大学毕业设计-MATLAB语言程序设计

MATLAB语言程序设计
系别：电子电气工程系
班级：08级自动化班
姓名：XXX
学号：
1.编写一个求圆的面积的函数文件。

>> f(1)
s =
3.1416
>> f(2)
s =
12.5664
通过此题掌握了独立文件与函数文件的区别。

2.三次抛物线的方程为：y=a*x^3+b*x^2+c*x
试探讨参数a，b和c对其图形的影响。

>> clear all;
>> subplot(1,3,1)
>> fplot('(-2:2)*x.^3+x.^2+x',[-2 2]) %绘制变量a=-2,-1,0,1,2时的图形
>> grid,axis('equal'),axis([-2 2 -4 4]) %显示网格，纵横坐标轴保持一致图
>> %显示区间
>> subplot(1,3,2)
>> fplot('x.^3+(-2:2)x.^2+x',[-2 2]) %绘制变量b=-2,-1,0,1,2时的图形
>> fplot('x.^3+(-2:2)*x.^2+x',[-2 2]) %绘制变量b=-2,-1,0,1,2时的图形
>> grid,axis('equal'),axis([-2 2 -4 4])
>> subplot(1,3,3)
>> fplot('x.^3+x.^2+(-2:2)*x',[-2 2]) %绘制变量c=-2,-1,0,1,2时的图形
>> grid,axis('equal'),axis([-2 2 -4 4])
>> gtext('a=2'),gtext('a=-2'),gtext('a=0') %用gtext命令在其他两个子图上标注字符程序运行结果如下：
分析：由图可得a=0时，此函数为抛物线，a>0时，随着a的增大，其图形越来越陡，a<0时，随着a的减小，其图形越来越陡，且a<0时，图形的极值点增多。

随着b，c的增大，其图形越来越陡。

3．设计GUI，通过调节滑块可以画出不同频率的三角波形，同时学习法对Push Button、Checkbox、Slider、Axes、Popup Menu、Static Text控件的使用和操作。

布局好的控件如下：
添加的代码如下：
运行结果如下：
通过此题，掌握了对Push Button、Checkbox、Slider、Axes、Popup Menu、Static Text控件的使用和操作，知道了图形用户界面设计工具GUIDE的强大功能。

4．运算放大电路如图所示，试分析放大器开环增益和频率响应对整个电路闭环频率响应的影响，并绘出曲线。

>> z2=[20,100,500]*1000;z1=2000; %设置元件参数
>> A0=2e6;w1=500;w2=2e6;w3=5e7;
>> w=logspace(2,8); %设定频率数组
>> b=A0*w1*w2*w3;
>> a=poly([-w1,-w2,-w3]); %列出运算放大器分子分母系数向量>> A=polyval(b,j*w)./polyval(a,j*w); %求放大器开环频率响应
>> for i=1:3
z12(i)=z2(i)/z1;
H(i,:)=-z12(i)./(1+(1+z12(i))./A); %求放大器闭环响应
semilogx(w,abs(H(i,:))),hold on %画出频率-增益曲线
end
>> v=axis;axis(v); %保持w坐标
>> semilogx(w,abs(A))
>> hold off
运行结果如下：
>> z2=[20,100,500]*1000;z1=2000; %设置元件参数
>> A0=2e6;w1=50;w2=2e6;w3=5e7;
>> w=logspace(2,8); %设定频率数组
>> b=A0*w1*w2*w3;
>> a=poly([-w1,-w2,-w3]); %列出运算放大器分子分母系数向量>> A=polyval(b,j*w)./polyval(a,j*w); %求放大器开环频率响应
>> for i=1:3
z12(i)=z2(i)/z1;
H(i,:)=-z12(i)./(1+(1+z12(i))./A); %求放大器闭环响应
semilogx(w,abs(H(i,:))), hold on %画出频率-增益曲线
end
>> v=axis;axis(v); %保持w坐标
>> semilogx(w,abs(A))
将w1减小10倍的H(w)的图如下：
由题可知，Z2越大，越容易造成运算放大器的自激现象。

消除自激可以通过减小w1，或增大w2，w3，在放大器已选定的情况下通常只能用加消振电容的方法减小w1。

5．分别利用命令和simulink模型求y=∫cos(t)dt的结果，其中初值分别为y1(0)=0和y2(0)=1。

（1）simulink模型求解如下：y1（0）=0时：
其结果如下：
y2（0）=1时：
其结果如下：
（2）命令求解如下： >> clear
>> f='cos(x)'; %定义被积函数 >> F=int(f) %求积分 F = sin(x)
6．许多工业控制过程都可以等效成二阶环节，设计典型二阶环节H(s)=20/(1.6s 2+4.4s+1)的
NB
NS
ZR
PS
PB
NB PB PB PS PS ZR NS PB PS PS ZR ZR ZR PS PS ZR ZR NS PS PS ZR ZR NS NS PB
ZR
ZR
NS
NS
NB
e
u de
u为输出信号，e与de为输入信号。

u，e，de的取值范围均在[-6 6]之间。

在命令窗口下输入命令‘fuzzy’弹出如下界面：
在Edit菜单下点击Add Variable下的input，分别点击input1和input2，在Name中改其名称分别为‘e’和‘de’，将output1名字改为‘u’得到如下图形：
双击输入信号e，进入Membership Function Editor窗口界面，将其Range与Display Range都改为[-6 6],然后在membership function plots下删掉原有的三个输入波形，得图如下：
在Edit菜单下，打开Add Mfs窗口，修改Number of MFs为5，
点击OK按钮。

然后依次选中五个波形在Name中分别对其进行命名，对de与u做相同的操作，得出如下图形：
然后，返回到FIS Editor界面，双击Untitled进入Rule Editor界面，按照表格对其输入输出进行添加，完成后如下图所示：
然后点击Close，在File菜单下选中Export中的To workplace，修改它的workspace variable 为
mohu，如下所示：
点击OK按钮，就可以在如下的仿真电路中进行仿真
得出的仿真波形如下：
若运行有错误提示，则在FIS Editor窗口下的Defuzzification中重新选取一种识别模糊控制的方法，如下图所示：
通过这几个题，使我认识到matlab的功能极其强大，不仅可以应用于数学方面，而且可以应用于我们所学的几乎所有的专业课，求解时还可以使用多种方法，不仅可以使用命令求解，而且可以使用simulink模型求解，因此在以后的学习中，我会经常使用此软件，来达到对此软件的熟练掌握。