MATLAB仿真课后习题

合集下载

matlab课后习题答案(附图)

matlab课后习题答案(附图)

matlab课后习题答案(附图)习题2.1画出下列常见曲线的图形y (1)⽴⽅抛物线3x命令:syms x y;ezplot('x.^(1/3)')(2)⾼斯曲线y=e^(-X^2);命令:clearsyms x y;ezplot('exp(-x*x)')(3)笛卡尔曲线命令:>> clear>> syms x y;>> a=1;>> ezplot(x^3+y^3-3*a*x*y)(4)蔓叶线命令:>> clear>> syms x y;>> a=1ezplot(y^2-(x^3)/(a-x))(5)摆线:()()tsin-=,=-by1命令:>> clear>> t=0:0.1:2*pi;>> x=t-sin(t);>>y=2*(1-cos(t)); >> plot(x,y)7螺旋线命令:>> clear >> t=0:0.1:2*pi; >> x=cos(t); >> y=sin(t); >> z=t;>>plot3(x,y,z)(8)阿基⽶德螺线命令:clear>> theta=0:0.1:2*pi;>> rho1=(theta);>> subplot(1,2,1),polar(theta,rho1)(9) 对数螺线命令:cleartheta=0:0.1:2*pi;rho1=exp(theta);subplot(1,2,1),polar(theta,rho1)(12)⼼形线命令:>> clear >> theta=0:0.1:2*pi; >> rho1=1+cos(theta); >> subplot(1,2,1),polar(theta,rho1)练习2.21. 求出下列极限值(1)nnn n3→命令:>>syms n>>limit((n^3+3^n)^(1/n)) ans = 3(2))121(lim n n n n ++-+∞→命令:>>syms n>>limit((n+2)^(1/2)-2*(n+1)^(1/2)+n^(1/2),n,inf) ans = 0(3)x x x 2cot lim 0→命令:syms x ;>> limit(x*cot(2*x),x,0) ans = 1/2 (4))(coslimcm xx ∞→命令:syms x m ; limit((cos(m/x))^x,x,inf) ans = 1(5))111(lim 1--→exx x命令:syms x>> limit(1/x-1/(exp(x)-1),x,1) ans =(exp(1)-2)/(exp(1)-1) (6))(2lim x x xx -+∞>> limit((x^2+x)^(1/2)-x,x,inf)ans = 1/2练习2.41. 求下列不定积分,并⽤diff 验证:(1)+x dxcos 1>>Clear >> syms x y >> y=1/(1+cos(x)); >> f=int(y,x) f =tan(1/2*x) >> y=tan(1/2*x); >> yx=diff(y ,x); >> y1=simple(yx) y1 =1/2+1/2*tan(1/2*x)^2 (2)+exdx1clear syms x yy=1/(1+exp(x));f=int(y,x) f =-log(1+exp(x))+log(exp(x)) syms x yy=-log(1+exp(x))+log(exp(x)); yx=diff(y,x); y1=simple(yx) y1 = 1/(1+exp(x)) (3)dx x x ?sin 2syms x yy=x*sin(x)^2; >> f=int(y,x) f =x*(-1/2*cos(x)*sin(x)+1/2*x)-1/4*cos(x)^2-1/4*x^2 clearsyms x y y=x*(-1/2*cos(x)*sin(x)+1/2*x)-1/4*cos(x)^2-1/4*x^2; yx=diff(y,x); >> y1=simple(yx) y1 = x*sin(x)^2 (4)xdx ?sec3syms x y y=sec(x)^3;f=int(y,x) f =1/2/cos(x)^2*sin(x)+1/2*log(sec(x)+tan(x)) clear syms x yy=1/2/cos(x)^2*sin(x)+1/2*log(sec(x)+tan(x)); yx=diff(y,x); y1=simple(yx) y1 =1/cos(x)^32. 求下列积分的数值解 1)dx x-10clearsyms xy=int(x^(-x),x,0,1) y =int(x^(-x),x = 0 .. 1) vpa(y,10) ans =1.291285997 2)xdx e x cos3202?πclearsyms xy=int(exp(2*x)*cos(x)^3,x, clear syms xy=int((1/(2*pi)^(1/2))*exp(-x^2/2),x,0,1) y =7186705221432913/36028797018963968*erf(1/2*2^(1/2))*2^(1/2)*pi^(1/0,2*pi) y =22/65*exp(pi)^4-22/65vpa(ans,10)(3)dx xe21221-π>> clear >> syms x>> y=int(1/(2*pi)^(1/2)*exp(-x^2/2),0,1); >> vpa(y,14) ans =.341344746068552(4)>> clear >> syms x>> y=int(x*log(x^4)*asin(1/x^2),1,3); Warning: Explicit integral could not be found. > In sym.int at 58 >> vpa(y,14) ans = 2.45977212823752(5) >> clear >> syms x1判断下列级数的收敛性,若收敛,求出其收敛值。

matlab课后习题答案(1-9章)

matlab课后习题答案(1-9章)

1 数字1.5e2,1.5e3 中的哪个与1500相同吗?1.5e32 请指出如下5个变量名中,哪些是合法的?abcd-2xyz_33chan a 变量ABCDefgh 2、5是合法的。

3 在MATLAB 环境中,比1大的最小数是多少? 1+eps4 设 a = -8 , 运行以下三条指令,问运行结果相同吗?为什么?w1=a^(2/3) w2=(a^2)^(1/3) w3=(a^(1/3))^2w1 = -2.0000 + 3.4641i ;w2 = 4.0000 ;w3 =-2.0000 + 3.4641i 5 指令clear, clf, clc 各有什么用处?clear 清除工作空间中所有的变量。

clf 清除当前图形。

clc 清除命令窗口中所有显示。

第二章1 说出以下四条指令产生的结果各属于哪种数据类型,是“双精度”对象,还是“符号”符号对象?3/7+0.1双; sym(3/7+0.1)符; sym('3/7+0.1') 符;; vpa(sym(3/7+0.1)) 符;2 在不加专门指定的情况下,以下符号表达式中的哪一个变量被认为是自由符号变量. sym('sin(w*t)'),sym('a*exp(-X)'),sym('z*exp(j*th)') symvar(sym('sin(w*t)'),1) w a z3 (1)试写出求三阶方程05.443=-x 正实根的程序。

注意:只要正实根,不要出现其他根。

(2)试求二阶方程022=+-a ax x 在0>a 时的根。

(1)reset(symengine)syms x positive solve(x^3-44.5) ans =(2^(2/3)*89^(1/3))/2(2)求五阶方程022=+-a ax x 的实根 syms a positive %注意:关于x 的假设没有去除 solve(x^2-a*x+a^2)Warning: Explicit solution could not be found. > In solve at 83 ans =[ empty sym ]syms x clear syms a positivesolve(x^2-a*x+a^2) ans =a/2 + (3^(1/2)*a*i)/2 a/2 - (3^(1/2)*a*i)/24 观察一个数(在此用@记述)在以下四条不同指令作用下的异同。

完整word版,Matlab课后习题

完整word版,Matlab课后习题

习题 11. 执行下列指令,观察其运算结果, 理解其意义: (1) [1 2;3 4]+10-2i(2) [1 2; 3 4].*[0.1 0.2; 0.3 0.4] (3) [1 2; 3 4].\[20 10;9 2] (4) [1 2; 3 4].^2 (5) exp([1 2; 3 4]) (6)log([1 10 100]) (7)prod([1 2;3 4])(8)[a,b]=min([10 20;30 40]) (9)abs([1 2;3 4]-pi)(10) [1 2;3 4]>=[4,3;2 1](11)find([10 20;30 40]>=[40,30;20 10])(12) [a,b]=find([10 20;30 40]>=[40,30;20 10]) (提示:a 为行号,b 为列号) (13) all([1 2;3 4]>1) (14) any([1 2;3 4]>1) (15) linspace(3,4,5) (16) A=[1 2;3 4];A(:,2)2. 执行下列指令,观察其运算结果、变量类型和字节数,理解其意义: (1) clear; a=1,b=num2str(a),c=a>0, a= =b, a= =c, b= =c (2) clear; fun='abs(x)',x=-2,eval(fun),double(fun)3. 本金K 以每年n 次,每次p %的增值率(n 与p 的乘积为每年增值额的百分比)增加,当增加到rK 时所花费的时间为)01.01ln(ln p n rT +=(单位:年)用MA TLAB 表达式写出该公式并用下列数据计算:r =2, p =0.5, n =12.4.已知函数f (x )=x 4-2x 在(-2, 2)内有两个根。

取步长h =0.05, 通过计算函数值求得函数的最小值点和两个根的近似解。

matlab课后习题及答案详解

matlab课后习题及答案详解

matlab课后习题及答案详解第1章练习题1.安装matlab时,在选择组件窗口中哪些部分必须勾选,没有勾选的部分以后如何补安装?在安装matlab时,安装内容由选择组件窗口中个复选框是否被勾选来决定,可以根据自己的需要选择安装内容,但基本平台(即matlab选项)必须安装。

第一次安装没有选择的内容在补安装时只需按照安装的过程进行,只是在选择组件时只勾选要补装的组件或工具箱即可。

2.matlab操作方式桌面存有几个窗口?如何并使某个窗口瓦解桌面沦为单一制窗口?又如何将瓦解过来的窗口再次置放至桌面上?与其他计算机语言相比较,matlab语言注重的特点就是什么?matlab系统由那些部分共同组成?在matlab操作桌面上有五个窗口,在每个窗口的右上角有两个小按钮,一个是关闭窗口的close按钮,一个是可以使窗口成为独立窗口的undock按钮,点击undock按钮就可以使该窗口脱离桌面成为独立窗口,在独立窗口的view菜单中选择dock……菜单项就可以将独立的窗口重新防止的桌面上。

matlab具备功能强大、使用方便、输出简便、库函数多样、开放性弱等特点。

matlab系统主要由开发环境、matlab数学函数库、matlab语言、图形功能和应用程序接口五个部分组成。

3.如何设置当前目录和搜寻路径,在当前目录上的文件和在搜寻路径上的文件存有什么区别?命令历史窗口除了可以观测前面键入的命令外,除了什么用途?当前目录可以在当前目录浏览器窗口左上方的输入栏中设置,搜索路径可以通过选择操作桌面的file菜单中的setpath菜单项来完成。

在没有特别说明的情况下,只有当前目录和搜索路径上的函数和文件能够被matlab运行和调用,如果在当前目录上有与搜索路径上相同文件名的文件时则优先执行当前目录上的文件,如果没有特别说明,数据文件将存储在当前目录上。

命令历史窗口除了用作查阅以前键入的命令外,还可以轻易执行命令历史窗口中选取的内容、将选取的内容拷贝到剪贴板中、将选取内容轻易拷贝到m文件中。

matlab课后习题及答案

matlab课后习题及答案

第一章5题已知a=4.96,b=8.11,计算)ln(b a e b a +-的值。

解:clearclca=4.96;b=8.11;exp(a-b)/log(a+b)ans =0.01676题已知三角形的三边a=9.6,b=13.7,c=19.4,求三角形的面积。

提示:利用海伦公式area =))()((c s b s a s s ---计算,其中S=(A+B+C)/2.解:clearclca=9.6;b=13.7;c=19.4;s=(a+b+c)/2area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c))s =21.3500第二章8题已知S=1+2+2^2+2^3+……+2^63,求S 的值解:clearclcS=0;for i=0:1:63S=S+2^i;endSS =1.8447e+0199题分别用for 和while 循环结构编写程序,计算∑=-1001n 1n 2)(的值。

解:clearclcs=0;for n=1:100s=s+(2*n-1);endss =10000clearclcn=1;s=0;while n<=100s=s+(2*n-1);n=n+1;endss =10000第三章2题在同一坐标下绘制函数x ,,2x -,2x xsin(x)在()∏∈,0x 的曲线。

解:clearclcx=0:0.2:pi;y1=x;y2=x.^2;y3=-(x.^2);y4=x.*sin(x);plot(x,y1,'-',x,y2,'-',x,y3,'-',x,y4,'-')00.51 1.52 2.53-10-8-6-4-22468109题用不同的线型和颜色在同一坐标内绘制曲线y1=2e x 5.0 、y2=sin(2∏x )的图形。

解:clearclcx=0:0.01:pi;y1=2*exp(-0.5*x);y2=sin(2*pi*x);plot(x,y1,'b:',x,y2,'r--')00.51 1.52 2.53 3.5-1-0.50.511.52第四章1题对表达式f=3238641+++x x x 进行化简。

MATLAB课后习题及练习7.6

MATLAB课后习题及练习7.6

7.6 课后作业1.分别绘制下列函数图形:(1) r=3(1-cosθ) (极坐标)>> t=0:.01:2*pi;>> figure>> polar(t,abs(3*(1-cos(t))));运行结果:(2) y (t)=1.25e-0.25t +cos(3t)>> x=0:pi/180:2*pi;>> y1=1.25*exp(-0.25*x);y2=cos(3*x);>> plot(x,y1+y2)运行结果:2 .绘制函数y (t)=1-2e-tsint (0 ≤t≤8)的图形,且在x 轴上标注“Time”,y 轴上标注“Amplitude”,图形的标题为“Decaying Oscillating Exponential”。

>> x=0:0.01:8;>> y=1-2*exp(-1*x).*sin(x);>> figure>> plot(x,y)>> xlabel('Time');ylabel('Amplitude');>> title('Decaying Oscillating Exponential');运行结果:3 .在同一图中绘制下列两条曲线(x ∈[0,25]内) :(1) y 1(t)=2.6e(-0.5x) cos(0.6x)+0.8 ;(2) y 2(t)=1.6cos(3x)+sin(x)要求用不同的颜色和线型分别表示y 1(t) 和y 2(t) ,并给图形加注解。

>> x=0:0.1:25;>> y1=2.6*exp(-0.5*x).*cos(0.6*x)+0.8;>> y2=1.6*cos(3*x)+sin(x);>> figure>> plot(x,y1,'r-X',x,y2,'b--.');>> legend('y1=2.6*exp(-0.5*x).*cos(0.6*x)+0.8','y2=1.6*cos(3*x)+sin(x)')4 .在一个图形窗口下绘制两个子图,分别显示下列曲线:(1)y =sin2xcos3x ;(2) y =0.4 x要求给x 轴、y 轴加标注,每个子图加标题。

(完整版)MATLAB)课后实验答案[1]

(完整版)MATLAB)课后实验答案[1]

实验一 MATLAB 运算基础1.先求下列表达式的值,然后显示 MATLAB 工作空间的使用情 况并保存全部变量解:4.完成下列操作:(1) 求[100,999] 之间能被21整除的数的个数。

(1) z i 2sin 85° 1 e 2Z 2 卯(x L),其中x2 0.45 2i 5Z 3 0.3a 0.3a e e 2sin (a 0.3)3.0, 2.9,L ,2.9, 3.0 Z 4t 2t 2 t 2 1 2t 其中 t=0:0.5:2.5(2) 建立一个字符串向量,删除其中的大写字母。

解: (1)结果:m=100:999;n=fin d(mod(m,21)==0);len gth( n)ans =43(2).建立一个字符串向量例如:ch二'ABC123d4e56Fg9:则要求结果是: ch二'ABC123d4e56Fg9:k=fi nd(ch>='A'&ch<='Z'); ch(k)=[] ch =123d4e56g9 实验二MATLAB 矩阵分析与处理1.设有分块矩阵A E 3 3 °2 3 R 3 2S 2 2 ,其中E 、R 、0、S 分别为单位矩阵、随机矩阵、零矩阵和对角阵,试通过数值计算验证A 2 E R RS 0 S 22 3 4 1 1 1 3 4 5 1 1 1 4 5 6 x , 0.95 x 2 0.67 x 3 0.52(1) 求方程的解。

(2) 将方程右边向量元素 b 3改为0.53再求解,并比较 b 3的变化和解的相对变化。

(3)计算系数矩阵A 的条件数并分析结论。

解:M 文件如下: 解:M 文件如下; 5.下面是一个线性方程组:实验三选择结构程序设计1. 求分段函数的值。

x2x 6 x 0且x 3y x2 5x 6 0 x 5且x 2 及x 3x2x 1 其他用if语句实现,分别输出x=-5.0,-3.0,1.0,2.0,2.5,3.0,5.0 时的y值。

MATlab 仿真部分习题答案

MATlab 仿真部分习题答案

[4.1]控制系统结构如图4.1所示(1)利用MATLAB对以上单位负反馈控制系统建立传递函数;(2)将第一问中求得的传递函数模型转化为零极点增益形式和状态空间形式。

解:(1)num=[2 2];den=[1 2 1];[num1,den1]=cloop(num,den);sys=tf(num1,den1)程序运行结果如下:Transfer function:2 s + 2-------------s^2 + 4 s + 3(2)[z,p,k]=tf2zp(num1,den1);g_zpk=zpk(z,p,k);[A,B,C,D]=zp2ss(z,p,k);g_ss=ss(A,B,C,D)程序运行结果如下:z = -1 p = -3 -1 k = 2a = x1 x2x1 -4 -1.732x2 1.732 0b = u1x1 1x2 0c = x1 x2y1 2 1.155d = u1y1 0K[5.1]设单位负反馈控制系统的开环传递函数为G(S)=+s(s^2+7s17)(1)试绘制k=10、100时闭环系统的阶跃响应曲线,并计算稳态误差、上升时间、超调量和过渡过程时间;(2)绘制k=1000时闭环系统的阶跃响应曲线,与k=10、100时所得的结果相比较,分析增益系数与系统稳定性的关系;解:(1)k=10时,K=100时,K=10时,利用MA TLAB工作区输入程序:num=[10];den=[1,7,17,0];[z,p,k]=tf2zp( num,den);运行得z,p,k的值p= -3.5+2.1794*i -3.5-2.1794*i k=10G=zpk([ ],[-3.5+2.1794*i,-3.5-2.1794*i],10);c=dcgain(G);[y,t]=step(G);plot(t,y)[Y,K]=max(y);timetopeak=t(k);percentovershoot=100*(y-c)/cn=1;while y(n)<c n=n+1;end risetime=t(n) i=length(t);while(y(i)>0.98*c&y(i)<1.02*c) i=i-1;End setllingtime=t(i) 运行程序结果为:稳定值c=0.5882,响应时间setllingtime=1.0096s,上升时间risetime=1.1989s,最大峰值时间timetopeak=1.4356,超调量percentovershoot=0.555% 同理得k=100时,稳定值c=5.882,响应时间setllingtime=1.0096s, 上升时间risetime=1.1989s,最大峰值时间timetopeak=1.4356,超调量percentovershoot=0.555%(3)k=1000时,由其响应曲线可知,增益系数越大,其稳定性越差。

MATLAB 课后部分答案

MATLAB 课后部分答案

P77 第2章1、>> x=2;>> y=power(x,3)+(x-0.98).^2./(x+1.35).^3-5*(x+1./x)>> x=4;>> y=power(x,3)+(x-0.98).^2./(x+1.35).^3-5*(x+1./x)7、>> mat=rand(4,5);>> m=1;>> for i=1:2for j=1:5if mat(i,j)>0.3b(m)=mat(i,j);m=m+1;endendend>> b8、>> V=inv(A)>> A=rand(5,5);10、>> A=[1 4 8 13;-3 6 -5 -9;2 -7 -12 -8];B=[5 4 3 -2;6 -2 3 -8;-1 3 -9 7]; >> C=A*B??? Error using ==> mtimesInner matrix dimensions must agree.>> C=A.*BC =5 16 24 -26-18 -12 -15 72-2 -21 108 -5611、>> x=linspace(0,2*pi,125);>> y=cos((x).*(0.5+3*sin(x)./(1+x.^2)));>> plot(x,y)13、>> x=-2:0.1:2;y=-2:0.1:2;>> [X,Y]=meshgrid(x,y);>> Z=X.^2.*exp(-X.^2-Y.^2);>> mesh(Z)建立一个M函数文件mycos.m,程序如下:function y=mycos(x)clear allx=input('请输入x的值')y=1./((x-2).^2+0.1)+1./((x-3).^3+0.01)在命令窗口输入:mycosP123 第3章1、>> x=[446 714 950 1422 1634];y=[7.04 4.28 3.40 2.54 2.13];>> xi=500:500:1500;>> yi=interp1(x,y,xi,'linear')4、>> p=[3 4 7 2 9 12];>> roots(p)8、>> a=[2 4 9;4 2 4;9 4 18];>> [V,D]=eig(a) %V的列向量是相应的特征向量,对角阵D的对角元素为a的特征值10、>> p1=[-1 4 0];p2=[-1 -4 0];>> A=polyder(p1);B=polyder(p2);>> A1=roots(A);B1=roots(B);>> y=4*A1-4*B1-A1.^2-B1.^213、>> syms x y>> Ex=int(int(x.*12.*y.^2,y,0,x),x,0,1)>> Ey=int(int(y.*12.*y.^2,x,y,1),y,0,1)>> Exy=Ex.*Ey14、>> A=rand(4,4);>> [L,U]=lu(A)>> [Q,R]=qr(A)P183 第4章1、>> n=-2*pi:0.01:2*pi;>> N=12;x=cos(n*pi./6);>> X=fft(x,N)>> nx=((n>=0)&(n<=11)); hx=((n>=0)&(n<=5)); >> xn=0.8*nx;hn=hx;>> y=conv(xn,hn)4、>> n=0:11;h=0:5;>> nx=((n>=0)&(n<=11)); hx=((n>=0)&(n<=5)); >> xn=0.8*nx;hn=hx;>> M=length(xn);N=length(hn);>> L=pow2(nextpow2(M+N-1));>> Xk=fft(xn,L);Hk=fft(hn,L);>> Yk=Xk.*Hk;>> yn=ifft(Yk,L)5、>> num=[2 3 0];den=[1 0.4 1];>> [z,p,k]=tf2zp(num,den)6、>> num=[4 15.6 6 2.4 -6.4];den=[3 2.4 6.3 -11.4 6]; >> [z,p,k]=tf2zp(num,den)>> zplane(z,p)7、>> num=[18 0 0 0];den=[18 3 -4 -1];>> [r,p,k]=residuez(num,den)9、建立一个M函数文件,程序如下:clear allN=10;[z,p,k]=buttap(N);[A,B,C,D]=zp2ss(z,p,k);wc1=100;wc2=200;[At,Bt,Ct,Dt]=lp2bp(A,B,C,D,wc1,wc2);[num1,den1]=ss2tf(At,Bt,Ct,Dt);[num2,den2]=impinvar(num1,den1);dimpulse(num2,den2)10、建立一个M函数文件,程序如下:clear allwp=100*2*pi;ws=200*2*pi;Rp=2;Rs=15;Fs=500;[N,Wc]=buttord(wp,ws,Rp,Rs,'s'); %选择滤波器的最小阶数[z,p,k]=buttap(N);[B,A]=zp2tf(z,p,k);[num,den]=bilinear(B,A,Fs); %模拟滤波器的传递函数转换为数字滤波器的传递函数freqz(num,den)11、建立一个M函数文件,程序如下:clear allN=48;w=[0.35,0.65];B=fir1(N,w,'bandpass'); %返回一个N阶的带通滤波器freqz(B) %绘制滤波器的频率响应曲线12、建立一个M函数文件,程序如下:clear allN=37;wc=0.3*pi;B=fir1(N,wc);freqz(B) %绘制滤波器的频率响应曲线13、建立一个M函数文件,程序如下:clear allN=55;F=[0:1/55:1];A=[ones(1,28),zeros(1,N-27)];B=fir2(N,F,A);freqz(B) %绘制滤波器的频率响应曲线15、建立一个M函数文件,程序如下:clear allwc=0.4*pi/(2*pi);N=12;[B,A]=butter(N,wc);%设计N阶截止频率为wc的Butterworth低通数字滤波器的传递函数模型m=dimpulse(B,A,101);stem(m,'.')P277 第6章2、建立一个M函数文件,程序如下:function [h,l]=huffmancode(P)if length(find(P<0))~=0,error('Not a prod.vector')endif abs(sum(P)-1)>10e-10error('Not a prod.vector')endn=length(P);for i=1:n-1for j=i:nif P(i)<=P(j)p=P(i);P(i)=P(j);P(j)=p;endendenddisp('概率分布'),PQ=P;m=zeros(n-1,n);for i=1:n-1[Q,l]=sort(Q);m(i,:)=[l(1:n-i+1),zeros(1,i-1)];Q=[Q(1)+Q(2),Q(3:n),1];endfor i=1:nc(i,:)=blanks(n*n);endc(n-1,n)='0';c(n-1,2*n)='1';for i=2:n-1c(n-i,1:n-1)=c(n-i+1,n*(find(m(n-i+1,:)==1))-(n-2):n*(find(m(n-i+1,:)==1)));c(n-1,n)='0';c(n-i,n+1:2*n-1)=c(n-i,1:n-1);c(n-i,2*n)='1';for j=1:i-1c(n-i,(j+1)*n+1:(j+2)*n)=c(n-i+1,n*(find(m(n-i+1,:)==j+1)-1)+1:n*find(m(n-i+1,:)==j+1));endendfor i=1:nh(i,1:n)=c(1,n*(find(m(1,:)==i)-1)+1:find(m(1,:)==i)*n);ll(i)=length(find(abs(h(i,:))~=32));endl=sum(P.*ll); %计算平均码长在命令窗口中输入:>> P=[0.20 0.15 0.13 0.12 0.1 0.09 0.08 0.07 0.06];>> [h,l]=huffmancode(P)3、建立一个M函数文件,程序如下:function[sqnr,a_quan,code]=u_pcm(a,n)% U_PCM 一个序列均匀的PCM编码.% n=量化级数的数目(偶数).% sqnr=输入信号量化噪声比(偶数)。

matlab课后习题与答案

matlab课后习题与答案

习题二1.如何理解“矩阵是MATLAB最基本的数据对象”?答:因为向量可以看成是仅有一行或一列的矩阵,单个数据(标量)可以看成是仅含一个元素的矩阵,故向量和单个数据都可以作为矩阵的特例来处理。

因此,矩阵是MATLAB最基本、最重要的数据对象。

2.设A和B是两个同维同大小的矩阵,问:(1)A*B和A.*B的值是否相等?答:不相等。

(2)A./B和B.\A的值是否相等?答:相等。

(3)A/B和B\A的值是否相等?答:不相等。

(4)A/B和B\A所代表的数学含义是什么?答:A/B等效于B的逆右乘A矩阵,即A*inv(B),而B\A等效于B矩阵的逆左乘A矩阵,即inv(B)*A。

3.写出完成下列操作的命令。

(1)将矩阵A第2~5行中第1, 3, 5列元素赋给矩阵B。

答:B=A(2:5,1:2:5); 或B=A(2:5,[1 3 5])(2)删除矩阵A的第7号元素。

答:A(7)=[](3)将矩阵A的每个元素值加30。

答:A=A+30;(4)求矩阵A的大小和维数。

答:size(A);ndims(A);(5)将向量t的0元素用机器零来代替。

答:t(find(t==0))=eps;(6)将含有12个元素的向量x转换成34矩阵。

答:reshape(x,3,4);(7)求一个字符串的ASCII码。

答:abs(‘123’); 或double(‘123’);(8) 求一个ASCII 码所对应的字符。

答:char(49);4. 下列命令执行后,L1、L2、L3、L4的值分别是多少?A=1:9;B=10-A;...L1=A==B;L2=A<=5;L3=A>3&A<7;L4=find(A>3&A<7);答:L1的值为[0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0]L2的值为[1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0]L3的值为[0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0]L4的值为[4, 5, 6]5. 已知23100.7780414565532503269.5454 3.14A -⎡⎤⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦完成下列操作:(1) 取出A 的前3行构成矩阵B ,前两列构成矩阵C ,右下角32⨯子矩阵构成矩阵D ,B 与C 的乘积构成矩阵E 。

控制系统的Matlab仿真与设计课后答案

控制系统的Matlab仿真与设计课后答案

控制系统的Matlab仿真与设计课后答案第一篇:控制系统的Matlab仿真与设计课后答案MATLAB课后习题答案 2.1 x=[15 22 33 94 85 77 60] x(6)x([1 3 5])x(4:end)x(find(x>70))2.3 A=zeros(2,5);A(:)=-4:5L=abs(A)>3 islogical(L)X=A(L)2.4 A=[4,15,-45,10,6;56,0,17,-45,0] find(A>=10&A<=20)2.5 p1=conv([1,0,2],conv([1,4],[1,1]));p2=[1 0 1 1];[q,r]=deconv(p1,p2);cq='商多项式为';cr='余多项式为';disp([cq,poly2str(q,'s')]),disp([cr,poly2str(r,'s')])2.6 A=[11 12 13;14 15 16;17 18 19];PA=poly(A)PPA=poly2str(PA,'s')3.1 n=(-10:10)';y=abs(n);plot(n,y,'r.','MarkerSize',20)axis equal grid on xlabel('n')3.2 x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);plot(x,y),grid on;3.3 t=0:pi/50:2*pi;x=8*cos(t);y=4*sqrt(2)*sin(t);z=-4*sqrt(2)*sin(t);plot3(x,y,z,'p');title('Line in 3-D Space');text(0,0,0,'origin');xlabel('X'),ylable('Y'),zlable('Z');grid;3.4theta=0:0.01:2*pi;rho=sin(2*theta).*cos(2*theta);polar(theta,rho,'k');3.5[x,y,z]=sphere(20);z1=z;z1(:,1:4)=NaN;c1=ones(size(z1));surf(3*x,3*y,3*z1,c1);hold on z2=z;c2=2*ones(size(z2));c2(:,1:4)=3*ones(size(c2(:,1:4)));surf(1.5*x,1.5*y,1.5*z2,c2);col ormap([0,1,0;0.5,0,0;1,0,0]);grid on hold off 第四章function f=factor(n)if n<=1 f=1;elsef=factor(n-1)*n;endfunction[s,p]=fcircle(r)s=pi*r*r;p=2*pi*r;function k=jcsum1(n)k=0;i=0;while i<=n k=k+2^i;i=i+1;end function k=jcsum(n)k=0;for i=0:n k=k+2^i;end4.1for m=100:999m1=fix(m/100);m2=rem(fix(m/10),10);m3=rem(m,10);ifm==m1*m1*m1+m2*m2*m2+m3*m3*m3 disp(m)end end4.2[s,p]=fcircle(10)4.3y=0;n=100;for i=1:ny=y+1/i/i;end y4.4s=0;for i=1:5s=s+factor(i);end s4.5sum=0;i=1;while sum<2000 sum=sum+i;i=i+1;end;n=i-2 4.6jcsum(63)jcsum1(63)4.1 for m=100:999m1=fix(m/100);m2=rem(fix(m/10),10);m3=rem(m,10);if m==m1*m1*m1+m2*m2*m2+m3*m3*m3disp(m)end end 4.3 y=0;n=100;for i=1:ny=y+1/i/i;end y 4.4 s=0;for i=1:5s=s+factor(i);end s 4.5sum=0;i=1;while sum<2000sum=sum+i;i=i+1;end;n=i-2 4.6i=0;k=0;while i<=63k=k+2^i;i=i+1;end k ii=0;k=0;for i=0:63k=k+2^i;end i k第五章functionf=fxyz(u)x=u(1);y=u(2);z=u(3);f=x+y.^2./x/4+z.^2./y+2./z;5.1A=[2,1,-5,1;1,-5,0,7;0,2,1,-1;1,6,-1,-4];b=[13,-9,6,0]';x=Ab5.2[U,fmin]=fminsearch('fxyz',[0.5,0.5,0.5])5.3X=linspace(0,2*pi,50);Y=sin(X);P=polyfit(X,Y,3)AX=linspace(0,2*pi,50);Y=sin(X);Y1=polyval( P,X)plot(X,Y,':O',X,Y1,'-*')5.4x=0:2.5:10;h=[0:30:60]';T=[95,14,0,0,0;88,48,32,12,6;67,64,54,48,41];xi=[0:0.5:10];hi= [0:10:60]';temps=interp2(x,h,T,xi,hi,'cubic');mesh(xi,hi,temps);5.1 A=[2,1,-5,1;1,-5,0,7;0,2,1,-1;1,6,-1,-4];b=[13,-9,6,0]';x=Ab 5.3X=linspace(0,2*pi,50);Y=sin(X);P=polyfit(X,Y,3)AX=linspace(0,2*p i,50);Y=sin(X);Y1=polyval(P,X)plot(X,Y,':O',X,Y1,'-*')6.1syms x y=finverse(1/tan(x))6.2syms x yf=1/(1+x^2);g=sin(y);fg=compose(f,g)6.3syms xg=(exp(x)+x*sin(x))^(1/2);dg=diff(g)6.4F=int(int('x*exp(-x*y)','x'),'y')6.5syms xF=ztrans(x*exp(-x*10))6.6a=[0 1;-2-3];syms sinv(s*eye(2)-a);6.7 f=solve('a*x^2+b*x+c')6.8 f=solve('x+y+z=1','x-y+z=2','2*x-y-z=1')6.9y=dsolve('D2y+2*Dy+2*y=0','y(0)=1','Dy(0)=0')ezplot(y), grid on6.10a=maple('simplify(sin(x)^2+cos(x)^2);')6.11f=maple('laplace(exp(-3*t)*sin(t),t,s);')6.12 syms t xF=sin(x*t+2*t);L=laplace(F)第七章function[sys,x0,str,ts]=ww(t,x,u,flag)%¶¨ÒåÁ¬ÐøϵͳµÄSº¯Êý A=[0,1;-0.4,-0.2];B=[0;0.2];C=[1,0];D=0;switch flag, case 0,[sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(A,B,C,D);case 1,sys=mdlDerivatives(t,x,u,A,B,C,D);case 2,sys=mdlUpdate(t,x,u);case 3,sys=mdlOutputs(t,x,u,A,B,C,D);case 4,sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u);case 9,sys=mdlTerminate(t,x,u);otherwiseerror(['Unhandled flag = ',num2str(flag)]);end%=============================== function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(A,B,C,D)sizes = simsizes;sizes.NumContStates = 2;sizes.NumDiscStates = 0;sizes.NumOutputs = 1;sizes.NumInputs = 1;sizes.DirFeedthrough = 1;sizes.NumSampleTimes = 1;sys = simsizes(sizes);x0 = [0;0];str = [];ts = [0 0];%=============================== function sys=mdlDerivatives(t,x,u,A,B,C,D)sys = A*x+B*u;%===============================function sys=mdlUpdate(t,x,u)sys = [];%=============================== functionsys=mdlOutputs(t,x,u,A,B,C,D)sys = C*x+D*u;%=============================== function sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u)sampleTime = 1;sys = t + sampleTime;%===============================function sys=mdlT erminate(t,x,u)sys = [];7.17.27.37.47.57.67.7第八章8.1num=[5];den=[1,2,2];sys=tf(num,den)8.1.2s = tf('s');H = [5/(s^2+2*s+2)];H.inputdelay =28.1.3h=tf([0.5,0],[1,-0.5,0.5],0.1)8.2num=2*[1,0.5];den=[1,0.2,1.01];sys=tf(num,den)[z,p,k]=tf2zp(num,den);zpk(z,p,k)[A,B,C,D]=tf2ss(num,den);ss(A,B,C,D)8.3 num=[1,5];den=[1,6,5,1];ts=0.1;sysc=tf(num,den);sysd=c2d(sysc,ts,'tustin')8.4.08.4.1 %¶Ôϵͳ·½¿òͼÿ¸ö»·½Ú½øÐбàºÅ,ÓÐ8¸öͨµÀ,ÁÐдÿ¸öͨµÀ´«µÝº¯Êý r1=1;r2=2;c1=3;c2=4;G1=r1;G2=tf(1,[c1,0]);G3=1;%ÊÇ·ÖÀëµãºÍ»ãºÏµãµÄÁ¬Ïß,²»Äܺϲ¢,´«º¯Îª1 G4=-1;G5=1/r2;G6=tf(1,[c2,0]);G7=-1;G8=-1;%½¨Á¢ÎÞÁ¬½ÓµÄ״̬¿Õ¼äÄ£ÐÍG=append(G1,G2,G3,G4,G5,G6,G7,G8)%д³öϵͳµÄÁ¬½Ó¾ØÕóQ=[1 4 0 %ͨµÀ1µÄÊäÈëÊÇͨµÀ4 2 1 7 %ͨµÀ2µÄÊäÈëÊÇͨµÀ1,7 3 2 02 0 53 8 6 5 0 7 5 060];%¸ººÅÔÚ´«º¯ÖÐÌåÏÖ %ÁгöϵͳµÄ×ܵÄÊäÈëºÍÊä³ö¶ËµÄ±àºÅinputs=1;outputs=6;%Éú³É×éºÏºóϵͳµÄ״̬¿Õ¼äÄ£ÐÍsys=connect(G,Q,inputs,outputs)8.4.2r1=1;r2=2;c1=3;c2=4;[A,B,C,D]=linmod('x84');[num,den ]=ss2tf(A,B,C,D);sys=tf(num,den)8.5A=[1,1,0;0,1,0;0,0,2];B=[0,0;1,0;0,-2];n=size(A)Tc=ctrb(A,B);if n==rank(T c)disp('ϵͳÍêÈ«ÄÜ¿Ø');elsedisp('ϵͳ²»ÍêÈ«ÄÜ¿Ø');end 第九章function [rtab,info]=routh(den)info=[];vec1=den(1:2:length(den));nrT=length(vec1);vec2=den(2:2:length(den)-1);rtab=[vec1;vec2,zeros(1,nrT-length(vec2))];for k=1:length(den)-2, alpha(k)=vec1(1)/vec2(1);for i=1:length(vec2),a3(i)=rtab(k,i+1)-alpha(k)*rtab(k+1,i+1);endif sum(abs(a3))==0 a3=polyder(vec2);info=[info,'All elements in row ',...int2str(k+2)' are zeros;'];elseif abs(a3(1))info=[info,'Replaced first element;'];endrtab=[rtab;a3, zeros(1,nrT-length(a3))];vec1=vec2;vec2=a3;end9.1num=[2,5,1];den=[1,2,3];bode(num,den);grid on;figure;nyquist(num,den);9.2num=5*[1,5,6];den=[1,6,10,8];step(num,den);gridon;figure;impulse(num,den);grid on;9.3kosi=0.7;wn=6;num=wn^2;den=[1,2*kosi*wn,wn^2];step(num,den);grid on;figure;impulse(num,den);gridon;9.4den=[1,2,8,12,20,16,16];[rtab,info]=routh(den)a=rtab(:,1) if all(a>0)disp('ϵͳÊÇÎȶ¨µÄ');elsedisp('ϵͳÊDz»Îȶ¨µÄ');end9.5num=7*[1,5];den=conv([1,0,0],conv([1,10],[1,1]));[gm,pm,wg,wc]=margin(num,den)9.1 >> sys=tf([2,5,1],[1,2,3])Transfer function: 2 s^2 + 5 s + 1---------------s^2 + 2 s + 3>> rlocus(sys)>> nyquist(sys)>> bode(sys)9.2>> G=tf(conv([5],[1,5,6]),[1,6,10,8]);>> step(G)>> impulse(G) sys=tf([5,25,30],[1,6,10,8]);>> step(sys)>> impulse(sys)9.4>> GH=tf(conv([7],[1,5]),conv([1,0,0],conv([1,10],[1,1])));>> [Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(GH)Gm =0 Pm =-47.2870 Wcg =0 Wcp = 1.4354 >>GH=tf(conv([7],[1,5]),conv([1,0,0],conv([1,10],[1,1])));>>[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(GH)GH_close=feedback(GH,1)step( GH_close),grid on Gm =0 Pm =-47.2870 Wcg =0 Wcp =1.4354 第十章function s=bpts2s(bp,ts,delta)kosi=sqrt(1-1./(1+((1./pi).*log(1./bp)).^2));wn=-log(delta.*sqrt(1-kosi.^2))/(kosi.*ts);s=-kosi.*wn+j.*wn.*sqrt(1-kosi.^2);function[ngc,dgc]=fa_lead(ng0,dg0,Pm,wc,w)ngv=polyval(ng0,j*wc);dgv=polyval(dg0,j*wc);g=ngv/dgv;thetag=angle(g);mg=abs(g);thetar=Pm*pi/180;tz=(1+mg*cos(thetar-thetag))/(-wc*mg*sin(thetar-thetag));tp=(cos(thetar-thetag)+mg)/(wc*sin(thetar-thetag));ngc=[tz,1];dgc=[tp,1];function[ngc,dgc]=fg_lag_pm(ng0,dg0,w,Pm)[mu,pu]=bode(ng0,dg0,w);wgc=spline(pu,w,Pm+5-180);%²åÖµÇóÈ¡Âú×ãÏà½ÇÔ£¶ÈµÄ½ÇƵÂÊ×÷ΪÆÚÍûµÄ¼ôÇÐƵÂÊngv=polyval(ng0,j*wgc);dgv=polyval(dg0,j*wgc);g=ngv/dgv;alph=abs(1/g);T=10/alph*wgc, ngc=[alph*T,1];dgc=[T,1];function[ngc,dgc]=fg_lag_wc(ng0,dg0,w,wc)ngv=polyval(ng0,j*wc);dgv=polyval(dg0,j*wc);g=ngv/dgv;alph=abs(1/g);T=10/(alph*wc);ngc=[alph*T,1];dgc=[T,1];function[ngc,dgc]=fg_lead_pd(ng0,dg0,wc)ngv=polyval(ng0,j*wc);dg v=polyval(dg0,j*wc);g=ngv/dgv;mg0=abs(g);t=sqrt(((1/mg0)^2-1)/(wc^2));%·ùÖµÏà¼ÓΪÁãngc=[t,1];dgc=[1];%Gc(s)=1+Tsfunction[ngc,dgc]=fg_lead_pm(ng0,dg0,Pm,w)[mu,pu]=bode(ng0,dg0,w);%¼ÆËãÔ-ϵͳµÄ¶ÔÊýƵÂÊÏìÓ¦Êý¾Ý[gm,pm,wcg,wcp]=margin(mu,pu,w);%ÇóÈ¡Ô-ϵͳµÄÏà½ÇÔ£¶ÈºÍ¼ôÇÐƵÂÊalf=ceil(Pm-pm+5);%¼ÆËã¿ØÖÆÆ÷ÌṩµÄ×î´ó³¬Ç°½Ç¶È£¬phi=(alf)*pi/180;%½«×î´ó³¬Ç°½Çת»»Îª»¡¶Èµ¥Î»a=(1+sin(phi))/(1-sin(phi));%¼ÆËãaÖµdbmu=20*log10(mu);%ϵͳµÄ¶ÔÊý·ùÖµmm=-10*log10(a);%wm´¦µÄ¿ØÖÆÆ÷¶ÔÊý·ùÖµwgc=spline(dbm u,w,mm);%²îÖµÇóÈ¡wm£¬ÈÏΪwm£½wcT=1/(wgc*sqrt(a));%¼ÆËãTngc=[a*T,1];dgc=[T,1];function[ngc,dgc]=fg_lead_pm_wc(ng0,dg0,Pm,wc,w)[mu,pu]=bode(ng0,dg0,w);ngv=polyval(ng0,j*wc);dgv=poly val(dg0,j*wc);g=ngv/dgv;%ÇóÔ-ϵͳÔÚÆÚÍûµÄ¼ôÇÐƵÂÊ´¦µÄƵÂÊÏìÓ¦Êý¾ÝG0(jwc) theta=180*angle(g)/pi;%Ô-ϵͳÔÚÆÚÍûµÄ¼ôÇÐƵÂÊ´¦µÄÏà½ÇÔ£¶È£¬µ¥Î»Îª¶Èalf=ceil(Pm-(theta+180)+5);%×î´ó³¬Ç°½Ç phi=(alf)*pi/180;a=(1+sin(phi))/(1-sin(phi));dbmu=20*log10(mu);mm=-10*log10(a);wgc=spline(dbmu,w,mm);T=1/(wgc*sqrt(a));KK=128;s1=-2+i*2*sqrt(3);a=2ng0=[10];dg0=conv([1,0],conv([1,2],[1,8]));g0=tf(ng0,dg0);[ngc,dgc,k]=rg_lag(ng0,dg0,KK,s1,a);gc=tf(ngc,dgc)function s=kw2s(kosi,wn)s=-kosi.*wn+j*wn.*sqrt(1-kosi.^2);10.1ng0=[1];dg0=10000*[1 0-1.1772];g0=tf(ng0,dg0);%Âú×㿪»·ÔöÒæµÄΪУÕýϵͳµÄ´«µÝº¯Êýs=kw2s(0.7,0.5)%ÆÚÍûµÄ±Õ»·Ö÷µ¼¼«µãngc=rg_lead(ng0,dg0,s);gc=tf(ngc,1)g0c=tf(g0*gc);rlocus(g0 ,g0c);b1=feedback(g0,1);%δУÕýϵͳµÄ±Õ»·´«µÝº¯Êýb2=feedback(g0c,1);%УÕýºóϵͳµÄ±Õ»·´«µÝº¯Êýfigure,step(b1,'r--',b2,'b');gridon %»æÖÆУÕýÇ°ºóϵͳµÄµ¥Î»½×Ô¾KK=20;s1=-2+i*sqrt(6);a=1ng0=[10];dg0=conv([1,0],[1,4]);g0=tf(ng0,dg0);[ngc,dgc,k]=rg_lag(ng0,dg0,KK,s1,a);gc=tf(ngc,dgc)g0c=tf(K K*g0*gc);b1=feedback(k*g0,1);b2=feedback(g0c,1);step(b1,'r--',b2,'b');grid ong0c=tf(KK*g0*gc);rlocus(g0,g0c);b1=feedback(k*g0,1);b2=feedback(g0c,1);figure,step(b1,'r--',b2,'b');grid onng0=[1];dg0=conv([1,0,0],[1,5]);g0=tf(ng0,dg0);w=logspace (-3,3);KK=1;Pm=50;[ngc,dgc]=lead4(ng0,dg0,KK,Pm,w);gc=tf(ngc,dgc);g0c=tf(KK*g0*gc);bode(KK*g0,w);holdon,bode(g0c,w);grid on,hold off [gm,pm,wcg,wcp]=margin(g0c)Kg=20*log10(gm)g1=feedback( g0c,1);bode(g1),grid on, [mag,phase,w]=bode(g1);a=find(mag<=0.707*mag(1));wb=w(a( 1))max(mag)b=find(mag==max(mag))wr=w(b)KK=40;Pm=50;ng0= KK *[1];dg0=conv([1,0],conv([1,1],[1,4]));g0=tf(ng0,dg0);w=logspace(-2,4);[ngc,dgc]=fg_lead_pm(ng0,dg0,Pm,w)gc=tf(ngc,dgc),g0c=tf(g0*gc);b1=feedback(g0,1);b2=feedback(g0c,1);step(b1,'r--', b2,'b');grid on figure, bode(g0,'r--',g0c,'b',w), grid on,[gm,pm,wcg,wcp]=margin(g0c), Km=20*log10(gm) KK=200;bp=0.3;ts=0.7;delta=0.05;ng0=[1];dg0=conv([1,0],conv([0.1,1],conv([0.021],conv([0.01,1],[0.005 1]))));g0=tf(ng0,dg0);w=logspace(-4,3);t=[0:0.1:3];[mag,phase]=bode(KK*g0,w);[gm0,pm0,wg0,wc0] =margin(mag,phase,w),gm0=20*log10(gm0)%gm0 =-15.6769 %2¡¢È·¶¨ÆÚÍûµÄ¿ª»·´«µÝº¯Êý mr=0.6+2.5*bp;wc=ceil((2+1.5*(mr-1)+2.5*(mr-1)^2)*pi/ts), h=(mr+1)/(mr-1)w1=2*wc/(h+1), w2=h*w1 w1=wc/10;w2=25;ng1=[1/w1,1];dg1=conv([1/w2,1],conv([1,0],[1 ,0]));g1=tf(ng1,dg1);g=polyval(ng1,j*wc)/polyval(dg1,j*wc);K=abs(1/g);%¼ôÇÐƵÂÊ´¦·ùֵΪ1£¬ÇóKÖµ g1=tf(K*g1)%3¡¢È·¶¨·´À¡»·½Ú´«µÝº¯Êýh=tf(dg1,ng1);Kh=1/K;h=tf(Kh*h)%ÆÚÍûƵÂÊÌØÐԵĵ¹ÌØÐÔ%4¡¢ÑéËãÐÔÄÜÖ¸±êg2=feedback(KK*g0,h);%УÕýºó£¬ÏµÍ³µÄ¿ª»·´«µÝº¯Êýb1=feedback(KK*g0,1);b2=feedback(g2,1);bode(KK*g0,'r--',g2,'b',h,'g',w);grid onfigure,step(b1, 'r--',b2, 'b',t);grid on,[pos,tr,ts,tp]=stepchar(b2,delta)function[ngc,dgc]=lag2(ng0,dg0,w,KK,Pm)[mu,pu]=bode(KK*ng0,dg 0,w);wgc=spline(pu,w,Pm+5-180),ngv=polyval(KK*ng0,j*wgc);dgv=polyval(dg0,j*wgc);g=ngv/dgv;alph=abs(1/g), T=10/alph*wgc, ngc=[alph*T,1];dgc=[T,1];function[ngc,dgc]=lead4(ng0,dg0,KK,Pm,w)[mu,pu]=bode(KK*ng0,d g0,w);[gm,pm,wcg,wcp]=margin(mu,pu,w);alf=ceil(Pm-pm+5);phi=(alf)*pi/180;a=(1+sin(phi))/(1-sin(phi)), dbmu=20*log10(mu);mm=-10*log10(a);wgc=spline(dbmu,w,mm), T=1/(wgc*sqrt(a)),ngc=[a*T,1];dgc=[T,1];function[ngc,dgc]=ra_lead(ng0,dg0,s1)ngv=polyval(ng0,s1);dgv=pol yval(dg0,s1);g=ngv/dgv;thetag=angle(g);mg=abs(g);thetas=ang le(s1);ms=abs(s1);tz=(sin(thetas)-mg*sin(thetag-thetas))/(mg*ms*sin(thetag));tp=-(mg*sin(thetas)+sin(thetag+thetas))/(ms*sin(thetag));ngc=[tz,1]; dgc=[tp,1];function[ngc,dgc,k]=rg_lag(ng0,dg0,KK,s1,a)ngv=polyval(ng0,s1);dgv=polyval(dg0,s1);g=dgv/ngv;k=abs(g);%ÆÚÍûÖ÷µ¼¼«µã´¦µÄ¸ù¹ì¼£ÔöÒæ beta=k/KK;[kosi1,wn1]=s2kw(s1);zc=-wn1*sin(a*pi/180)/sin(pi-atan(sqrt(1-kosi1^2)/kosi1)-(a*pi/180));%ÀûÓÃÕýÏÒ¶¨Àí pc=beta*zc;ngc=beta*[1,-zc];dgc=[1,-pc];functionvarargout=rg_lead(ng0,dg0,s1)if nargout==1ngv=polyval(ng0,s1);dgv=polyval(dg0,s1);g=ngv/dgv;thetal=pi-angle(g);zc=real(s1)-imag(s1)/tan(thetal);t=-1/zc;varargout{1}=[t,1];elseif nargout==2 ngv=polyval(ng0,s1);dgv=polyval(dg0,s1);g=ngv/dgv;theta=angle(g);phi=angle(s1);if theta>0 phi_c=pi-theta;endif theta<0;phi_c=-thetaendtheta_z=(phi+phi_c)/2;theta_p=(phi-phi_c)/2;z_c=real(s1)-imag(s1)/tan(theta_z);p_c=real(s1)-imag(s1)/tan(theta_p);nk=[1-z_c];varargout{2}=[1-p_c];kc=abs(p_c/z_c);if theta<0 kc=-kcendvarargout{1}=kc*nk;elseerror('Êä³ö±äÁ¿ÊýÄ¿²»ÕýÈ·£¡');endfunction [bp,ts]=s2bpts(s,delta)[kosi,wn]=s2kw(s);bp=exp(-kosi.*pi./sqrt(1-kosi.^2));ts=-1./(kosi.*wn)*log(delta.*sqrt(1-kosi.^2));function[kosi,wn]=s2kw(s)kosi=1./sqrt(1+(imag(s)/real(s)).^2);wn=-real(s)./kosi;%Èç¹ûwnΪ¸ºÖµ£¬ÔòwnÈ¡Õý£¬²¢ÇÒkosiÈ¡·´iwn=(wn<0);wn(iwn)=-wn(iwn);kosi(iwn)=-kosi(iwn);function[pos,tr,ts,tp]=stepchar(g0,delta)[y,t]=step(g0);[mp,ind]=max(y);dimt=length(t);yss=y(dimt);pos=100*(mp-yss)/yss;tp=t(ind);for i=1:dimtif y(i)>=1 tr=t(i);break;end end;for i=1:length(y)ify(i)<=(1-delta)*yss|y(i)>=(1+delta)*yss ts=t(i);end end第十一章11.1a=[0 1 0;0 0 1;-1-5-6];b=[0 0 1]';p=[-2+4j;-2-4j;-10];K=acker(a,b,p)eig(a-b*K)11.2a=[0 1 0;0 0 1;-6-11-6];b=[1,0,0]';p=[-2+2*sqrt(3)*j;-2-2*sqrt(3)*j;-10];K=acker(a,b,p)eig(a-b*K)11.6A=[-1 0 0;0-2-3;0 0-3];B=[1 0;2 3;-3-3];C=[1 0 0;1 1 1 ];[G,K,L]=decoupling(A,B,C)11.8A=[0 20.6;1 0];b=[0 1]';c=[0 1];d=0;G=ss(A,b,c,d);Q=diag([1,0,0,0,0]);R=1;p=[-1.8+2.4j;-1.8-2.4j];[k,P]=lqr(A,b,Q,R);l=(acker(A',c',p))' Gc=-reg(G,k,l);zpk(Gc), eig(Gc.a), t=0:0.05:2;G_1=feedback(G*Gc,1);a1=eig(G_1.a), y_1=step(G_1,t);第十二章function[t,xx]=diffstate(G,H,x0,u0,N,T)xk=x0;u=u0;t=0 for k=1:N xk=G*xk+H*u;x(:,k)=xk;t=[t,k*T];end;xx=[x0,x];12.1function sys=M601(t,x)u=1;sys=[x(2);x(3);-800*x(1)-80*x(2)-24*x(3)+u];function[t,y]=ode4(A,B,C,D,x0,h,r,v,t0,tf)Ab=A-B*v*C;B=B;C=C;x=x0';y=0;t=t0;N=round((tf-t0)/h);for i=1:N k1=Ab*x+B*r;k2=Ab*(x+h*k1/2)+B*r;k3=Ab*(x+h*k2/2)+B*r;k4=Ab*(x+h *k3)+B*r;x=x+h*(k1+2*k2+2*k3+k4)/6;y=[y,C*x];t=[t,t(i)+h];end 12.1tspan=[0,10];x0=[0,0,0]';[t,y]=ode45('M601',tspan,x0);y1=800*y(:,1);plot(t,y1);12.2 num=10;den=conv([1,0],conv([1,2],[1,3]));[A,B,C,D]=tf2ss(num,den);x0=[0,0,0];v=1;t0=0;tf=10;h=0.01; r=1;[t,y]=ode4(A,B,C,D,x0,h,r,v,t0,tf);plot(t,y),grid12.3 12.4 g=[-2.8-1.4 0 0;1.4 0 0 0;-1.8-0.3-1.4-0.6;0 0 0.6 0];h=[1 0 1 0]';c=[0 0 0 1];d=0;x0=[0 0 0 0]';u=1;N=30;T=0.1;[t,xx]=diffstate(g,h,x0,u,N,T);plot(t,xx);y=c*xx;figurestairs(t,y)grid on12.6 第十四章14.1clear all;load optcar.mat;t=signals(1,:);p=signals(2,:);v=signals(3,:);a=signals(4,:);theta =signals(5,:);subplot(4,1,1);plot(t,p);gridon;ylabel('λÖÃ(m)');subplot(4,1,2);plot(t,v);gridon;ylabel('ËÙ¶È(m/s)');subplot(4,1,3);plot(t,a);gridon;ylabel('¼ÓËÙ¶È(m/s2)');subplot(4,1,4);plot(t,theta);gridon;ylabel('½Ç¶È(¶È)');14.1clear all loadcar.mat %½«µ¼Èëµ½car.matÖеķÂÕæʵÑéÊý¾Ý¶Á³ö t=signals(1,:);x=signals(2,:);theta=signals(3,:);x1=signals(4,:);thet a1=signals(5,:);plot(t,x,t,x1);ylabel('С³µÎ»ÖÃ(m)'),grid on;%»æÖÆ¿ØÖÆÁ¦×÷ÓÃϽüËÆÄ£Ðͺ;«È·Ä£ÐÍxµÄµ¥Î»½×Ô¾ÏìÓ¦ÇúÏß figure % »æÖÆ¿ØÖÆÁ¦×÷ÓÃϽüËÆÄ£Ðͺ;«È·Ä£ÐÍthetaµÄµ¥Î»½×Ô¾ÏìÓ¦ÇúÏßplot(t,theta,t,theta1);ylabel('°Ú½ÇÖµ(rad)'),grid on;第二篇:控制系统的MATLAB仿真与设计课后答案第二章1>>x=[15 22 33 94 85 77 60] >>x(6)>>x([1 3 5])>>x(4:end)>>x(find(x>70))2>>T=[1-2 3-4 2-3];>>n=length(T);>>TT=T';>>for k=n-1:-1:0 >>B(:,n-k)=TT.^k;>>end >>B >>test=vander(T)3>>A=zeros(2,5);>>A(:) =-4:5 >>L=abs(A)>3 >>islogical(L)>>X=A(L)4>>A=[4,15,-45,10,6;56,0,17,-45,0] >>find(A>=10&A<=20)5>>p1=conv([1,0,2],conv([1,4],[1,1 ]));>>p2=[1 0 1 1];>>[q,r]=deconv(p1,p2);>>cq='商多项式为';cr='余多项式为';>>disp([cq,poly2str(q,'s')]),disp([cr,poly2str(r,'s')])6>>A=[11 12 13;14 15 16;17 18 19];>>PA=poly(A)>>PPA=poly2str(PA,'s')第三章1>>n=(-10:10)';>>y=abs(n);>>plot(n,y,'r.','MarkerSize',20)>>axisequal >>grid on>>xlabel('n')2>>x=0:pi/100:2*pi;>>y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);>>plot(x,y),gridon;3>>t=0:pi/50:2*pi;>>x=8*cos(t);>>y=4*sqrt(2)*sin(t);>>z=-4*sqrt(2)*sin(t);>>plot3(x,y,z,'p');>>title('Line in 3-D Space');>>text(0,0,0,'origin');>>xlabel('X'),ylable('Y'),zlable('Z');gr id;4>>theta=0:0.01:2*pi;>>rho=sin(2*theta).*cos(2*theta);>>po lar(theta,rho,'k');5>>[x,y,z]=sphere(20);>>z1=z;>>z1(:,1:4)=NaN ;>>c1=ones(size(z1));>>surf(3*x,3*y,3*z1,c1);>>holdon >>z2=z;>>c2=2*ones(size(z2));>>c2(:,1:4)=3*ones(size(c2(:,1 :4)));>>surf(1.5*x,1.5*y,1.5*z2,c2);>>colormap([0,1,0;0.5,0,0;1,0,0 ]);>>grid on >>hold off第四章1>>for m=100:999 m1=fix(m/100);m2=rem(fix(m/10),10);m3=rem(m,10);ifm==m1*m1*m1+m2*m2*m2+m3*m3*m3 disp(m)end end M文件:function[s,p]=fcircle(r)s=pi*r*r;p=2*pi*r;主程序:[s,p]=fcircle(10)3>>y=0;n=100;for i=1:n y=y+1/i/i;end >>y M文件:function f=factor(n)if n<=1 f=1;elsef=factor(n-1)*n;end主程序:>>s=0;for i=1:5 s=s+factor(i);end >>s5>>sum=0;i=1;while sum<2000 sum=sum+i;i=i+1;end;>>n=i-26 for循环M文件:function k=jcsum(n)k=0;for i=0:n k=k+2^i;end主程序: >>jcsum(63)While循环M文件: function k=jcsum1(n)k=0;i=0;while i<=n k=k+2^i;i=i+1;end主程序:>>jcsum1(63)第五章1>>A=[2,1,-5,1;1,-5,0,7;0,2,1,-1;1,6,-1,-4];>>b=[13,-9,6,0]';>>x=Ab M文件:functionf=fxyz(u)x=u(1);y=u(2);z=u(3);f=x+y.^2./x/4+z.^2./y+2./z;主程序:[U,fmin]=fminsearch('fxyz',[0.5,0.5,0.5])3>>X=linspace(0,2*p i,50);>>Y=sin(X);>>P=polyfit(X,Y,3)>>AX=linspace(0,2*pi,50);>>Y=sin(X);>>Y1=polyval(P,X)>>plot(X,Y,':O',X,Y1,'-*')4>>x=0:2.5:10;>>h=[0:30:60]';>>T=[95,14,0,0,0;88,48,32,12,6; 67,64,54,48,41];>>xi=[0:0.5:10];>>hi=[0:10:60]';>>temps=interp 2(x,h,T,xi,hi,'cubic');>>mesh(xi,hi,temps);第六章1>>syms x>>y=finverse(1/tan(x))2>>syms x y>>f=1/(1+x^2);g=sin(y);>>fg=compose(f,g)3>>syms x>>g=(exp(x)+x*sin(x))^(1/2);>>dg=diff(g)4>>F=int(int('x*e xp(-x*y)','x'),'y')5>>syms x>>F=ztrans(x*exp(-x*10))6>>a=[0 1;-2-3];>>syms s>>inv(s*eye(2)-a);7>>f=solve('a*x^2+b*x+c')8>>f=solve('x+y+z=1','x-y+z=2','2*x-y-z=1')9>>y=dsolve('D2y+2*Dy+2*y=0','y(0)=1','Dy(0)=0')>>ezpl ot(y),grid on10>>a=maple('simplify(sin(x)^2+cos(x)^2);')11>>f=maple(' laplace(exp(-3*t)*sin(t),t,s);')12>>syms t x>>F=sin(x*t+2*t);>>L=laplace(F)第七章第八章1-1>>h=tf([5,0],[1,2,2])1-2>>s = tf('s');>>H = [5/(s^2+2*s+2)];>>H.inputdelay =2 1-3>>h=tf([0.5,0],[1,-0.5,0.5],0.1)2>>num=2*[1,0.5];den=[1,0.2,1.01];>>sys=tf(num,d en)>>[z,p,k]=tf2zp(num,den);>>zpk(z,p,k)>>[A,B,C,D]=tf2ss(nu m,den);>>ss(A,B,C,D)3 >>num=[1,5];den=[1,6,5,1];ts=0.1;>>sys c=tf(num,den);>>sysd=c2d(sysc,ts,'tustin')>>r1=1;r2=2;c1=3;c2=4;>>[A,B,C,D]=linmod('x84');>>[num ,den]=ss2tf(A,B,C,D);>>sys=tf(num,den)5>>A=[1,1,0;0,1,0;0,0,2]; B=[0,0;1,0;0,-2];>>n=size(A)>>Tc=ctrb(A,B);if n==rank(Tc)disp('系统完全能控');elsedisp('系统不完全能控');end第九章1>>num=[2,5,1];den=[1,2,3];>>bode(num,den);grid on;>>figure;>>nyquist(num,den);2>>num=5*[1,5,6];den=[1,6,1 0,8];>>step(num,den);gridon;>>figure;>>impulse(num,den);gridon;3>>kosi=0.7;wn=6;>>num=wn^2;den=[1,2*kosi*wn,wn^2]; >>step(num,den);grid on;>>figure;>>impulse(num,den);grid on;4 M文件:function[rtab,info]=routh(den)info=[];vec1=den(1:2:length(den));nrT=len gth(vec1);vec2=den(2:2:length(den)-1);rtab=[vec1;vec2,zeros(1,nrT-length(vec2))];for k=1:length(den)-2, alpha(k)=vec1(1)/vec2(1);for i=1:length(vec2), a3(i)=rtab(k,i+1)-alpha(k)*rtab(k+1,i+1);endif sum(abs(a3))==0 a3=polyder(vec2);info=[info,'All elements in row ',...int2str(k+2)' are zeros;'];elseif abs(a3(1)) rtab=[rtab;a3, zeros(1,nrT-length(a3))];vec1=vec2;vec2=a3;end主程序:>>den=[1,2,8,12,20,16,16];>>[rtab,info]=routh(den)>>a=rt ab(:,1)if all(a>0)disp('系统是稳定的');elsedisp('系统是不稳定的');end5>>num=7*[1,5];den=conv([1,0,0],conv([1,10],[1,1]));>>[gm ,pm,wg,wc]=margin(num,den)第十章 M文件:。

MATLAB仿真课后习题答案

MATLAB仿真课后习题答案

MATLAB仿真课后习题答案MATLAB仿真课后习题答案第一章1.要求在闭区间[0,2Π]上产生具有10个等间距采样点的一维数组。

试用两种不同的指令实现。

解答:方法1:a=0:2*pi/9:2*pi方法2:a1=linspace(0,2*pi,10)4.任意建立矩阵A,然后找出在[10,20]区间的元素的位置。

解答:A=[4,15,-45,10,6;56,0,17,-45,0]A =4 15 -45 10 656 0 17 -45 0>> find(A>=10&A<=20)ans =367第二章M文件的2种形式:命令文件和函数文件。

命令文件没有输入输出参数,执行时只需在命令窗口中键入文件名回车即可;而函数文件是一条以function语句作为引导。

即文件的第一行为function[返回参数1,返回参数2,…]=函数名(输入参数1,输入参数2,…)。

这一行的有无是区分命令文件与函数文件的重要标志。

函数文件可以接受输入变量,还可以返回输出变量,执行时需在命令窗口中以固定格式调用函数方可。

习题22-1.编写程序,建立向量N=[1,2,3,4,5],然后利用向量N产生下列向量:(1) 2,4,6,8,10(2) 1/2, 1, 3/2, 2, 5/2(3) 1, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5(4) 1, 1/4, 1/9, 1/16, 1/25解答:>> N1=2*N >> N2=N/2 >> N3=1./N >> N4=1./N.^2 2-2从键盘输入一个3位数的整数,将它反向输出。

如输入639,输出936。

输入一个百分制成绩,要求输出成绩等级A、B、C、D、E。

其中90~100分为A,80~89分为B,70~79分为C,60~69分为D,60分以下为E。

要求:(1)分别用if语句和switch语句实现。

(2)输入百分制成绩后要判断该成绩的合理性,对不合理的成绩应输出出错信息。

MATLAB仿真 课后习题

MATLAB仿真 课后习题

第一章习题3.请指出以下的变量名(函数名、M文件名)中,哪些是合法的?Abc 2004x lil-1 wu_2004 a&b qst.u _xyz 解:合法的变量名有:Abc wu_20044.指令窗操作(1)求[12+2×(7-4)]÷32的运算结果解:>> [12+2*(7-4)]/3^2ans =2(2)输入矩阵A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9],观察输出。

解:>> A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]A =1 2 34 5 67 8 9(3)输入以下指令,观察运算结果;clear;x=-8:0.5:8;y=x';X=ones(size(y))*x;Y=y*ones(size(x));R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;Z=sin(R)./R;mesh(X,Y,Z);colormap(hot)xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z')解:7.指令行编辑(1)依次键入以下字符并运行:y1=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5))解:>>y1=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5))y1 =0.5000(2)通过反复按键盘的箭头键,实现指令回调和编辑,进行新的计算;y2=2*cos(0.3*pi)/(1+sqrt(5))解:>>y2=2*cos(0.3*pi)/(1+sqrt(5))y2 =0.363311.编写题4中(3)的M脚本文件,并运行之。

解:第二章习题1.在指令窗中键入x=1:0.2:2和y=2:0.2:1,观察所生成的数组。

解:>> x=1:0.2:2 x =1.0000 1.2000 1.4000 1.6000 1.80002.0000 >> y=2:0.2:1 y =Empty matrix: 1-by-02.要求在[0,2π]上产生50个等距采样数据的一维数组,试用两种不同的指令实现。

matlab课后习题参考答案

matlab课后习题参考答案

Matlab课后习题部分参考答案习题二2.student=struct('name',{'zhang','wang','li'},'age',{18,21,[] },'email',{['zh ang@','zhang@'],'',''})5、a=[1 0 0;1 1 0;0 0 1];b=[2 3 4;5 6 7;8 9 10];c=[a b]d=[a;b]c =1 0 023 41 1 0 5 6 70 0 1 8 9 10d =1 0 01 1 00 0 12 3 45 6 78 9 1010、reshape(c,2,9)1 0 1 0 1 5 3 9 71 0 0 02 8 6 4 10 reshape(d,2,9)ans =1 0 5 0 0 6 0 1 71 2 8 1 3 9 0 4 10 (注意:重新排列矩阵,是将原来的矩阵按列排序)11、a.’12、a+b a.*ba\b (即inv(a)*b,考试时,要求能自己手算出a的逆)ans =2 3 43 3 38 9 1013、c=4*ones(3);a>=cb>=c14.strcat('The picture is ','very good')a=['The picture is ','very good']18.double('very good')1.norm(A),det(A),rank(A)2.b=[1 1 1 1 1];c=b';a=[17,24,1,8,50;23,5,7,14,49;4,6,13,20,43;10,12,19,21,62;11,18,25,2,56]; x=a\c习题四1、a=14*rand(1,10)-5;for i=1:9max=i;for j=i+1:10if a(j)>a(max)max=j;endendtemp=a(i);a(i)=a(max);a(max)=temp;enda将上述脚本保存为script41.m2、function y=function42(n)3*randn(1,n)+3;for i=1:n-1max=i;for j=i+1:nif a(j)>a(max)max=j;endendtemp=a(i);a(i)=a(max);a(max)=temp;endy=a;将上述函数保存为function42.m 3、r=input(‘please input 1/2: ’);if r= =1script41;elsen=input(‘please input the length: ’);y=funtion42(n);end4.function f=function1(x,y)if y==1f=sin(x);elseif y==2f=cos(x);elsef=sin(x).*cos(x);end在命令窗口调用函数f=function1(1,3) 5.function result=function3(x,n)result=0;for i=1:nresult=result+sin(x.*i)+(-1).^i.*cos(i.*x); endfunction result=function4(n,t)result=0;A=[1 2 3;0 1 2;0 0 1];for i=1:nresult=result+A*i.*exp(A*i.*t);end习题五3.x1=-2:0.01:2;x2=-2:0.01:2;y1=x1.*sin(x2);y2=x2.*cos(x1);plot3(x1,x2,y 1,'-d',x1,x2,y2,'-d')14、x=8*rand(1,100)-2;y=reshape(x,10,10);save mydata.mat yclearclcload mydatak=y>ones(10);totel=0;for i=1:100if k(i)==1totel=totel+1;endend15、x=rand(5); %生成5*5均匀分布的随机矩阵(该处只作举例,未按题目要求)fid=fopen(‘text.txt’,’w’);count=fwrite(fid,x,’int32’); closestatus=fclose(fid);清除内存,关闭所有窗口fid=fopen(‘text.txt’,’r’);x=fread(fid,[5,5],’int32’); closestatus=fclose(fid); inv(x)16.随便生成一个矩阵,x1=-1:0.2:0.8;x2=-1:0.2:0.8;y1=x1.*sin(x2);y2=x2.*cos(x1);a=reshape([y1;y2],10,10);fid=fopen('table.txt','w'); fprintf (fid,‘%f’,a); fclose(fid) ;清除内存,关闭所有窗口a=fscanf('table.txt','%f') ; exp(a) ;fclose(fid) ;习题六1.c=ploy2str(A);B=[2,0,0,1,3,5];2.x=1:10;B=ployval(A,x);。

MATLAB仿真课后习题

MATLAB仿真课后习题

第一章习题3.请指出以下的变量名(函数名、M文件名)中,哪些是合法的?Abc 2004x lil-1 wu_2004 a&b qst.u _xyz 解:合法的变量名有:Abc wu_20044.指令窗操作(1)求[12+2×(7-4)]÷32的运算结果解:>> [12+2*(7-4)]/3^2ans =2(2)输入矩阵A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9],观察输出。

解:>> A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]A =1 2 34 5 67 8 9(3)输入以下指令,观察运算结果;clear;x=-8:0.5:8;y=x';X=ones(size(y))*x;Y=y*ones(size(x));R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;Z=sin(R)./R;mesh(X,Y,Z);colormap(hot)xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z')解:7.指令行编辑(1)依次键入以下字符并运行:y1=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5))解:>>y1=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5))y1 =0.5000(2)通过反复按键盘的箭头键,实现指令回调和编辑,进行新的计算;y2=2*cos(0.3*pi)/(1+sqrt(5))解:>>y2=2*cos(0.3*pi)/(1+sqrt(5))y2 =0.363311.编写题4中(3)的M脚本文件,并运行之。

解:第二章习题1.在指令窗中键入x=1:0.2:2和y=2:0.2:1,观察所生成的数组。

解:>> x=1:0.2:2 x =1.0000 1.2000 1.4000 1.6000 1.80002.0000 >> y=2:0.2:1 y =Empty matrix: 1-by-02.要求在[0,2π]上产生50个等距采样数据的一维数组,试用两种不同的指令实现。

matlab课后练习习题及答案详解

matlab课后练习习题及答案详解

matlab课后习题及答案详解第1章MATLAB概论与其余计算机语言对比较,MATLAB语言突出的特色是什么?MATLAB拥有功能强盛、使用方便、输入简捷、库函数丰富、开放性强等特色。

MATLAB系统由那些部分构成?MATLAB系统主要由开发环境、MATLAB数学函数库、MATLAB语言、图形功能和应用程序接口五个部分组成。

安装MATLAB时,在选择组件窗口中哪些部分一定勾选,没有勾选的部分此后怎样补安装?在安装MATLAB时,安装内容由选择组件窗口中个复选框能否被勾选来决定,能够依据自己的需要选择安装内容,但基本平台(即MATLAB选项)一定安装。

第一次安装没有选择的内容在补安装时只要依据安装的过程进行,不过在选择组件时只勾选要补装的组件或工具箱即可。

MATLAB操作桌面有几个窗口?怎样使某个窗口离开桌面成为独立窗口?又怎样将离开出去的窗口从头搁置到桌面上?在MATLAB操作桌面上有五个窗口,在每个窗口的右上角有两个小按钮,一个是封闭窗口的Close按钮,一个是能够使窗口成为独立窗口的Undock 按钮,点击Undock按钮就能够使该窗口离开桌面成为独立窗口,在独立窗口的view菜单中选择Dock,,菜单项就能够将独立的窗口从头防备的桌面上。

怎样启动M文件编写/调试器?在操作桌面上选择“成立新文件”或“翻开文件”操作时,M文件编写/调试器将被启动。

在命令窗口中键入edit命令时也能够启动M文件编写/调试器。

储存在工作空间中的数组能编写吗?怎样操作?储存在工作空间的数组能够经过数组编写器进行编写:在工作空间阅读器中双击要编写的数组名翻开数组编写器,再选中要改正的数据单元,输入改正内容即可。

命令历史窗口除了能够察看前方键入的命令外,还有什么用途?命令历史窗口除了用于查问从前键入的命令外,还能够直接履行命令历史窗口中选定的内容、将选定的内容拷贝到剪贴板中、将选定内容直接拷贝到M文件中。

怎样设置目前目录和搜寻路径,在目前目录上的文件和在搜寻路径上的文件有什么差别?目前目录能够在目前目录阅读器窗口左上方的输入栏中设置,搜寻路径能够经过选择操作桌面的file菜单中的SetPath菜单项来达成。

MATLAB仿真课后习题答案

MATLAB仿真课后习题答案

MATLAB仿真课后习题答案第一章1.要求在闭区间[0,2Π]上产生具有10个等间距采样点的一维数组。

试用两种不同的指令实现。

解答:方法1:a=0:2*pi/9:2*pi方法2:a1=linspace(0,2*pi,10)4.任意建立矩阵A,然后找出在[10,20]区间的元素的位置。

解答:A=[4,15,-45,10,6;56,0,17,-45,0]A =4 15 -45 10 656 0 17 -45 0>> find(A>=10&A<=20)ans =367第二章M文件的2种形式:命令文件和函数文件。

命令文件没有输入输出参数,执行时只需在命令窗口中键入文件名回车即可;而函数文件是一条以function语句作为引导。

即文件的第一行为function[返回参数1,返回参数2,…]=函数名(输入参数1,输入参数2,…)。

这一行的有无是区分命令文件与函数文件的重要标志。

函数文件可以接受输入变量,还可以返回输出变量,执行时需在命令窗口中以固定格式调用函数方可。

习题22-1.编写程序,建立向量N=[1,2,3,4,5],然后利用向量N产生下列向量:(1) 2,4,6,8,10(2) 1/2, 1, 3/2, 2, 5/2(3) 1, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5(4) 1, 1/4, 1/9, 1/16, 1/25解答:>> N1=2*N >> N2=N/2 >> N3=1./N >> N4=1./N.^22-2从键盘输入一个3位数的整数,将它反向输出。

如输入639,输出936。

输入一个百分制成绩,要求输出成绩等级A、B、C、D、E。

其中90~100分为A,80~89分为B,70~79分为C,60~69分为D,60分以下为E。

要求:(1)分别用if语句和switch语句实现。

(2)输入百分制成绩后要判断该成绩的合理性,对不合理的成绩应输出出错信息。

matlab课后习题答案第四章

matlab课后习题答案第四章

第4章数值运算习题 4 及解答1 根据题给的模拟实际测量数据的一组t和)(t y试用数值差分diff或数值梯度gradient指令计算)(t y',然后把)(t y和)(t y'曲线绘制在同一张图上,观察数值求导的后果。

(模拟数据从prob_data401.mat 获得)〖目的〗●强调:要非常慎用数值导数计算。

●练习mat数据文件中数据的获取。

●实验数据求导的后果●把两条曲线绘制在同一图上的一种方法。

〖解答〗(1)从数据文件获得数据的指令假如prob_data401.mat文件在当前目录或搜索路径上clearload prob_data401.mat(2)用diff求导的指令dt=t(2)-t(1);yc=diff(y)/dt; %注意yc的长度将比y短1plot(t,y,'b',t(2:end),yc,'r')grid on(3)用gradent 求导的指令(图形与上相似)dt=t(2)-t(1);yc=gradient(y)/dt;plot(t,y,'b',t,yc,'r')grid on〖说明〗● 不到万不得已,不要进行数值求导。

● 假若一定要计算数值导数,自变量增量dt 要取得比原有数据相对误差高1、2个量级以上。

● 求导会使数据中原有的噪声放大。

2 采用数值计算方法,画出dt tt x y x ⎰=0sin )(在]10 ,0[区间曲线,并计算)5.4(y 。

〖提示〗● 指定区间内的积分函数可用cumtrapz 指令给出。

● )5.4(y 在计算要求不太高的地方可用find 指令算得。

〖目的〗● 指定区间内的积分函数的数值计算法和cumtrapz 指令。

● find 指令的应用。

〖解答〗dt=1e-4;t=0:dt:10;t=t+(t==0)*eps;f=sin(t)./t;s=cumtrapz(f)*dt;plot(t,s,'LineWidth',3)ii=find(t==4.5);s45=s(ii)s45 =1.65413 求函数x ex f 3sin )(=的数值积分⎰=π0 )(dx x f s ,并请采用符号计算尝试复算。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第一章习题3.请指出以下的变量名(函数名、M文件名)中,哪些是合法的?Abc 2004x lil-1 wu_2004 a&b qst.u _xyz 解:合法的变量名有:Abc wu_20044.指令窗操作(1)求[12+2×(7-4)]÷32的运算结果解:>> [12+2*(7-4)]/3^2ans =2(2)输入矩阵A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9],观察输出。

解:>> A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]A =1 2 34 5 67 8 9(3)输入以下指令,观察运算结果;clear;x=-8:0.5:8;y=x';X=ones(size(y))*x;Y=y*ones(size(x));R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;Z=sin(R)./R;mesh(X,Y,Z);colormap(hot)xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z')解:7.指令行编辑(1)依次键入以下字符并运行:y1=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5))解:>>y1=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5))y1 =0.5000(2)通过反复按键盘的箭头键,实现指令回调和编辑,进行新的计算;y2=2*cos(0.3*pi)/(1+sqrt(5))解:>>y2=2*cos(0.3*pi)/(1+sqrt(5))y2 =0.363311.编写题4中(3)的M脚本文件,并运行之。

解:第二章习题1.在指令窗中键入x=1:0.2:2和y=2:0.2:1,观察所生成的数组。

解:>> x=1:0.2:2x =1.0000 1.2000 1.4000 1.6000 1.80002.0000>> y=2:0.2:1y =Empty matrix: 1-by-02.要求在[0,2π]上产生50个等距采样数据的一维数组,试用两种不同的指令实现。

解: y1=0:2*pi/49:2*piy2=linspace(0,2*pi,50)3.计算e -2t sint ,其中t 为[0,2π]上生成的10个等距采样的数组。

解:>> t=linspace(0,2*pi,10);x=exp(-2*t).*sin(t)x =0 0.1591 0.0603 0.0131 0.0013 -0.0003 -0.0002 -0.0001 -0.0000 -0.00004.已知A=⎥⎦⎤⎢⎣⎡4321 , B=⎥⎦⎤⎢⎣⎡8765,计算矩阵A 、B 乘积和点乘. 解:>> A=[1,2;3,4];B=[5,6;7,8];x=A*Bx =19 2243 50>> x=A.*Bx =5 1221 325.已知A=⎥⎦⎤⎢⎣⎡05314320,B=⎥⎦⎤⎢⎣⎡05314320,计算A&B, A|B, ~A, A==B, A>B. 解:>> A=[0,2,3,4;1,3,5,0];B=[1,0,5,3;1,5,0,5];a1=A&Ba2=A|Ba3=~Aa4=(A==B)a5=(A>B)a1 =0 0 1 11 1 0 0a2 =1 1 1 11 1 1 1a3 =1 0 0 00 0 0 1a4 =0 0 0 01 0 0 0a5 =0 1 0 10 0 1 07.将题5中的A 阵用串转换函数转换为串B ,再size 指令查看A 、B 的结构,有何不同?解:>> A=[0,2,3,4;1,3,5,0]B=num2str(A)size(A)size(B)A =0 2 3 41 3 5 0B =0 2 3 41 3 5 0ans =2 4ans =2 10第三章习题1.已知系统的响应函数为)sin(11)(θββε+-=-t e t y t ,其中⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=εεθεβ221arctan ,1 ,要求用不同线型或颜色,在同一图上绘制ε取值分别为0.2、0.4、0.6、0.8时,系统在t∈[0,18] 区间的响应曲线,并要求用ε=0.2和 ε=0.8对他们相应的两条曲线进行文字标志。

解:clcclose allclear allt=0:0.02:18;xi=[0.2,0.4,0.6,0.8]';sxi=sqrt(1-xi.^2);sita=atan(sxi./xi);y=1-exp(-xi*t).*sin(sxi*t+sita*ones(1,901))./(sxi*ones(1,901))plot(t,y(1), 'r-', t,y(2), ' b*', t,y(3), ' g+', t,y(4), ' k.')text(4.2,1.4,'\xi =0.2')text(3.8,0.9,'\xi=0.8')2.用plot3、mesh 、surf 指令绘制()()2222111y x y x z ++++-=三维图(x,y 围自定)。

解:clc;close all ;clear all ;x=-5:0.1:5;y=-5:0.1:5;[X,Y]=meshgrid(x,y);a=sqrt((1-X).^2+Y.^2);b=sqrt((1+X).^2+Y.^2);Z=1./(a+b);a1=sqrt((1-x).^2+y.^2);b1=sqrt((1+x).^2+y.^2);z=1./(a1+b1);subplot(1,3,1),plot3(x,y,z),xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z');box on ;subplot(1,3,2),surf(X,Y,Z),xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z');box on ;subplot(1,3,3),mesh(X,Y,Z),xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z');box on ;3.对向量t进行以下运算可以构成三个坐标的值向量:x=sin(t),y=cos(t),z=t.利用指令plot3,并选用绿色的实线绘制相应的三维曲线.解:t=(0:0.01:2)*pi;x=sin(t);y=cos(t);z=t;plot3(x,y,z,'b-');box on第四章习题1.请分别用for 和while 循环语句计算K=∑=6302i i的程序,再写出一种避免循环的计算程序。

(提示:可考虑利用MATLAB 的sum(X,n)函数,实现沿数组X 的第n 维求和。

)解:1)K=0;for i=0:63;K=K+2^i;endKK =1.8447e+0192)i=0;K=0;while i<=63;K=K+2^i;i=i+1;end;KK =1.8447e+0193)i=0;X=0:63;for i=0:63;X(i+1)=2^i; endsum(X,2)ans =1.8447e+019第五章习题1.将下列系统的传递函数模型用MATLAB 语言表达出来。

(1))170046842541254289()1700109329135()(23452341+++++++++=s s s s s s s s s s G解:num=[1,35,291,1093,1700];den=[1,289,254,2541,4684,1700];sys=tf(num,den) (2))15).(5).(1()3(15)(2++++=s s s s s G解:z=-3;p=[-1,-5,-15];k=15;sys=zpk(z,p,k) (3))252).(1).(1()23.()2.(.100)(23223+++-++++=s s s s s s s s s s G解:z=[0,-2,-2];p=[-1,1];k=100;sys1=zpk(z,p,k);num=[1,3,2];den=[1,2,5,2];sys2=tf(num,den);sys=series(sys1,sys2)4.求题3中的系统模型的等效传递函数模型和零极点模型。

解:A=[3,2,1;0,4,6;0,-3,-5];B=[1,2,3]' ;C=[1,2,5];D=0;sys=ss(A,B,C,D);systf=tf(sys)syszpk=zpk(sys)Transfer function:20 s^2 - 83 s + 138---------------------s^3 - 2 s^2 - 5 s + 6Zero/pole/gain:20 (s^2 - 4.15s + 6.9)-----------------------(s-3) (s-1) (s+2)5.已知系统的动力学方程如下,试用MATLAB 语言写出它们的传递函数。

(1))(2)()(500)(50)(15)(......)3(t r t r t y t y t y t y +=+++解:num=[1,2,0];den=[1,15,50,500];sys=tf(num,den)Transfer function:s^2 + 2 s-------------------------s^3 + 15 s^2 + 50 s + 500(2) )(4)(4)(6)(3)(...t r dt t y t y t y t y =+++⎰解:num=[4,0];den=[1,3,6,4];sys=tf(num,den)Transfer function:4 s---------------------s^3 + 3 s^2 + 6 s + 46.试用MATLAB 语言表示图5-13所示系统。

当分别以y =x 2和f 为系统输出、输入时的传递函数模型和状态空间模型(图中k=7N/m,c1=0.5N/m.s-1, c2=0.2N/m.s-1,m1=3.5kg, m2=5.6kg)。

解:)(t fk=7;c1=0.5;c2=0.2;m1=3.5;m2=5.6;num=[m1,c1,k];den=[m1*m2,c1*m1+c2*m1+c1*m2,c1*c2+m2*k,c1*k+c2*k,0];sys=tf(num,den)Transfer function:3.5 s^2 + 0.5 s + 7--------------------------------------19.6 s^4 + 5.25 s^3 + 39.3 s^2 + 4.9 s7.试用MATLAB语言分别表示图5-14所示系统质量m1,m2的位移x1,x2对输入f的传递函数X2(s)/F(s)和X1(s)/F(s),其中m1=12kg, m2=38kg,k=1000N/m, c=0.1N/m.s-1。

相关文档
最新文档