计算机仿真技术实验指导书版(MATLAB)
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。
计算机仿真实验指导书matlab初步
实验一 Matlab初步一、实验目的初步数熟悉MATLAB 工作环境，熟悉命令窗口，学会利用帮忙窗口查找帮忙信息从数组及其运算入手，进行简单的MATLAB程序编制。
二、实验内容1）熟悉MATLAB 平台的工作环境。
2）熟悉MATLAB 的5 个工作窗口。
①Command Windows （命令窗口）②Workspace （工作空间窗口）③Command History （命令历史记录窗口）④Current Directory （当前目录窗口）⑤Help Windows （帮忙窗口）3）指令初步在命令窗口输入>> x=1>> y=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]>> z1=[1:10],z2=[1:2:5];查看输出结果而且Who Who where what等查看输出结果4）自己举例，完成对eye, ones, zeros, magic, linspace, logspace 等函数的实验。
5）大体运算：设a= [1,-2,3; 4,5,9; 6,3,-8], b= [2,6,1; -3,2,7; 4,8,-1](1)求a.*b(2)求a.^2(3)求2-a(4)求a(1:2,2:3)6）求[100，999]之间能被21 整除的数的个数。
提示：先利用冒号表达式，再利用find 和length 函数。
7）成立一个字符串向量，删除其中的大写字母。
提示：利用find 函数和空矩阵。
实验二 Matlab编程基础一、实验目的一、掌握利用if 语句设计程序的方式。
二、掌握利用while、for 及Switch 语句实现循环结构的方式。
3、熟悉利用向量运算来代替循环操作的方式。
4、掌握绘制二维图形的常常利用函数。
二、实验内容一、用magic(6)产生一矩阵，用for 循环指令求解其所有元素的和。
二、一个三位整数列位数字的立方和等于本身则称该数为水仙花数。
试输出全数水仙花数。
Matlab计算机仿真实验指导书.
李旭妍2014 年9月计算机仿真实验指导书目录前言.................................................................................1 实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算....................................2 实验二 MATLAB语言的程序设计与图形绘制..............................6 实验三利用MATLAB 对常微分方程的求解及系统数学模型的转...12 实验四连续系统离散相似法的数字仿真实验 (13)前言《计算机仿真》课是工业自动化专业的专业选修课。
本课程的任务就是使学生了解控制系统计算机仿真的基本概念和方法，掌握MATLAB 仿真工具在控制系统仿真与辅助设计中的应用，其目的在于培养学生对控制系统的分析与设计能力，加深对已学过的各科专业知识的消化与理解。
该课程的知识在控制系统的辅助设计及控制理论的研究中起着相当重要的作用。
通过本课程的实验教学，学生应熟练掌握MATLAB 语言的使用与程序设计、MATLAB 基本绘图功能、MATLAB 中数学模型的建立及转换、控制系统的时域、频域及根轨迹分析、系统框图输入与SIMULINK 仿真工具的应用等基本仿真方法，对所学过的理论知识有更深入的理解和认识，并能利用它对控制系统进行分析、设计与综合，具有应用计算机解决专业理论问题的能力。
本实验指导书按照教学大纲要求并结合所学内容编写了六个基本实验，其中的每一个实验学生都可以自己扩展，按照实验目的和要求自己设计，多做一些练习题。
在每次做实验前，要求学生在此基础上写出实验准备报告，鼓励出新，丰富实验内容。
由于本书编写仓促，在使用的过程中如发现问题请及时批评指正。
实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算一、实验目的：1、熟悉MATLAB6的开发环境； 2、掌握MATLAB6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； 4、熟练掌握特殊运算符及MATLAB 函数的用法。
matlab实验指导书1
MATLAB专题实验指导书刘美兰吴彩玲电信学院自动化系2006年6月目录实验一MATLAB的安装------------------------------------------1 实验二Desktop操作桌面基础-----------------------------------5实验三数值数组及其运算----------------------------------------10实验四数据和函数的可视化-----------------------------------------16实验五MATLAB仿真环境-----------------------------------------------22实验六句柄图形和图形用户界面制作--------------------------------24附录1 Matlab的函数及指令Functions and Commands----------27附录2 SIMULINK的库模块-----------------------------------------------38实验一 MATLAB的安装一、实验目的熟练Matlab的安装步骤。
二、Matlab安装的硬件要求硬件要求：CPU：Pentium II以上，内存24MB以上，CD-ROM(安装用)。
硬盘安装前应有2MB以上空间。
8位以上显卡，图形加速卡，声卡。
三、实验内容和步骤MATLAB软件的安装与卸载。
下面以一台PC机（操作系统为WIN2000）为例，介绍Matlab的安装过程。
1）把安装盘放入CD-ROM，一般会自动运行安装程序，如果不运行，可以进入光盘双击setup.exe文件，初始化完成，会出现图1-1所示界面。
图1-12）单击Next按钮，出现一个对话框，如图1-2所示，输入你的安装序列号。
图1-23）单击Next，出现对话框如图1-3，内容是你是否接受协议。
计算机仿真试验指导书
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。
《计算机仿真技术》实验指导书
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。
MATLAB实验指导书（DOC）
MATLAB实验指导书（DOC）MATLAB实验指导书前⾔MATLAB程序设计语⾔是⼀种⾼性能的、⽤于科学和技术计算的计算机语⾔。
它是⼀种集数学计算、分析、可视化、算法开发与发布等于⼀体的软件平台。
⾃1984年MathWorks公司推出以来，MATLAB以惊⼈的速度应⽤于⾃动化、汽车、电⼦、仪器仪表和通讯等领域与⾏业。
MATLAB有助于我们快速⾼效地解决问题。
MATLAB相关实验课程的学习能加强学⽣对MATLAB程序设计语⾔理解及动⼿能⼒的训练，以便深⼊掌握和领会MATLAB应⽤技术。
⽬录基础型实验............................................................................................ - 1 - 实验⼀MATLAB集成环境使⽤与基本操作命令练习............. - 1 - 实验⼆MATLAB中的数值计算与程序设计 ............................. - 7 - 实验三MATLAB图形系统......................................................... - 9 -基础型实验实验⼀ MATLAB 集成环境使⽤与基本操作命令练习⼀实验⽬的熟悉MATLAB 语⾔编程环境；熟悉MATLAB 语⾔命令⼆实验仪器和设备装有MATLAB7.0以上计算机⼀台三实验原理MATLAB 是以复杂矩阵作为基本编程单元的⼀种程序设计语⾔。
它提供了各种矩阵的运算与操作，并有较强的绘图功能。
1.1基本规则1.1.1 ⼀般MATLAB 命令格式为[输出参数1，输出参数2，……]=（命令名）（输⼊参数1，输⼊参数2，……）输出参数⽤⽅括号，输⼊参数⽤圆括号如果输出参数只有⼀个可不使⽤括号。
1.1.2 %后⾯的任意内容都将被忽略，⽽不作为命令执⾏，⼀般⽤于为代码加注释。
matlab控制系统计算机仿真实验-完整版
MALTAB 仿真实验指导书实验一实验题目：欧拉法&梯形法的MATLAB 实现实验目的：1.熟练掌握MATLAB 的使用方法2.牢记欧拉法、梯形法的计算过程3.熟悉欧拉法、梯形法以及实现二阶动态响应的程序编写 实验内容：已知被控对象的系数矩阵分别为A=[-5 -2 -1 -0.5；4 0 0 0；0 2 0 0；0 0 1 0 ]B=[1;0;0;0]；C=[0 0 0.25 0.5]；D=0；根据欧拉法、梯形法的递推公式，应用MATLAB 语言编写相应的仿真程实验要求：1.取计算步长65.0=h ，初值均为零，输入为阶跃信号，取25=u ，研究系统25秒的动态过程。
2.取计算步长01.0=h ，初值均为零，输入为阶跃信号，取25=u ，研究系统25秒的动态过程。
实验算法：欧拉法递推公式：),(1k k k k y t hf y y +=+梯形法的递推公式： )],(),([2),(011101++++++=+=k k k k k k k k k k y t f y t f h y y y t hf y y实验方法：利用所学过数值积分方法（欧拉法、梯形法），通过MATLAB 语言对给定的系统进行仿真实验步骤：1.了解并掌握基本数值积分的方法，即欧拉法、梯形法，并做比较，了解它们之间的联系与区别和优缺点，其中重点掌握梯形法。
2.通过给定的系统，利用欧拉法、梯形法编写相应MATLAB 语言，实现仿真，得出相应的仿真曲线。
3.比较仿真实验结果，并得出结论。
4.撰写实验报告。
实验程序：1.欧拉法A=[-5 -2 -1 -0.5;4 0 0 0;0 2 0 0;0 0 1 0];B=[1;0;0;0];C=[0 0 0.25 0.5];D=0;x0=[0;0;0;0];% x0为状态变量的初值，此处以列向量表示；u=25;% u为输入向量；t0=0;% t0为仿真时间的起始时刻；tf=15;% tf为仿真时间的结束时刻；h=0.65;% h=0.01 h为仿真时所取的仿真步长；m=(tf-t0)/h;[r,c]=size(A);for i=1:mfor j=1:rx(j)=x0(j)+h*(A(j,:)*x0+B(j,:)*u);endy(i)=C*x';x0=x';t(i)=i*h;endplot(t,y)grid ontitle('useEuler')2.梯形法A=[-5 -2 -1 -0.5;4 0 0 0;0 2 0 0;0 0 1 0];B=[1;0;0;0];C=[0 0 0.25 0.5];D=0;x0=[0;0;0;0];% x0为状态变量的初值，此处以列向量表示；u=25;% u为输入向量;t0=0;% t0为仿真时间的起始时刻；tf=15;% tf为仿真时间的结束时刻；h=0.65;% h=0.01 h为仿真时所取的仿真步长；m=(tf-t0)/h;[r,c]=size(A);for i=1:mfor j=1:rx(j)=x0(j)+h*(A(j,:)*x0+B(j,:)*u);endx1=x';for k=1:rxx(k)=x0(k)+0.5*h*((A(k,:)*x0+B(k,:)*u)+(A(k,:)*x1+B(k,:)*u)); endy(i)=C*xx';x0=xx';t(i)=i*h;endplot(t,y)grid ontitle('useLadder')实验报告要求：1.书写实验报告，其中包括实验题目，实验目的，实验内容，实验要求，实验思路，实验方法，实验步骤，实验程序等。
MATLAB实验指导书（共5篇）
MATLAB实验指导书（共5篇）第一篇：MATLAB实验指导书MATLAB 实验指导书皖西学院信息工程学院实验一 MATLAB编程环境及简单命令的执行一、实验目的1．熟悉MATLAB编程环境二、实验环境1．计算机2．MATLAB7.0集成环境三、实验说明1．首先应熟悉MATLAB7.0运行环境，正确操作2．实验学时：2学时四、实验内容和步骤1．实验内容（1）命令窗口的使用。
（2）工作空间窗口的使用。
（3）工作目录、搜索路径的设置。
（4）命令历史记录窗口的使用。
（5）帮助系统的使用。
（6）了解各菜单的功能。
2．实验步骤（1）启动MATLAB，熟悉MATLAB的桌面。
（2）进入MATLAB7.0集成环境。
（3）在命令窗口执行命令完成以下运算，观察workspace的变化，记录运算结果。
1)（365-52⨯2-70）÷3 2)>>area=pi*2.5^2 3)已知x=3，y=4，在MATLAB中求z：x2y3 z=2(x-y)4)将下面的矩阵赋值给变量m1,在workspace中察看m1在内存中占用的字节数。
⎡162313⎤⎢511108⎥⎥m1=⎢⎢97612⎥⎢⎥414151⎣⎦执行以下命令>>m1(2 , 3)>>m1(11)>>m1(: , 3)>>m1(2 : 3 , 1 : 3)>>m1(1 ,4)+ m1(2 ,3)+ m1(3 ,2)+ m1(4 ,1)5)执行命令>>helpabs 查看函数abs的用法及用途，计算abs(3 + 4i)6)执行命令>>x=0:0.1:6*pi;>>y=5*sin(x);>>plot(x,y)7)运行MATLAB的演示程序，>>demo，以便对MATLAB有一个总体了解。
五、思考题1、以下变量名是否合法？为什么？（1）x2（2）3col（3）_row （4）for2、求以下变量的值，并在MATLAB中验证。
《Matlab》实验指导书_电子信息(1)
MATLAB实验指导书刘猛编写沈阳理工MATLAT课程实验要求一、实验指导书编写依据1．电子信息专业教学计划。
2．电子信息专业《MATLAT》理论教学大纲对实验环节的要求。
3．近年来《MATLAT》实验教学经验。
二、实验课程地位及相关课程的联系1．《MATLAT》是电子信息专业课程。
2．本实验项目是《MATLAT》课程综合知识的运用。
3．本实验项目重点是对于各种数学模型进行建模、求解、分析、评价与改进。
4．本实验为后续的《MATLAT》课程设计和毕业设计等有指导意义。
三、实验目的、性质和任务1．理解MATLAT的基本理论，训练建立与求解数学模型的基本技能，掌握科学的实验方法。
2．培养学生观察问题、分析问题和独立解决问题的能力。
3．通过实验使学生能够熟练使用数学软件，具有根据具体问题进行数据分析、建模与求解的能力。
4．通过综合性、设计性实验训练，培养学生初步掌握利用计算机软件进行问题求解的方法。
5．培养学生正确记录实验数据和现象，正确处理实验数据和分析实验结果的能力以及正确书写实验报告的能力。
四、实验基本要求1．实验项目依据教学计划，培养学生工程实践能力。
2．巩固和加深学生对MATLAT基础知识的理解，提高学生综合运用所学知识的能力。
3．实验项目要求学生综合掌握MATLAT的基本知识，并运用相关知识自行设计实验方案。
4．通过实验，要求学生做到：（1）能够预习实验，自行设计实验方案并撰写实验报告；（2）学会对于常用问题的数据分析、建模与求解的方法；（3）掌握数学软件的使用方法。
五、实验内容和学时分配六、考核方法和评分标准1．按照实验指导书的具体要求，根据每个学生实验前的预习准备，实验过程的考查，实验操作情况及实验报告的质量，综合给出实验成绩，实验成绩占期末总评成绩的10％。
2．实验评分应包括两个方面：（1）实验操作能力及实验纪律占40%：（2）实验报告占60%。
3．评分等级评定成绩分优、良、中、及格和不及格五个等级。
matlab实验指导书
MATLAB实验指导书指导老师许承东实验一MATLAB基本操作实验目的1、熟悉MATLAB的工作环境；2、掌握MATLAB常用的操作运算符和一些基本操作；3、学会编写M文件。
实验内容e sin3t,其中t的取值范围为[0,4π]。
1、绘制衰减图线y=5.2/t（1）启动MATLAB，如图1.1所示。
图1.1 MATLAB的工作环境（2）直接在命令窗口输入以下代码：（3）程序执行后显示的衰减振荡曲线如图1.2所示。
图1.2 衰减振荡曲线（4）生成M文件。
在历史命令窗口中选中上面所写代码，单击鼠标右键，在弹出菜单中选择Create M-File菜单项，即可创建为M文件，将文件命名为quxian.m保存。
2、向量化和循环结构的比较（1）从工具栏中单击New M-file图标，或从菜单中选择File/New/M-File创建新的M文件，如图1.3所示。
图1.3 创建新的M文件（2）在M文件编辑器中输入以下代码：（3）保存运行。
将文件名改为vectorize_contrast.m保存。
单击Run 命令或直接按F5执行。
（4）执行结果实验二MATLAB基本图形绘制实验目的1、掌握MATLAB二维图形的绘制；2、掌握MATLAB三维图形的绘制。
实验内容1、二维图形的绘制（1）从工具栏中单击New M-file图标，或从菜单中选择File/New/M-File创建新的M文件。
（2）在M文件编辑器中输入以下代码：（3）保存运行。
将文件名改为example_plot.m保存。
单击Run命令或直接按F5执行。
（4）二维图形绘制结果如图2.1所示。
图2.1 二维图形绘制结果2、三维曲面绘制（1）从工具栏中单击New M-file图标，或从菜单中选择File/New/M-File创建新的M文件。
（2）在M文件编辑器中输入以下代码：（3）保存运行。
将文件名改为matlab_script.m保存。
单击Run命令或直接按F5执行。
《MATLAB仿真技术》实验指导书2016附问题详解
实验项目及学时安排实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算 2学时实验二 MATLAB数值计算实验 2学时实验三 MATLAB数组应用实验 2学时实验四 MATLAB符号计算实验 2学时实验五 MATLAB的图形绘制实验 2学时实验六 MATLAB的程序设计实验 2学时实验七 MATLAB工具箱Simulink的应用实验 2学时实验八 MATLAB图形用户接口GUI的应用实验 2学时实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算一、实验目的1．熟悉MATLAB开发环境2．掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算二、实验基本知识1.熟悉MATLAB环境:MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器、文件和搜索路径浏览器。
2.掌握MATLAB常用命令3.MATLAB变量与运算符变量命名规则如下：（1）变量名可以由英语字母、数字和下划线组成（2）变量名应以英文字母开头（3）长度不大于31个（4）区分大小写MATLAB中设置了一些特殊的变量与常量，列于下表。
MATLAB运算符，通过下面几个表来说明MATLAB的各种常用运算符4.MATLAB的一维、二维数组的寻访表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式5.MATLAB的基本运算表7 两种运算指令形式和实质涵的异同表6.MATLAB的常用函数表8 标准数组生成函数表9 数组操作函数三、实验容1、学习使用help命令，例如在命令窗口输入help eye，然后根据帮助说明，学习使用指令eye（其它不会用的指令，依照此方法类推）2、学习使用clc、clear，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。
3、初步程序的编写练习，新建M-file，保存（自己设定文件名，例如exerc1、exerc2、 exerc3……），学习使用MATLAB的基本运算符、数组寻访指令、标准数组生成函数和数组操作函数。
计算机仿真实验指导书(自编)
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。
计算机matlab仿真实验指导书
计算机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 (6)实验目的 (6)实验内容 (6)实验方法与步骤 (6)实验三MA TLAB编程 (10)实验目的 (10)实验内容 (10)实验方法与步骤 (10)实验四控制系统建模与转换方法 (13)实验目的 (13)实验内容 (13)实验方法与步骤 (14)实验五Simulink仿真应用 (16)实验目的 (16)实验内容 (16)实验方法与步骤 (17)实验六控制系统的计算机辅助分析 (18)实验目的 (18)实验内容 (18)实验方法与步骤 (19)实验七控制系统的计算机辅助设计 (23)实验目的 (23)实验内容 (23)实验方法与步骤 (23)实验八S函数与MA TLAB工具箱 (27)实验目的 (27)实验内容 (27)实验方法与步骤 (27)2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。
Matlab实验指导书(1-10完整)
1．初次接触 Matlab 应该注意函数表达式的文本式描述。 2．在使用图形函数计算器 funtool 时，注意观察 1 号和 2 号窗口中函数的图形。
四、实验报告要求
1．针对图形函数计算器 funtool，对每一类型计算记录其中一个图形的曲线。 2．书写实验报告时要结构合理，层次分明，在分析描述的时候，需要注意语言的
⎪⎪⎨⎪−x12+x11+4
x2 x2
− 7x3 − 7x3
−15x4 + 12 x4
− 6x5 = 294 − x5 = −441
⎪⎩6x1 +11x2 +11x3 − 9x4 −13x5 = 103
3．用网孔电流法求如下电路的各支路电流。
Ia
Ib
Id
Ic
60Ω
20Ω
40Ω
40Ω
50V
10V
40V
流畅。
《Matlab 语言及其在电子信息科学中的应用》实验指导书
许钢 编
3
实验二：M 文件和 Mat 文件操作
一、实验目的
1．定制自己的工作环境。 2．编写简单的 M 文件。 3．保存内存工作区中的变量到.mat 文件。 4．学会只用 Matlab 帮助。
二、实验内容
1．使用 format 命令和 File|Peferences 菜单定制自己的工作环境。 2．编写如下 M 文件，试调整参数 a 的大小，观察并记录 y1、y2 的波形特征。
《Matlab 语言及其在电子信息科学中的应用》实验指导书
许钢 编
4．用结点电压法求如下电路的结点电压 un1、un2。
① + u2 - ②
2kΩ
10A
matlab仿真实验指导书
matlab仿真实验指导书计算机仿真及应用实验指导书电气与电子信息工程学院实验一 S函数实现单摆运动一、实验目的掌握S函数的定义、功能模块调用方法、工作原理及应用场合。
二、预习及思考1、S函数应用于哪些场合？2、S函数的子程序是如何调用的？三、实验步骤在建立实际的S-函数时，可在该模板必要的子程序中编写程序并输入参数便可。
S-函数的模板程序位于toolbox/simulink/blocks目录下，文件名为sfuntmpl.m，可以自己查看。
在运用S-函数进行仿真前，应当自行编制S-函数程序，因此必须知道系统在不同时刻所需要的信息：（1）在系统开始进行仿真时，应先知道系统有多少状态变量，其中哪些是连续变量，哪些是离散变量，以及这些变量的初始条件等信息。
这些信息可通过S-函数中设置flag=0获取。
（2）若系统是严格连续的，则在每一步仿真时所需要的信息为：通过flag=1获得系统状态导数；通过flag=3获得系统输出。
（3）若系统是严格离散的，则通过flag=2获得系统下一个离散状态；通过flag=3获得系统离散状态的输出。
单摆示意图：?FdFm单摆的状态方程x??Kdx1?Kgsin??u x?x21从MATLAB的toolbox\\simulink\\blocks子目录下，复制sfintempl.m，并把它改名为simpendzzy.m，再根据状态方程对文件进行修改，最后形成文件。
构成名为simpendzzy的S-函数模块从simulink的“user-defined Function ”子库中复制S-Function框架模块到空白模型窗，如图所示。
双击S-Function框架模块，弹出下图所示对话窗；在“S-Function name ”栏中填写函数名simpendzzy；在“S-Function parameters”栏中填写函数simpendzzy.m的第4、5、6、个输入宗量名dampzzy,gngzzy(次序要对)；再点击【OK】，就得到单摆S-函数模块，如图所示。
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计算机仿真技术实验指导书滨州学院光电工程系目录实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算 (1)实验二MATLAB数值及符号运算 (7)实验三MATLAB语言的程序设计 (12)实验四MATLAB的图形绘制 (15)实验五线性系统时域响应仿真分析 (19)实验六控制系统的根轨迹 (23)实验七控制系统的频率特性分析 (29)实验八Simulink建模与仿真 (33)实验九基于传递函数的控制器设计 (41)实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算一、实验目的：1．熟悉MATLAB开发环境2．掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算二、实验基本知识：1.熟悉MATLAB环境:MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器文件和搜索路径浏览器。
2.掌握MATLAB常用命令3.MATLAB变量与运算符变量命名规则如下：（1）变量名可以由英语字母、数字和下划线组成（2）变量名应以英文字母开头（3）长度不大于31个（4）区分大小写MATLAB中设置了一些特殊的变量与常量，列于下表。
MATLAB运算符，通过下面几个表来说明MATLAB的各种常用运算符表2 MATLAB算术运算符表3 MATLAB关系运算符表4 MATLAB逻辑运算符表5 MATLAB特殊运算4.MATLAB的一维、二维数组的寻访表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式5.MATLAB的基本运算表7 两种运算指令形式和实质内涵的异同表6.MATLAB的常用函数表8 标准数组生成函数表9 数组操作函数三、实验内容1、新建一个文件夹（自己的名字命名）2、启动MATLAB6.5，将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。
方法如下：3、保存，关闭对话框4、学习使用help命令，例如在命令窗口输入help eye，然后根据帮助说明，学习使用指令eye（其它不会用的指令，依照此方法类推）5、学习使用clc、clear，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。
6、初步程序的编写练习，新建M-file，保存（自己设定文件名，例如exerc1、exerc2、exerc3……），学习使用MATLAB的基本运算符、数组寻访指令、标准数组生成函数和数组操作函数。
注意：每一次M-file的修改后，都要存盘。
练习A：（1）help rand，然后随机生成一个2×6的数组，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。
（2）学习使用clc、clear，了解其功能和作用。
（3）输入C=1:2:20，则C（i）表示什么？其中i=1,2,3, (10)（4）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^2 A.^2 B/A B./A （5）二维数组的创建和寻访，创建一个二维数组（4×8）A，查询数组A第2行、第3列的元素，查询数组A第2行的所有元素，查询数组A第6列的所有元素。
（6）两种运算指令形式和实质内涵的比较。
设有3个二维数组A2×4，B2×4，C2×2，写出所有由2个数组参与的合法的数组运算和矩阵指令。
（7）学习使用表8列的常用函数（通过help方法）（8）学习使用表9数组操作函数。
练习B（10）用reshape指令生成下列矩阵，并取出方框内的数组元素。
实验二MATLAB数值及符号运算一、实验目的：1、了解伴随矩阵、稀疏矩阵、魔方矩阵、对角矩阵、范德蒙等矩阵的创建，掌握矩阵的基本运算2、掌握矩阵的数组运算3、掌握多项式的基本运算4、会求解代数方程5、掌握创建符号表达式和矩阵的方法6、掌握符号表达式的微分和积分运算二、实验基本知识：1、创建矩阵的方法：直接输入法；用matlab函数创建矩阵2、矩阵运算：矩阵加、减（＋,－）运算矩阵乘（*）运算矩阵乘方inv ——矩阵求逆det ——行列式的值eig ——矩阵的特征值diag ——对角矩阵’——矩阵转置sqrt ——矩阵开方3、矩阵的数组运算：数组加减(.+,.-)：对应元素相加减数组乘(.*）：a，b两数组必须有相同的行和列，两数组相应元素相乘数组除（./，.\）：a./b=b.\a —都是b的元素被a的对应元素除（a除以b）a.\b=b./a —都是a的元素被b的对应元素除（除以a）数组乘方(.^)：元素对元素的幂数组点积（点乘）：维数相同的两个向量的点乘，其结果是一个标量数组叉积：就是一个过两个相交向量的交点且垂直于两个向量所在平面的向量数组混合积:先叉乘后点乘4、多项式运算poly ——产生特征多项式系数向量roots ——求多项式的根p=poly2str(c,‘x’)（以习惯方式显示多项式）conv,convs多项式乘运算deconv多项式除运算多项式微分polyder(p): 求p的微分polyder(a,b): 求多项式a,b乘积的微分[p,q]=polyder(a,b): 求多项式a,b商的微分5、代数方程组求解1）.恰定方程组的解方程ax=b(a为非奇异)两种求解方法： x=inv(a)*b —采用求逆运算解方程x=a\b —采用左除运算解方程2）超定方程组的解方程 ax=b ,m<n时此时不存在唯一解。
x=(a' a)-1 a ' b ——求逆法3）欠定方程组的解matlab可求出两个解：用除法求的解x是具有最多零元素的解是具有最小长度或范数的解，这个解是基于伪逆pinv求得的。
6、复数运算：复数的实虚部、模和幅角计算real_z=real(z)image_z=imag(z)magnitude_z=abs(z)angle_z_radian=angle(z) %弧度单位angle_z_degree=angle(z)*180/pi %度数单位7、符号矩阵的创建1）用matlab函数sym创建矩阵（symbolic 的缩写)命令格式：A=sym('[ ]')2）用字符串直接创建矩阵8、符号矩阵的修改a.直接修改：可用↑、←键找到所要修改的矩阵，直接修改b.指令修改：subs(A, 'new', 'old')来修改9、符号矩阵与数值矩阵的转换将数值矩阵转化为符号矩阵，函数调用格式：sym(A)将符号矩阵转化为数值矩阵，函数调用格式： numeric(A)10、符号微积分与积分变换diff(f) —对缺省变量求微分diff(f,v) —对指定变量v求微分diff(f,v,n) —对指定变量v求n阶微分int(f) —对f表达式的缺省变量求积分int(f,v) —对f表达式的v变量求积分int(f,v,a,b) —对f表达式的v变量在（a,b)区间求定积分11、符号代数方程求解solve(f) ——求一个方程的解solve(f1,f2, …fn) ——求n个方程的解12、符号微分方程求解指令：dsolve命令格式：dsolve(f,g)： f ——微分方程，可多至12个微分方程的求解；g为初始条件，默认自变量为 'x',可任意指定自变量't', 'u'等，微分方程的各阶导数项以大写字母D表示三、实验内容：1、生成一个3行3列的随机矩阵，并逆时针旋转90°，左右翻转，上下翻转。
2、已知a=[1 2 3]，b=[4 5 6]， 求a.\b 和a./ b3、数组和矩阵有何不同？4、已知a=[1 2 3;4 5 6;7 8 0]，求其特征多项式并求其根。
5、已知多项式a(x)=x 2+2x+3，b(x)=4x 2+5x+6，求a ，b 的积并微分。
6、求解方程1）⎩⎨⎧=+=+ 133x 2822121x x x2）⎪⎩⎪⎨⎧=+=+=+343 23x 212212121x x x x x3）⎩⎨⎧=++=++ 243x 2132321321x x x x x7、用两种方法创建符号矩阵，A =[ a, 2*b][3*a, 0]并把其中的a 改为c 。
8、计算二重不定积分9、对符号方程f = ax2+bx+c 求解1）对x 求解2）对a 求解。
10、求解微分方程0)0(,1)0(,02222===++dx dyy y dx dy dxy d 。
dxdyxe xy ⎰⎰-实验三MATLAB语言的程序设计一、实验目的：1、熟悉MATLAB程序编辑与设计环境2、掌握各种编程语句语法规则及程序设计方法3、函数文件的编写和设计4、了解和熟悉跨空间变量传递和赋值二、实验基本知识：1、程序流程控制语句for循环结构语法：for i＝初值：增量：终值语句1……语句nend说明：1．i＝初值：终值，则增量为1。
2．初值、增量、终值可正可负，可以是整数，也可以是小数，只须符合数学逻辑。
while 循环结构语法：while 逻辑表达式循环体语句end说明：1、whiIe结构依据逻辑表达式的值判断是否执行循环体语勾。
若表达式的值为真，执行循环体语句一次、在反复执行时，每次都要进行判断。
若表达式的值为假，则程序执行end之后的语句。
2、为了避免因逻辑上的失误，而陷入死循环，建议在循环体语句的适当位置加break语句、以便程序能正常执行。
（执行循环体的次数不确定；每一次执行循环体后，一定会改变while后面所跟关系式的值。
）3、while循环也可以嵌套、其结构如下：while逻辑表达式1循环体语句1while逻辑表达式2循环体语句2end循环体语句3endif-else-end分支结构if 表达式1语句1else if 表达式2(可选)语句2else(可选)语句3endend说明：1.if结构是一个条件分支语句，若满足表达式的条件，则往下执行；若不满足，则跳出if结构。
2．else if表达式2与else为可选项，这两条语句可依据具体情况取舍。
3．注意：每一个if都对应一个end，即有几个if，记就应有几个end。
switch-case结构语法：switch表达式case常量表达式1语句组1case常量表达式2语句组2……otherwise语句组nend说明：1．switch后面的表达式可以是任何类型，如数字、字符串等。
2．当表达式的值与case后面常量表达式的值相等时，就执行这个case后面的语句组如果所有的常量表达式的值都与这个表达式的值不相等时，则执行otherwise后的执行语句。