.30.40.50.60.70.80.91
plot(x1,y1,x2,y2)于同一坐标系内分别x1,y1和x2，y2画波形；
例3：以下命令在同一坐标系内画sin和cos函数的波形并指定颜色和线型。t=0:0.01:pi;
plot(t,sin(t),'g--',t,cos(t),'r-');plot(x1,y1,s1,x2,y2,s2)于同一坐标系内分别x1,y1和x2，y2画波形，并指定
线型、颜色等
例4：以下命令在同一坐标系内画sin和cos函数的波形，指定颜色和线型。t=0:0.01:pi;
plot(t,sin(t),t,cos(t));
2）stem
函数stem用于绘制离散序列的波形。一般调用格式为：
