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。
实验属性（验证性）
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。
3．软件要求
安装有MATLAB ，并且有Microsoft Word7.0（office95）以上支持的操作系统。
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。 实验内容
1．应用MATLAB 的绘图命令，绘制y=3x2+4x-7在[-10 10]之间的图形。 x=-10:1:10;
y=3.*x.^2+4.*x-7;
plot(x,y)
2. 应用MATLAB 的绘图命令，绘制y=sinx 、y=cosx 在一个周期内的图形。 x=pi*(0:0.05:2);
y1=sin(x);
y2=cos(x);
plot(x,y1,x,y2)
3. 已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为)
14)(15.0()(++=s s s K s G ，应用MATLAB 命令编写相应M 文件,绘制系统的K 值分别为1.4,2.3,3.5时的单位阶跃响应曲线。
k=[1.4,2.3,3.5];
for i=1:3;
num=k(i);
den=conv(conv([1,0],[0.5,1]),[4,1]);
g=tf(num,den);
gg=feedback(g,1,-1);
[y,t,x]=step(gg);
plot(t,y)
hold on
end
4. 一个二阶系统为K
cs s K s G ++=2)(，其中=c {1，2，4}，=K {1.25，2，29}，应用MATLAB 命令编写相应M 文件,绘制系统对应三组不同参数配合下，同一坐标轴里的三条阶跃响应曲线。
t=[0:0.01:10];
k=[1.25,2,29];
c=[1,2,4];
for i=1:3;
num=k(i);
den=[1,c(i),k(i)];
g=tf(num,den);
[y,t,x]=step(g);
plot(t,y)
hold on
end
5. 应用MATLAB命令编写相应M文件,分别绘制图3-1各控制系统的单位阶跃响应曲线并比较其动态性能.
g1=tf([1],[1,0,0]);
gg1=feedback(g1,1,-1);
[y1,t1,x1]=step(gg1);
subplot(221);
plot(t1,y1)
g2=tf([1,1],[1,0,0]);
gg2=feedback(g2,1,-1);
[y2,t2,x2]=step(gg2);
subplot(222);
plot(t2,y2)
g3=tf([1],[1,0,0]);
g4=tf([1,0],[1]);
gg3=feedback(g3,g4,-1);
ggg3=feedback(gg3,1,-1);
[y3,t3,x3]=step(ggg3);
subplot(223);
plot(t3,y3)
实验四系统的根轨迹与频域分析
实验目的
1．熟悉MATLAB的各种函数命令的调用格式；
2．掌握基于MATLAB的控制系统根轨迹与频域分析方法。
实验属性（综合性）
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。
