《控制系统仿真与CAD》实验指导书朱品伟

《控制系统仿真与CAD》

实验指导书

江苏理工学院电气信息工程学院

朱品伟 2013.12

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； 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。 （2）矩阵除法

已知 A=[1 1 2;4 9 6;5 7 9]; B=[1 2 1;3 2 4;5 8 3]; 求A\\B,A/B。

（3）矩阵的转置及共轭转置

已知A=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i]; 求A.', A'。

（4）使用冒号选出指定元素

已知： A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];

求A中第3列前2个元素；A中所有列第2，3行的元素； （5）方括号[]

用magic函数生成一个4阶魔术矩阵，删除该矩阵的第四列。

3、多项式 （1）求多项式

的根

（2）已知A=[1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4] 求矩阵A的特征多项式;

求特征多项式中未知数为20时的值； 把矩阵A作为未知数代入到多项式中； 4、 基本绘图命令

（1）绘制余弦曲线y=cos(t)，t∈[0，2π]

（2）在同一坐标系中绘制余弦曲线y=cos(t-0.25)和正弦曲线y=sin(t-0.5)， t∈[0，2π] 5、基本绘图控制

绘制[0，4π]区间上的x1=10sint曲线，并要求： （1）线形为点划线、颜色为红色、数据点标记为加号； （2）坐标轴控制：显示范围、刻度线； （3）标注控制：坐标轴名称、标题、相应文本； 6、基本程序设计

（1）编写命令文件：计算1+2+…+n<2000时的最大n值；

（2）编写函数文件：分别用for和while循环结构编写程序，求2的0到n

次幂的和。

（3）如果想对一个变量x自动赋值。当从键盘输入y或Y时（表示是），x

自动赋为1； 当从键盘输入n或N时（表示否），x自动赋为0；输入其他字符时终止程序。

三、 预习要求

利用所学知识，编写实验内容中2到6的相应程序，并写在预习报告上。

实验二 控制系统分析（一）

一、 实验目的

1、掌握如何使用Matlab进行系统的时域分析 2、掌握如何使用Matlab进行系统的频域分析 3、掌握如何使用Matlab进行系统的根轨迹分析 二、 实验内容 1、时域分析

（1）根据下面传递函数模型：绘制其单位阶跃响应曲线并从图上读

取最大超调量，绘制系统的单位脉冲响应、零输入响应曲线。

（2）典型二阶系统传递函数为：

当ζ=0.7,ωn取2、4、6、8、10、12的单位阶跃响应。 （3）典型二阶系统传递函数为：

当ωn =6,ζ取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5、2.0的单位阶跃响应。

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