2015计算机仿真技术实验指导书

《计算机仿真技术》实验指导书中北大学电气与控制工程学院2019.6实验一 面向方程的数值积分方法仿真一、实验目的通过实验，学习4阶龙格-库塔法的基本思路和计算公式，加深理解4阶龙格-库塔法的原理及其稳定域。

加深理解仿真的稳定性，仿真步长对仿真精度的影响。

二、实验内容1、线性定常系统[]1112223332010002001010060000600x x x x x u y x x x x -⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦；)(1000)0()0()0(321t u x x x =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡2、非线性系统 ()()()()()()()()x t rx t ax t y t y t sx t bx t y t =-⎧⎨=-+⎩其中：r=0.001, a=2⨯10-6, s=0.01, b=1⨯10-6, x(0)=12000, y(0)=600。

三、实验原理运用SIMULINK 仿真工具进行实验。

四、实验设备和仪器微型计算机、MATLAB 软件。

五、实验方法运行MA TLAB ，在MA TLAB 窗口中按SimuLink 按钮，启动SimuLink 库浏览器，在浏览器窗口上选create a new modem 命令，得到一个空模型，从Library: SimuLink 窗口中找到需要的模块，将这些模块拖到空模型窗口中。

将空模型窗口中的排好，并按要求连接。

在保存好的模型窗口中，选Simulation\Paramters 命令设置各模块的参数和仿真参数。

给模型取一个名字，保存起来。

选Simulation\Start 命令，进行仿真。

六、实验报告1、所采用方法的基本思路和计算公式。

2、仿真步骤及说明。

3、仿真过程及仿真结果分析要点：（1）学习4阶龙格-库塔法的基本思路和计算公式；（2）为了保证仿真的稳定，分析线性定常系统，其最大仿真步长为多少?4、实验的心得体会。

操作系统上机实验指导书（第一版）闫大顺李晟编著吴家培主审计算机科学与工程学院2014．8操作系统实验指导本课程是为《计算机操作系统》课所开的实验。

计算机操作系统课程是一门实践性很强的技术课程，本课程实验的目的在于培养学生的实践能力，促进理论与实践的结合。

要求学生通过上机编程，熟悉对操作系统原理，并熟练使用程序接口，并了解如何模拟操作系统原理的实现，从而加深对操作系统原理的领会，加深对操作系统实现方法的理解，与此同时使学生在程序设计方面也能够得到很大程度的提高。

实验的目的是使学生理论联系实际，提高学生系统理解与开发能力。

这里所列的实验分为必做和选做。

具体实验题的选择，不仅要考虑课程内容，而且要考虑学生目前的编程能力，要由浅入深。

教师可通过运行示例或动画，帮助学生理解实验要求。

学生应选择自己熟悉的语言与开发环境去完成实验。

根据以往的教学经验，Delphi、C++ Builder，JBuilder由于提供了许多可重用的构件，易于学习、使用，VC++学习、使用困难较多。

实验要求尽量在windows操作系统下，也可以在Linux下完成，由于多数没有专门学习Linux，在其平台下做试验比较困难。

实验的硬件要求是能够支持VC++、Delphi、C++ Builder，JBuilder的微机即可。

每个学生都独立在一台计算机上完成自己的实验内容，杜绝学生的抄袭。

实验报告的要求1. 每位同学准备实验报告本，上机前作好充分的准备工作，预习本次实验的内容，事先熟悉与实验有关的软硬件环境。

2. 实验时遵守实验室的规章制度，爱护实验设备，对于实验设备出现的问题，要及时向指导老师汇报。

3. 提交实验文件格式：[班级][学号]_[实验题号].[扩展名]例：计051班学号为03的学生第四个实验的文件名为：j05103_4.c4. 最终的实验报告按照实验名称、实验目的、实验内容，实验过程（程序设计、实现与调试）、实验总结五部分书写，按时上交。

计算机仿真技术实验指导书1计算机仿真技术实验指导书MATLAB是一种交互式的以矩阵为基本数据结构的系统。

在生成矩阵对象时，不要求明确的维数说明。

所谓交互式，是指MATLAB的草稿纸编程环境。

与C语言或FORTRON语言作科学数值计算的程序设计相比较，利用MATLAB可节省大量的编程时间。

本实验指导书主要讨论四个实验。

实验一信号与系统的时域分析以及信号合成与分解1. 实验目的(1) 连续时间信号的向量表示法和符号运算表示法，典型离散信号表示；(2) 连续信号和离散信号的时域运算与时域变换；(3) 连续系统和离散系统的卷积，以及冲激响应、阶跃响应、单位响应、零状态响应；(4) 周期信号的傅立叶级数分解与综合（以周期方波为例）；2. 实验原理与方法(1) 信号在MA TLAB中的表示方法MATLAB用两种方法来表示连续信号，一种是用向量的方法来表示信号，另一种则是符号运算的方法来表示信号。

用适当的MATLAB语句表示出信号后，就可以利用MATLAB的绘图命令绘制出直观的信号时域波形。

向量表示法表示信号的方法是：MATLAB用一个向量表示连续信号的时间范围，另一个向量表示连续信号在该时间范围内的对应样值。

如下列代码p=0.001;t=-pi:p:pi;f=1+cos(t);plot(t,f)title('f(t)=1+cos(t)')xlabel('t')axis([-pi,pi,-0.2,2.4])执行后即可绘制连续信号1+cos(t)的时域波形。

借助于符号运算以及符号绘图函数ezplot，也可以绘制连续信号时域波形。

如下列代码syms tf=sym('1+cos(t)') %定义符号表达式ezplot(f,[-pi,pi]) %绘制符号表达式波形set(gcf,'color','w') %设置当前图形背景颜色为白色执行后即可绘制连续信号1+cos(t)的时域波形。

中南林业科技大学物流学院实验报告书（实验）课程名称计算机仿真技术学生姓名：学号：指导教师：实验地点：实验时间：中南林业科技大学森林工程教研室制表前言计算机仿真技术实验习题中总共六组实验，要求同学课前认真预习，独立完成实验。

作完相应的实验后，将matlab/simulink相应的程序文档、运行过程和运行结果填到题目下方的空白处。

第一节上机初步掌握save和load命令的使用；熟悉文件管理命令；学会设置路径方法.第1题：题目：输入变量a＝5.3，b＝［1 2；3 4］，在工作空间中使用who,whos,exist,clear 命令，并用save命令将变量存入“D:\exe0101.mat”文件.程序文档、运行过程和运行结果：第2题：题目：使用文件管理命令dir,matlabroot,what,type,which查看“..\matlab”目录下的文件信息.程序文档、运行过程和运行结果：第3题:题目：学习设置MATLAB搜索路径的方法,将“D：\exe”目录添加到搜索路径中。

第二节矩阵操作熟练掌握MATLAB变量、矩阵的创建、运算等操作；熟悉多项式运算。

第1题：题目：输入矩阵A＝［1，2，3；4，5，6；7，8，9］使用全下标方式取出元素“3”，使用单下标方式取出元素“8”，取出后两行子矩阵块，使用逻辑矩阵方式取出［1 3；7 9］。

写出程序文档、运行过程和运行结果：第2题：题目：输入A 为3×3的魔方阵，B 为3×3的单位阵，由小矩阵组成3×6的大矩阵C 和6×3的大矩阵D ，将D 矩阵的最后一行构成小矩阵E 。

写出程序文档、运行过程和运行结果：第3题：题目：求解方程组123412412341234232836877225x x x x x x x x x x x x x x x -++=⎧⎫⎪⎪++=⎪⎪⎨⎬-++=⎪⎪⎪⎪+-+=⎩⎭写出程序文档、运行过程和运行结果：第4题：题目：计算函数()()2sin 4t f t t -=的值，其中t 的范围从0到2π步长取0.1π；z 为0.707；f1（t ）为f （t ）＞＝0的部分，计算f1（t ）的值。

《计算机仿真技术》课程设计指导书一、设计目的本课程设计是用实验的方法帮助学生更好地熟悉和掌握计算机仿真的基本原理和方法；通过综合应用所学知识，实现一些智能优化算法的经典方法，以及智能优化算法的基本应用；同时提高学生编写实验报告、总结实验结果的能力；使学生对计算机仿真和智能优化算法的相关理论和方法有更深刻的认识。

二、设计题目与设计内容1. 用遗传算法求解TSP问题TSP问题是一个典型的组合优化问题，遗传算法在求解这类问题上具有很好的表现。

学生必需自己设计染色体的编码和适应度函数的定义，在此基础上实现最优解的搜索。

设计要求如下：(1)能输入城市的数目；(2)实现寻优过程的动态演示；(3)合理设计交叉变异算子，避免出现非法路线；(4)能对选择、交叉和变异等的概率进行设置；(5)能显示历代最优、最差和平均解的统计图。

2. 差异进化算法求解约束优化问题约束优化问题是工程和科学领域经常会遇到的一类优化问题。

差异进化算法已被广泛应用于求解这类问题。

约束优化问题的任务是在可行域内找到指定目标函数的最优解。

学生要求设计惩罚函数和优化算法中的算子。

具体设计要求如下：(1)用惩罚函数处理约束优化问题中的约束条件；(2)用差异进化算法完成求解；(3)对结果进行分析，并发现算法可能存在的问题，并对算法进行改进；(4)对算法中存在的参数进行敏感性分析；(5)给出不同搜索算法的对比结果。

3. 粒子群优化算法求解多目标优化问题现实生活中的优化问题大都存在多个目标，因而研究多目标优化问题的求解具有十分重要的理论与实际意义。

多目标优化问题的最优解一般为无穷多个。

粒子群优化算法是模拟鸟群寻找食物而产生的一种智能优化算法。

学生要求利用粒子群优化算法求解多目标优化问题。

设计要求如下：(1)深刻理解多目标优化问题的求解思路；(2)设计多目标优化问题的适应值函数；(3)设计粒子群优化的进化算子；(4)利用粒子群优化算法求解多目标优化问题；(5)分析算法中参数的敏感性并进行试验比较。

《计算机仿真》实验指导书陕西科技大学造纸工程学院过程装备与控制系前言《计算机仿真技术》课程的教学内容为MATLAB软件的基本编程与应用操作，由于该软件功能太多，使用范围和涉及的应用领域较广，是一门实用性很强的专业技术课程，要使学生学习好本门课，除在课堂上做基本应用方法的学习外，还必须有针对性的学习与专业理论知识相关的应用方法，由于该课程的特殊性，要求学生边学习边上机操作和练习，通过具体的专业问题来掌握和熟练该软件的基本使用方法，所以上机实验是必不可少的一个掌握软件操作方法的重要学习环节。

MATLAB软件是一种进行科学与工程计算的交互式程序语言，能够方便地进行矩阵运算及控制和信息处理领域的分析计算，它是用于自动控制系统分析设计、系统辨识和信号处理的仿真工具。

为了使自动化专业与电气工程与自动化专业的学生更好的掌握计算机仿真技术，根据教学要求，我们特编写了《计算机仿真技术》实验指导书，与理论课程的教学配套使用。

根据我校《计算机仿真技术》课程教学大纲的要求，在学生学习完相关课程并对所学的基本知识有了初步的了解后，再经过实验训练，掌握所学理论的实际应用方法，为今后从事自动控制领域的相关工作打下扎实的基础。

本实验指导书是根据学校教学大纲要求掌握的内容编写的,有实验项目十个，任课老师可根据各专业的教学大纲以及教学计划的安排，选做部分或全部的实验项目。

本实验指导书可供过程装备与控制专业、自动化专业和电气工程与自动化专业的学生使用。

本实验指导书在编写过程中，由于水平有限，不足与失误在所难免，将在使用中不断进行补充与修改，更希望得到宝贵意见和建议。

陕西科技大学造纸学院过程装备与控制系目录实验一M a t l a b环境语法及数学运算 (2)实验二M a t l a b数值运算与绘图 (3)实验三M a t l a b基本编程方法 (4)实验四控制系统仿真（一） (8)实验五控制系统仿真（二） (8)实验六S I M U L I N K仿真 (10)实验七三相桥式全控整流仿真实验 (13)实验八P W M脉宽调制电路的仿真实验 (13)实验九单闭环直流调速系统的MATLAB仿真 (14)实验十双闭环直流调速系统的MATLAB仿真 (15)实验一 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。

计算机仿真实验指导书计算机仿真实验指导书主编：范为幅中原工学院电子信息学院二 0 一二年十月前言《计算机仿真》课程是近几十年发展的一门综合性技术学科，尤其对自动控制系统进行分析设计和综合研究提供了先进的手段，这门课程涉及到计算机原理、数值分析、自动控制理论以及控制系统设计等诸方面的内容，是一门综合性与实践性较强的专业课。

由于本门课程是一门综合性实验学科，具有很强的实验性的特点，在教学过程中应特别注意加强实验环节，配合课堂教学的进程，加强理论与实践紧密结合，学以致用。

为此我们编写了计算机仿真实验指导书，作为上机实验参考。

《计算机仿真》实验包括六个上机实验，供我院自动化类专业教学选用。

实验内容包括：面向系统结构图的仿真程序调试、初试MATLAB、基于MATLAB的系统时域分析、系统的根轨迹与频域分析、SIMULINK设计、基于MATLAB的系统分析与设计。

本书由范为福老师编写，王东云、王小雷、张谦老师审核。

1目录第一章概述……………………………………………………………………3 第二章实验要求及注意事项…………………………………………………4 第三章实验项目………………………………………………………………5 实验一面向系统结构图的仿真程序调试……………………………………5 实验二初试MATLAB ……………………………………………………………9 实验三基于MATLAB的系统时域分析…………………………………………12 实验四系统的根轨迹与频域分析……………………………………………15 实验五 SIMULINK设计…………………………………………………………13 实验六基于MATLAB的系统分析与设计………………………………………13 第四章上机实验涉及的程序清单及常用命令函数..............................16 第五章参考文献 (22)2第一章概述控制系统的计算机仿真是分析、研究、设计自动控制系统的一种快速而经济的辅助手段，同时它还是控制系统教育和训练的一种有效方法，是从事自动控制研究与工程设计技术人员必须掌握的一门技术,因而在自动控制领域中已得到广泛的重视与应用。

计算机控制技术实验指导书2015版实验⼀直流电动机建模及仿真实验 (1)1实验⽬的 (1)2实验设备 (1)3实验原理及实验要求 (2)3.1实验原理 (2)3.2实验要求 (3)实验⼆考虑结构刚度时的直流电动机-负载建模及仿真实验 (6)1实验⽬的 (6)2实验设备 (6)3实验原理及实验要求 (6)3.1实验原理 (6)3.2实验要求 (8)实验三步进电机控制实验 (9)1、实验⽬的 (9)2、实验仪器与设备 (9)3、实验内容 (9)4、实验原理 (10)5、实验步骤 (11)实验⼀直流电动机建模及仿真实验1实验⽬的（1）了解直流电动机的⼯作原理；（2）了解直流电动机的技术指标；（3）掌握直流电动机的建模及分析⽅法；（4）学习计算直流电动机频率特性及时域响应的⽅法。

2实验设备（1）⼯作机：ADM Athlon(tm) II X2 245，2.91GHz，1.75GB内存，250GB硬盘；（2）⼯具软件：操作系统：Windows 7；软件⼯具：MATLAB2008a 3实验原理及实验要求3.1实验原理直流电机电枢回路的电路⽅程是：a diu E iRa Ladt-=+ (1) 其中，a u 是加到电机两端的电压；E 是电机反电势；i 是电枢电流； Ra 是电枢回路总电阻； La 是电枢回路总电感；l LaT Ra=称为电枢回路电磁时间常数。

并且反电动势E 与电机⾓速度m ω成正⽐：e m e m E k k ωθ== (2)其中，e k 称为反电势系数；m θ为电机轴的转⾓。

对于电机⽽⾔,其转动轴上的⼒矩⽅程为：m l m m m m k i M J J ωθ-== (3)其中，m k 是电机的⼒矩系数；l M 是负载⼒矩；m J 是电机电枢的转动惯量。

对式（1.1）、（1.2）、（1.3）进⾏拉⽒变换得到：()()(()())()()()()l e m m l m m Ua s E s Ra I s T I s s E s k s k I s M J s sθθ-=+??=??-=? (4) 由此⽅程组可以得到相应的电动机数学模型的结构框图：1Jm1s1ek lM ImθUa+-E-+mθ图1直流电动机数学模型结构框图3.2实验要求（1）根据电机的⼯作原理（电压平衡⽅程、⼒矩平衡⽅程）建⽴从电枢电压a u 到转速m θ的传递函数模型，并根据表1所给电机参数求其频率特性。

控制系统仿真实验指导书烟台大学计算机学院2012.2目录计算机仿真实验指导书 (1)目录 (2)实验一MA TLAB基本操作 (3)实验目的 (3)实验内容 (3)实验方法与步骤 (3)实验二MA TLAB绘图操作 (7)实验目的 (7)实验内容 (7)实验方法与步骤 (7)实验三MA TLAB编程 (12)实验目的 (12)实验内容 (12)实验方法与步骤 (12)实验四控制系统建模与转换方法 (15)实验目的 (15)实验内容 (15)实验方法与步骤 (16)实验五Simulink仿真应用 (18)实验目的 (18)实验内容 (18)实验方法与步骤 (19)实验六控制系统的计算机辅助分析 (20)实验目的 (20)实验内容 (20)实验方法与步骤 (21)实验七控制系统的计算机辅助设计 (25)实验目的 (25)实验内容 (25)实验方法与步骤 (25)实验八S函数与MA TLAB工具箱 (29)实验目的 (29)实验内容 (29)实验方法与步骤 (29)实验一MATLAB基本操作实验目的掌握MATLAB的基本命令操作，包括矩阵运算、关系运算、逻辑运算、数值运算等。

实验内容（1）两个矩阵分别为[5 6 7;9 4 6;4 3 6]和[3 4 5;5 7 9;7 3 1]，向量为[5 7 8]'，求矩阵与矩阵的乘积，矩阵与向量的乘积（2）两个矩阵分别为[1 2 3;4 5 6;7 8 9]和[1 1 1;2 2 2;3 3 3]，求两者相加的和。

（3）两个矩阵分别为[1 2 3;4 5 6;7 8 9]和[1 1 1]，阶数不同，求两者相减的差（4）两个矩阵相乘，矩阵a为[1 2 3;4 5 6;7 8 9] ，矩阵b为[1 2 3]，分别计算c=a*b和d=b*a。

（5）两个数组相乘，数组a为[1 2 3] ，数组b为[4 5 6] ，求两数组的乘法。

（6）两个矩阵相除，矩阵a和b均为3×3阶矩阵。

实验二初试MATLAB一、实验目的1．熟悉视窗下的MATLAB环境；2．掌握MATLAB软件的基本使用方法；3．应用MATLAB命令建立系统数学模型；4．掌握利用MATLAB软件进行控制系统模型转换的方法。

二、实验属性（验证性）三、实验仪器设备及器材1．硬件要求基于IBM-PC或与之完全相兼容的带有中央处理器的奔腾及其以上机器至少64KB内存，推荐使用128KB以上内存。

2．软件要求安装有MATLAB，并且有Microsoft Word7.0（office95）以上支持的操作系统。

四、实验要求实验前要求熟悉相关MATLAB函数并预习实验的相关内容，写出预习报告。

实验时要按要求完成上机实验内容并且检验和调整程序，观察并记录仿真结果。

实验后写出实验报告，并对仿真实验结果进行分析、讨论。

五、实验内容与步骤1．双击MATLAB6.5的图标，运行MATLAB时，展示在用户面前的为桌面环境的缺省界面窗口，如图2-1所示。

图2-1 MATLAB的桌面环境要求熟悉视窗下的MATLAB环境，分别观察和熟悉菜单项、工具栏、历史命令窗口、命令窗口、当前目录浏览器、工作空间浏览器、目录分类窗口、M文件编辑器/调试器、超文本帮助浏览器。

2．单击工具栏中帮助按钮（或者单击Help菜单中的MATLAB Help），打开MATLAB6.5的帮助系统，练习和熟悉MATLAB6.5的帮助系统的使用。

3．应用MATLAB命令编写相应M文件,建立图2-2系统的数学模型——闭环传递函数。

程序代码如下：G1=tf([1],[0.01,1]);G2=tf([0.17,1],[0.085,0]);G3=tf([1],[0.01,1]);G4=tf([0.15,1],[0.051,0]);G5=tf([70],[0.0067,1]);G6=tf([0.21],[0.15,1]);G7=tf([130],[1,0]);G8=0.212;G9=tf([0.1],[0.01,1]);G10=tf([0.0044],[0.01,1]);G23=G2*G3;G45=G4*G5;G97=G9/G7;G67=G6*G7;GG1=feedback(G67,G8,-1);GG2=G45*GG1;GG3=feedback(GG2,G97,-1);GG4=GG3*G23;GG5=feedback(GG4,G10,-1);GG6=GG5*G1实验三基于MATLAB的系统时域分析实验目的1．熟悉MATLAB的各种绘图命令；2．掌握基于MATLAB的控制系统时域分析方法。

《计算机仿真实验》教学大纲一、课程基本信息二、教学目标本课程是“信息工程”专业的一门专业技术应用课程，通过本课程实验训练，使学生了解计算机仿真技术在信息采集、处理、传输等各个领域的广泛应用，掌握基于MA TLAB等仿真工具的系统建模与仿真方法，并将之应用于电子信息相关专业课程的学习，为从事相关毕业设计（论文）及信息工程领域的实际工作奠定基础。

三、教学内容实验项目一：熟悉MATLAB工作环境（3学时）1.实验属性：验证实验2.修读性质：必开3.教学目标（1）熟悉MATLAB的安装过程；（2）熟悉MATLAB平台的工作环境；（3）熟悉MATLAB的5个工作窗口；（4）熟悉MATLAB的优先搜索顺序。

4.实验方法上机操作5实验仪器设备计算机6.实验内容（1）MATLAB的安装（2）熟悉MATLAB的5个基本窗口及其功能（3）MATLAB的数值显示格式设置（4）MATLAB变量搜索顺序设置7.成绩评定实验预习（20%）+实验操作（40%）+实验报告（40%）实验项目二：MATLAB矩阵操作（3学时）1.实验属性：验证实验2.修读性质：必开3.教学目标（1）掌握MATLAB向量、矩阵、数组的生成及基本运算；（2）了解MATLAB中的常用数学函数；（3）了解字符串的常用操作。

4.实验方法上机操作5实验仪器设备计算机6.实验内容（1）向量的生成和运算（2）矩阵的创建与引用（3）矩阵的运算（4）字符串的操作7.成绩评定实验预习（20%）+实验操作（40%）+实验报告（40%）实验项目三：MATLAB程序设计（3学时）1.实验属性：设计实验2.修读性质：必开3.教学目标（1）掌握MATLAB程序设计的语法规则；（2）熟练编写MATLAB函数。

4.实验方法上机操作5实验仪器设备计算机6.实验内容（1）M文件的编辑（2）程序流程控制结构（3）子函数调用和参数传递（4）局部变量与全局变量7.成绩评定实验预习（20%）+实验操作（40%）+实验报告（40%）实验项目四：MATLAB数据可视化（3学时）1.实验属性：验证实验2.修读性质：必开3.教学目标（1）掌握MATLAB二维、三维图形绘制；（2）掌握图形属性的设置和图形修饰；（3）掌握图像文件的读取和显示。

计算机仿真上机实训指导书实训1：矩阵的建立和运算1.1实训目的1.1.1 通过上机启动MATLAB 软件，熟悉软件的界面和菜单；1.1.2 掌握变量名的命名规则；1.1.3 熟练矩阵的建立；1.1.4 掌握矩阵的关系运算和掌握常用的矩阵运算指令；1.1.5 熟悉文件的操作。

1.2 实训示例【例1-1】矩阵输入Time = [11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]X_Data = [2.32 3.43 ；4.37 5.98]【例1-2】矩阵运算g = [1 2 3 4]；h = [4 3 2 1] ；si = g + h, s2 = g.*h, s3 = g.A h , s4 = g.A2, s5 = 2.A h 【例1 -3】矩阵运算A=[2 0 -;1 3 2]; B=[1 7 -;4 2 3;2 0 1];M = A*B %矩阵A与B按矩阵运算相乘X = A/B % A/B = A*B-1 ,即XB=A ，求XY = B\A % B\A = B-1*A ,即BY=A ，求Y1.3实训练习1.3.1 练习数据和符号的输入方式，将前面的命令在命令窗口中执行通过。

1.3.2 输入A=[7 1 5 ; 2 5 6; 3 1 5], B=[1 1 1; 2 2 2;3 3 3] ，在命令窗口中执行下列表达式，掌握其含义：A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3) A(:,3).*B(:,2) A(:,3)*B(2,:) A*B A.*B A A2 A.Q B/A B./A 。

1.3.3 查找已创建变量的信息,删除无用的变量。

1.3.4利用函数产生3 X 4阶单位矩阵和全部元素都是4.5的4X 4阶常数矩阵。

1.3.5 利用画图软件画一副画,存盘后,读入MATLAB 工具空间,将它改名字改格式另存。

实训2：数据和函数的可视化2.1实训目的2.1.1 掌握二维平面图形绘制函数的应用；2.1.2掌握图形修饰及控制函数，能够使用这些函数对实验数据进行图表化处理，能够利用不同颜色、线条和模块绘制图形；2.1.3熟悉三维图形绘制函数的应用，了解三维曲面绘制函数。

模拟电路应用实验讲义 (计算机类专业-2015版)2015年10月模拟电路实验板简介模拟实验台每套包含电源模块板、基础实验模块版、扩展实验模块板等三块实验板。

1、电源模块板面板如图0.1，设置有：4位半0-20V 数字直流电压测量表1块、4位半0-20mA 数字直流电流测量表1块；±12V 直流电压源各1路、+5V 直流电源1路、-5V —+5V 连续可调直流电压源2路、0-20V 连续可调直流电压源1路；12V 交流电源输出1路；0-5V 幅值可调的1KHz 正弦信号输出1路。

2、基础实验模块板面板如图0.2所示，设置了三极管放大电路、场效应管放大电路、差分放大电路、比例运算电路、RC 正弦波产生电路、比较器和波形变换电路、有源滤波电路、直流电源图0.1 电源模块实验板电路等8个实验模块单元，另外设置了1个电源转接模块单元，方便供电连线。

3、扩展实验模块板面板如图0.3所示，设置了方波、三角波、正弦波产生及变换电路，功率放大电路，可控增益放大电路，恒流充电电路，窗口电压检测电路、稳压稳流直流电源电路等六大图0.2 模电基础实验板布局图功能模块电路，同时设立了分立元件单元，包含常用电阻、电容、三极管、运放和多圈电位器，方便设计电路选用。

图0.3 模电扩展实验板布局图实验一 晶体管放大电路实验一、实验目的1、熟悉分压式偏置共射极单管放大电路和射极输出器的组成。

2、掌握放大电路静态工作点的调试方法，加深静态工作点对放大电路性能的影响。

3、进一步熟悉常用电子仪器的使用方法。

二、预习要求1、熟悉分压式偏置共射极单管放大电路和射极输出器的构成。

2、熟悉共射放大电路和和射极输出器静态工作点及调试方法。

3、 什么是信号源电压u s ？什么是放大器的输入信号u i ？什么是放大器的输出信号u o ？如何用示波器和交流毫伏表测量这些信号？4、 如何通过动态指标的测量求出放大器的电压放大倍数A V 、输入电阻R i 和输出电阻R o ？5、 了解负载变化对放大器的放大倍数的影响。

计算机仿真技术实验指导书中国石油大学（北京）信息工程学院自动化系2014年4月目录实验一数值积分算法仿真实验 (2)实验二采样控制系统仿真实验................................................. (3)1． 实验目的通过上机编程，熟悉、掌握常用的数值积分算法及仿真过程，加深理解各种数值积分算法的原理及稳定域。

2． 实验内容系统的数学模型为：0.11.0...=++y y y ，初始值为0。

请分别用欧拉法、二阶龙—库法、四阶龙—库法编制计算机仿真程序，进行仿真实验，得出仿真结果。

3． 实验设备微机一人一台。

4． 预习要求(1) 写出系统状态空间表达式，RK 系数表达式； (2) 画出程序框图； (3) 编写仿真程序；(4) 思考仿真稳定性与步长的关系。

5． 实验要求改变仿真步长，观察步长对仿真结果的影响。

6． 实验报告实验完成后，要写出实验报告，内容包括： (1) 系统状态空间表达式，RK 系数表达式； (2) 仿真程序框图；(3) 实验所用仿真程序清单； (4) 实验结果及分析。

1． 实验目的掌握采样控制系统的数字控制器离散化设计方法，了解数字控制器对系统特性的影响，通过上机编程，掌握采样控制系统数字仿真的过程和特点。

2． 实验内容单位反馈采样控制系统中，控制对象)1(1)(0+=s s s G ，采样周期T=1s ，采用零阶保持器，输入为单位阶跃信号，请设计最少拍系统数字控制器和最少拍无纹波数字控制器，并选择合适仿真步长，选用相应的仿真算法，编制计算机仿真程序，进行仿真实验、得出仿真结果。

3． 实验设备微机一人一台4． 预习要求（1） 思考数字控制器对系统特性的影响；（2） 给出数字控制器算法公式，建立本系统的数学模型；（3） 合理选择仿真步长，选用相应的仿真算法，画出程序框图； （4） 编写仿真程序。

5． 实验要求分别对由最少拍系统数字控制器和最少拍无纹波数字控制器构成的采样控制系统进行仿真，合理选择仿真步长，观察数字控制器对系统特性的影响。

计算机仿真实验指导书(自编)《计算机仿真》实验指导书五、实验要求利用所学知识，完成上述各项实验内容，并将实验用程序和结果写在实验报告上。

如果有图，则将图画在实验报告上。

六、实验思考题1.二维图形函数有何要求？2.如果要求实验中所用数据用户从键盘输入，根据如何编写？9《计算机仿真》实验指导书实验五控制系统仿真一、实验目的1、掌握如何使用 Matlab 进行系统的稳定性分析2、掌握如何使用 Matlab 进行系统的能观测性、能控性分析3、掌握如何使用 Matlab 进行离散系统分析二、实验仪器与软件1. PC机1台2. 环境三、实验原理根据Matlab控制系统常用函数编写出仿真软件，也可以根据SIMULINK完成实验。

四、实验内容1、系统稳定性分析代数法稳定性判据：已知系统的开环传递函数为：试对系统闭环判别其稳定性。

根轨迹法判断系统稳定性：已知一个单位负反馈系统开环传递函数为：试在系统的闭环根轨迹图上选择一点，求出该点的增益及其系统的闭环极点位置，并判断在该点系统闭环的稳定性。

Bode 图法判断系统稳定性：已知两个单位负反馈系统的开环传递函数分别为：用 Bode 图法判断系统闭环的稳定性。

2、系统能控性、能观性分析已知连续系统的传递函数模型：当α分别取－1，0，＋1 时，判别系统的能控性与能观性 3、已知离散系统传递函数：10《计算机仿真》实验指导书自动选择频率范围，绘制出系统的频率响应曲线，包括Bode 图和 Nyquist 图，并求出幅值裕度和相角裕度。

五、实验要求利用所学知识，完成上述各项实验内容，并将实验用程序和结果写在实验报告上。

如果有图，则将图画在实验报告上。

六、实验思考题Bode 图函数在编程中有何要求？11《计算机仿真》实验指导书实验六SIMULINK仿真一、实验目的学习使用 SIMULINK 进行系统仿真的方法二、实验仪器与软件1. PC机1台2. 环境三、实验原理1、Simulink 的基本操作运行 Simulink 常用的标准模块模块的操作2、系统仿真及参数设置算法设置工作空间设置四、实验内容已知系统结构图如下图．含饱和非线性环节系统方框图简介已知输入为信号电平从 1～6，非线性环节的上下限为±1，取步长 h=，仿真时间为10 秒，试绘制系统的响应曲线。

一、实习的性质和目的计算机仿真与故障定位实习是电了信息类各专业木科生的必修课。

计算机辅助设计技术范畴包含电子系统设计和开发的全过程，可分为系统级、电路级和物理级。

本实习的目的是借助现代EDA技术进行系统电路设计，侧重于综合应用所学知识，设计较为复朵的功能电路或小型电了系统，培养学生的现代电路设计与综合应用的能力，提高电路设计水平，培养现代电子系统设计能力和创新研究能力。

二、实习的要求给出实习课题任务要求，学生通过阅读资料、选择方案、设计电路、编程仿真、性能指标测试、撰写实习报告等过程，培养生综合运用所学知识解决实际问题的能力和创新研究能力。

需要熟练掌握常用电了系统设计工具Protel o三、实习进度安排实习时间为1、2两周时间，第2周周五验收设计成果，并提交实习报告。

四、电路仿真在传统的电路设计过程中，为了检验所设计电路的性能，必须通过用貝体器件搭建电路的方法來检测并联调电路，因此设计的工作量较大。

这种方法不仅研制时间长，而且设计质量取决于设计人员的经验。

EDA技术最大的优点Z—是可以实现基于程序模型的电路仿真，在设计过程中，可随时随地进行试验仿真和功能验证。

Protel DXP在早期版木的基础上加强了软件的仿真功能，其仿真模块直接恢入在软件中而形成一个整体，可提供模拟和数字信号混合仿真。

电路仿真的基本步骤：1、编辑电路仿真原理图。

首先要按照原理图绘制方法绘制出一张电路原理图，不过，与绘制一般原理图略有不同的是：绘制仿真原理图时，图中所使用的元器件都必须具有Simulation屈性。

Q12、设置仿真元器件参数。

设置好仿真元器件2后，还必须对仿真元件的属性进行修改。

与修改普通原理图内的元器件相比，修改仿真元器件屈性中，还需耍增加一些具体的参数设置，例如三极管的放人倍数、变压器的原端、副端匝数比等。

一般來说，进行电路的仿真工作主要是为了确定电路中某些参数设置的是否合理，例如电容、电阻值的大小会直接影响波形的上升、卜•降周期；变压器的匝数比会影响输出功率等。

计算机仿真实验指导书（第⼀、⼆次上机）20151130计算机仿真实验指导书⽬录第⼀章MATLAB及其⼯作环境介绍 (1)1.1 MATLAB简介 (1)1.2 MATLAB的⼯作环境介绍 (1)1.3 MATLAB的基本管理命令 (4)第⼆章MATLAB的数值计算功能 (6)2.1 变量与赋值语句 (6)2.2 MATLAB矩阵 (6)2.3 MATLAB表达式 (11)2.4 MATLAB常⽤数学函数 (12)2.5 矩阵的基本运算 (13)2.6 矩阵的.点操作运算 (17)2.7 多项式及其运算 (18)第三章MATLAB程序设计⼊门 (20)3.1 M⽂件 (20)3.2 数据的输⼊输出 (22)3.3 全局变量和局部变量 (24)3.4 程序流程控制 (24)第四章MATLAB的符号运算功能 (29)4.1 建⽴符号对象 (29)4.2 符号算术运算 (30)4.3 符号微积分运算 (33)4.4 符号函数的可视化 (35)第五章MATLAB的可视化功能 (38)5.1 ⼆维图形 (38)5.2绘制三维图形 (43)5.3 特殊坐标图形 (45)5.4 图形句柄 (46)第六章控制系统的频域与时域分析 (52)6.1线性系统的描述 (52)6.2 模型之间的转换 (56)6.3 时域响应分析 (59)6.4 频域响应分析 (66)6.5 根轨迹分析 (70)第⼀章MATLAB及其⼯作环境介绍1.1 MATLAB简介MATLAB是matrix和laboratory前三个字母的缩写，意思是实验室矩阵。

MATLAB语⾔是⼀种⼴泛应⽤于⼯程计算及数值分析领域的新型⾼级语⾔，⾃1984年由美国MathWorks公司推向市场以来，经过⼗多年的发展与完善，MATLAB已发展成为由MATLAB语⾔、MATLAB⼯作环境、MA TLAB图象处理系统、MATLAB 数学函数库和MATLAB应⽤程序接⼝五⼤部分组成的集数值计算、图形处理、程序开发为⼀体的功能强⼤的体系。