2010MATLAB及控制系统仿真_2_matlab_2
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09自动化张家明080312009081控制系统仿真实验报告实验2:MATLAB的数学运算、M文件及外部数据操作班级:09自动化报告人:张家明完成时间:2012-10-221. M文件和函数的创建1)创建一个计算阶乘的函数2)创建一个M文件,并用它调用1)所创建的函数进行阶乘计算3)创建一个能读取外部数据的函数,并建立一个有数据的外部文件,使用该函数读取文件中的数据并求数据之和、平均值。
1).M函数:function result=jc(n)result=1;for i=1:nresult=result*i;endresult2).创建一个M文件,在文件中输入:result=jc(6)运行结果:result =7203).M函数:function [data,average,total]=cal(x1)Fid=fopen(x1,'rt');if Fid==-1disp('file does not exist !')elsedata=fscanf(Fid, '%f',inf);fclose(Fid);dataaverage=mean(data)total=sum(data)end运行结果:>> cal('data.dat')09自动化张家明0803120090811234567891011121314151617181920average =10.5000total =2102. MATLAB的程序设计function result=find_zero(m,n)a=rand(m,n)<0.7result=zeros(m,1);for i=1:mfor j=1:nif ~a(i,j)result(i)=j;break;endendif result(i)==0result(i)=Inf;endendresult运行结果:>> find_zero(3,4)a =0 1 1 11 0 1 11 0 0 0result =1223. 编写函数:判断一个点与三角形的位置关系,能够给出点在三角形内部,在三角形边上,还是在三角形外部的信息。
MATLAB 实验报告3 控制系统仿真1、一个传递函数模型: )6()13()5(6)(22++++=s s s s s G 将该传递函数模型输入到MATLAB 工作空间。
num=6*[1,5];den=conv(conv([1,3,1],[1,3,1]),[1,6]);tf(num,den)2、 若反馈系统为更复杂的结构如图所示。
其中2450351024247)(234231+++++++=s s s s s s s s G ,s s s G 510)(2+=,101.01)(+=s s H 则闭环系统的传递函数可以由下面的MATLAB 命令得出:>> G1=tf([1,7,24,24],[1,10,35,50,24]);G2=tf([10,5],[1,0]);H=tf([1],[0.01,1]);G_a=feedback(G1*G2,H)得到结果:Transfer function:0.1 s^5 + 10.75 s^4 + 77.75 s^3 + 278.6 s^2 + 361.2 s + 120 -------------------------------------------------------------------- 0.01 s^6 + 1.1 s^5 + 20.35 s^4 + 110.5 s^3 + 325.2 s^2 + 384 s + 1203、设传递函数为:61166352)(2323++++++=s s s s s s s G 试求该传递函数的部分分式展开num=[2,5,3,6];den=[1,6,11,6];[r,p,k]=residue(num,den)图 复杂反馈系统4、给定单位负反馈系统的开环传递函数为:)7()1(10)(++=s s s s G 试画出伯德图。
利用以下MATLAB 程序,可以直接在屏幕上绘出伯德图如图20。
>> num=10*[1,1];den=[1,7,0];bode(num,den)5、已知三阶系统开环传递函数为:)232(27)(23+++=s s s s G画出系统的奈氏图,求出相应的幅值裕量和相位裕量,并求出闭环单位阶跃响应曲线。
MATLAB与控制系统仿真实验指导书河北大学电子信息工程学院20010年9月目录实验一MATLAB基本操作与基本运算 (1)实验二M文件及数值积分仿真方法设计 (3)实验三MATLAB 的图形绘制 (4)实验四函数文件设计和控制系统模型的描述 (6)实验五控制系统的分析与设计 (7)实验六连续系统离散化仿真方法设计 (8)实验七SIMULINK 仿真 (9)实验八SIMULINK 应用进阶 (10)附录MATLAB常用函数 (12)实验一MATLAB基本操作与基本运算一、实验目的及要求:1.熟悉MATLAB6.5的开发环境;2.掌握MATLAB6.5的一些常用命令;3.掌握矩阵、变量、表达式的输入方法及各种基本运算。
二、实验内容:1.熟悉MATLAB6的开发环境:①MATLAB的各种窗口:命令窗口、命令历史窗口、启动平台窗口、工作空间窗口、当前路径窗口。
图1 MA TLAB界面窗口②路径的设置:建立自己的文件夹,加入到MA TLAB路径中,并保存。
设置当前路径,以方便文件管理。
③改变命令窗口数据的显示格式>> format short>> format long然后键入特殊变量:pi (圆周率),比较显示结果。
2.掌握MATLAB 常用命令>> who %列出工作空间中变量>> whos %列出工作空间中变量,同时包括变量详细信息 >>save test %将工作空间中变量存储到test.mat 文件中 >>load test %从test.mat 文件中读取变量到工作空间中 >>clear %清除工作空间中变量>>help 函数名 %对所选函数的功能、调用格式及相关函数给出说明 >>lookfor %查找具有某种功能的函数但却不知道该函数的准确名称如: lookfor Lyapunov 可列出与Lyapunov 有关的所有函数。
《MATLAB与控制系统仿真》实验报告一、实验目的本实验旨在通过MATLAB软件进行控制系统的仿真,并通过仿真结果分析控制系统的性能。
二、实验器材1.计算机2.MATLAB软件三、实验内容1.搭建控制系统模型在MATLAB软件中,通过使用控制系统工具箱,我们可以搭建不同类型的控制系统模型。
本实验中我们选择了一个简单的比例控制系统模型。
2.设定输入信号我们需要为控制系统提供输入信号进行仿真。
在MATLAB中,我们可以使用信号工具箱来产生不同类型的信号。
本实验中,我们选择了一个阶跃信号作为输入信号。
3.运行仿真通过设置模型参数、输入信号以及仿真时间等相关参数后,我们可以运行仿真。
MATLAB会根据系统模型和输入信号产生输出信号,并显示在仿真界面上。
4.分析控制系统性能根据仿真结果,我们可以对控制系统的性能进行分析。
常见的性能指标包括系统的稳态误差、超调量、响应时间等。
四、实验步骤1. 打开MATLAB软件,并在命令窗口中输入“controlSystemDesigner”命令,打开控制系统工具箱。
2.在控制系统工具箱中选择比例控制器模型,并设置相应的增益参数。
3.在信号工具箱中选择阶跃信号,并设置相应的幅值和起始时间。
4.在仿真界面中设置仿真时间,并点击运行按钮,开始仿真。
5.根据仿真结果,分析控制系统的性能指标,并记录下相应的数值,并根据数值进行分析和讨论。
五、实验结果与分析根据运行仿真获得的结果,我们可以得到控制系统的输出信号曲线。
通过观察输出信号的稳态值、超调量、响应时间等性能指标,我们可以对控制系统的性能进行分析和评价。
六、实验总结通过本次实验,我们学习了如何使用MATLAB软件进行控制系统仿真,并提取控制系统的性能指标。
通过实验,我们可以更加直观地理解控制系统的工作原理,为控制系统设计和分析提供了重要的工具和思路。
七、实验心得通过本次实验,我深刻理解了控制系统仿真的重要性和必要性。
MATLAB软件提供了强大的仿真工具和功能,能够帮助我们更好地理解和分析控制系统的性能。
《MATLAB及系统仿真》2010年课程简介第一篇:《MATLAB及系统仿真》2010年课程简介课程编号:216317课程名称:MATLAB及系统仿真学分:2学分总学时:32学时其中授课学时:20学时上机学时:12学时先修课程:C语言、线性代数、信号与系统、通信原理开课部门:计算机与通信学院课程内容:本课程要求学生掌握:MATLAB基本语句结构,矩阵的基本运算,控制语句,M文件和M函数的编写与调用,绘图功能,数学函数库的调用,SIMULINK仿真。
通过本课程的学习,学生应能够在MATLAB 环境下解决常见的数学问题和工程问题,并且能利用MATLAB软件对通信系统里的各种调制和解调过程进行仿真分析。
选课对象:通信工程,计算机科学与技术、电子信息技术第二篇:电子信息MATLAB系统仿真与设计电子信息系统仿真与设计课程设计报告设计课题: 油价变化系统的模型姓名:学院: 机电与信息工程学院专业: 电子信息科学与技术班级: 09级 2班学号: 日期 2010-2011第三学期指导教师: 李光明张军蕊山东大学威海分校信息工程学院建模:1背景设某一星期的油价为p,其中n表示年份,它与上一星期的油价、油价升值速率以及新增资源所能满足的个体数目之间的动力学方程由如下的差分方程所描述:从此差分方程中可以看出,此油价变化系统为一非线性离散系统。
如果设油价初始值、油价升值速率、新增资源所能满足的个体数目,要求建立此油价动态变化系统的系统模型,并分析油价在未来100个星期内之间的变化趋势。
2 建立油价变化系统的模型(1)Discrete模块库Unit Delay模块:其主要功能是将输入信号延迟一个采样时间,它是离散系统的差分方程描述以及离散系统仿真的基础。
在仿真时只要设置延迟模块的初始值便可计算系统输出。
(2)Discrete模块库Zero-Order Hold模块:其主要功能是对信号进行零阶保持。
使用Simulink对离散系统进行仿真时,单位延迟是Discrete模块库中的Unit Delay模块来完成的。
matlab控制系统仿真设计Matlab控制系统仿真设计控制系统是现代工业领域中的关键技术之一,用于实现对系统行为的预测和调节。
在控制系统设计中,仿真是一个重要的工具,可以帮助工程师和研究人员理解和评估系统的性能。
在本文中,我们将以Matlab的控制系统仿真设计为主题,介绍控制系统仿真的基本概念、方法和工具。
一、控制系统仿真基础1.1 什么是控制系统仿真?控制系统仿真是指通过计算机模拟系统的动态行为来评估和验证控制策略的一种方法。
仿真可以帮助工程师在构建实际系统之前,通过计算机模型对系统的运行过程进行预测和分析。
1.2 为什么要进行控制系统仿真?控制系统仿真可以帮助工程师在实际系统建造之前对系统进行评估和优化。
它可以提供系统的动态响应、稳定性、鲁棒性等信息,帮助工程师优化控制策略和设计参数。
此外,仿真还可以帮助工程师调试和验证控制算法,减少实际系统建造和测试的成本和风险。
1.3 Matlab在控制系统仿真中的作用Matlab是一款功能强大的科学计算软件,也是控制系统仿真的重要工具之一。
Matlab提供了丰富的控制系统设计和分析工具箱,使得控制系统仿真变得更加简单和高效。
二、Matlab控制系统仿真设计的步骤2.1 确定系统模型在进行控制系统仿真设计之前,首先需要确定系统的数学模型。
系统模型可以通过物理原理、实验数据或系统辨识方法得到。
在Matlab中,可以使用符号计算工具箱或数值计算工具箱来建立系统的数学模型。
2.2 设计控制器根据系统模型和性能要求,设计合适的控制器。
常用的控制器设计方法包括PID控制、根轨迹设计、频率响应设计等。
在Matlab中,可以使用Control System Toolbox来设计控制器,并进行性能分析和优化。
2.3 仿真系统响应利用Matlab的仿真工具,对系统进行动态仿真,观察系统的响应。
仿真可以根据预先设定的输入信号和初始条件,计算系统的状态和输出变量随时间的变化。