自动控制原理第9章

二、MATLAB命令/函数的基本语法
命令/函数调用格式： [返回参数列表]＝命令/函数名（输入参数列表）
命令/函数的用法、输入参数和返回参数，均能通过帮助菜单HELP查询， 也可以直接在命令窗口输入“help 命令/函数名”进行查询。
多个命令/函数输入时，相互间可以用“，”或“；”隔开。
例9-3： 用多项式相乘函数conv()计算多项式s+1和s+2之积，并把结 果赋值变量a。
第九章 MATLAB在控制原理中 的应用
9.1 MATLAB软件界面 9.2 MATLAB程序基础 9.3 Simulink操作简介 9.4 线性控制系统仿真 9.5非线性控制系统仿真 9.6离散控制系统仿真
MATLAB简介：
MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的ຫໍສະໝຸດ Baidu称，美国MathWorks
解：>>
a=conv([1 1],[1 2])
a=
1
3
2
三、常用的基本命令/函数 format short 设置数值显示格式为短格式，显示小数点后4位有效数 字；
format long 设置数值显示格式为长格式，双精度数显示小数点后15 位有效数字，单精度显示小数点后7位有效数字；
clear 清除工作空间中的变量；
公司出品的数学软件。
MATLAB软件主要包括MATLAB和Simulink两大部分：MATLAB是一种用于 算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交 互式环境；Simulink 是一个用于对动态系统进行多域建模和模型设计的平 台，它提供了一个交互式图形环境，以及丰富的模块库，并可针对特定应 用加以扩展。
例如， B=1:1:4，运算后B=[1 2 3 4]。
冒号运算符在矩阵运算时还可以用于矩阵剪裁。
例如，A=[1 2 3,4;5,6 7 8]
A(1:2,3:4)表示A矩阵第1、2行中的第3、4列元素所构成的矩阵。
A(1:
2, 3
:
4)

3 7
4 8
常用的数学函数
函数
运算
函数
sin()
正弦
工具栏中Simulink启动图标可启动Simulink，当前目录指示器显示 当前的工作目录，目录设置按钮可以设置当前工作目录.
菜单
菜单说明
File:New:M-file File:Open File:Import Data File:Save Workspace as File:Set Path File:Preferences Desktop Help
MATLAB的保留变量应尽量避免重新赋值。
MATLAB常用的保留变量： i, j 虚部单位，即i=sqrt(-1); pi 圆周率（浮点）; eps 浮点运算误差限 2.2204×10-16，当计算结果小于eps时，作为0 处理; inf/Inf 无穷大; NaN不定式，表示0/0, ∞/∞等无法确定的值。
新建M文件 打开文件
导入数据Mat文件 将工作空间所有变量和数据保存为数据 Mat文件 设置MATLAB文件搜索路径 设置MATLAB软件参数 界面配置和切换
MATLAB软件帮助
三、界面窗口 1、当前目录浏览器窗口(Current Directory)
浏览MATLAB软件当前工作目录的文件。
2、工作空间窗口(Work space) 显示当前工作空间中的变量，可以显示每个变量的名称(Name)、值
“；”或带“；”，不带“；”的含义是在命令窗口显示赋值的结果，带 “；”则不显示。
例9-1：为变量 a 赋值行向量 [ 1 2 ]，分别不带 “；”或带 “；”。
解： >>a= [ 1 2 ] %显示赋值结果 a= 12 >>a= [ 1 2 ]; %不显示结果 >>
ans是MATLAB的默认变量，为answer的缩写。当某个表达式或函数没 有指定赋值变量时，MATLAB把结果赋值给ans。
4、命令窗口（Command Window） MATLAB软件操作最主要的窗口，用于输入命令和数据、运行
MATLAB函数和程序并显示结果； 命令窗口的提示符为“>>” ； 命令窗口显示的数值格式默认为短格式(format short) 。
矩阵编辑器
9.2 MATLAB程序基础
一、MATLAB的变量 赋值语句格式： 变量名=值或表达式 变量被赋值后在工作空间 (Work space) 显示。赋值语句后可以不带
clr 清屏命令；
who 查看工作空间中的变量名；
plot(x,y) 打开一个绘图窗口绘制2维曲线，并以x为横坐标，y为纵 坐标。x,y应该为维数相同的向量。
四、常用的运算符和数学函数
符号 ＋ * \ .+ .* ^ | xor []
运算 加 乘
矩阵左除 点加 点乘 幂 逻辑或
逻辑异或 构成向量或矩阵
asin()
cos()
余弦
acos()
tan()
正切
atan()
cot()
余切
acot()
abs()
绝对值
sqrt()
exp()
指数
log()
log10() 以10为底的对数 mod()
符号 － / ‘ ../ & ~ () :
运算 减 除/矩阵右除 共扼转置 点减 点除 逻辑与 逻辑非 表达式优先级 循环
冒号“：”是MATLAB中比较特殊的一个运算符，表示循环。可以用 “：”产生行向量。
调用格式：行向量=s1:s3:s2。
s1为起始值，s2为终止值，循环步距值为s3。当s3为1时可省略，写成 “行向量=s1:s2”。
经典控制理论中，可利用MATLAB提供的资源来构建各类系统的数学模 型，进行系统的设计、系统的性能分析和仿真实验研究。
9.1 MATLAB软件界面
一、 MATLAB主操作界面
Simulink启动图标 当前目录浏览窗口
工作空间窗口
命令窗口
当前目录指示器
目录设置按钮
开始按钮 历史命令窗口
二、常用的工具栏图标和菜单
(value)、数组大小(size)、字节大小(bytes)和类型(class)。 双击变量将在界面右上方弹出矩阵编辑器(Array editor) 。
3、历史命令窗口(Command History) 历史命令窗口显示记录的MATLAB软件启动时间，和启动后命令窗口
（Command Window）输入的所有MATLAB命令/函数。