合肥工业大学系统控制仿真综合实验报告.

合肥工业大学电气与自动化工程学院综合实验报告

实验名称: 系统仿真综合实验

姓名:

学号:

专业班级:

实验地点: 逸夫楼807

指导教师: 都海波殷礼胜

成绩:

日期:

实验一MATLAB基本操作

实验目的

1．熟悉MATLAB实验环境，练习MATLAB命令、m文件、Simulink的基本操作。2．利用MATLAB编写程序进行矩阵运算、图形绘制、数据处理等。

3．利用Simulink建立系统的数学模型并仿真求解。

实验原理

MATLAB环境是一种为数值计算、数据分析和图形显示服务的交互式的环境。MATLAB有3种窗口，即：命令窗口（The Command Window）、m-文件编辑窗口（The Edit Window）和图形窗口（The Figure Window），而Simulink另外又有Simulink模型编辑窗口。

1．命令窗口（The Command Window）

当MATLAB启动后，出现的最大的窗口就是命令窗口。用户可以在提示符“>>”后面输入交互的命令，这些命令就立即被执行。

在MATLAB中，一连串命令可以放置在一个文件中，不必把它们直接在命令窗口内输入。在命令窗口中输入该文件名，这一连串命令就被执行了。因为这样的文件都是以“.m”为后缀，所以称为m-文件。

2．m-文件编辑窗口（The Edit Window）

我们可以用m-文件编辑窗口来产生新的m-文件，或者编辑已经存在的m-文件。在MATLAB主界面上选择菜单“File/New/M-file”就打开了一个新的m-文件编辑窗口；选择菜单“File/Open”就可以打开一个已经存在的m-文件，并且可以在这个窗口中编辑这个m-文件。

3．图形窗口（The Figure Window）

图形窗口用来显示MATLAB程序产生的图形。图形可以是2维的、3维的数据图形，也可以是照片等。

MATLAB中矩阵运算、绘图、数据处理等内容参见教材《自动控制系统计算机仿真》的相关章节。

Simulink 是MATLAB 的一个部件，它为MATLAB 用户提供了一种有效的对反馈控制系统进行建模、仿真和分析的方式。

有两种方式启动Simulink:

1．在Command window 中，键入simulink ，回车。 2．单击工具栏上Simulink 图标。

启动Simulink 后，即打开了Simulink 库浏览器（Simulink library browser ）。在该浏览器的窗口中单击“Create a new model （创建新模型）”图标，这样就打开一个尚未命名的模型窗口。把Simulink 库浏览器中的单元拖拽进入这个模型窗口，构造自己需要的模型。对各个单元部件的参数进行设定，可以双击该单元部件的图标，在弹出的对话框中设置参数。

实验内容

1 用MATLAB 可以识别的格式输入下面两个矩阵

123323571

35732391894A ⎡⎤

⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥

⎢⎥⎢⎥⎣⎦

144367

823

355422675342189543i i B i +⎡⎤

⎢⎥+⎢

⎥=⎢⎥

+⎢

⎥

⎣⎦

再求出它们的乘积矩阵C ，并将C 矩阵的右下角2×3子矩阵赋给D 矩阵。赋值完成后，调用相应的命令查看MATLAB 工作空间的占用情况。 调用相应的命令查看MATLAB 工作空间的占用情况。 程序

A=[1,2,3,3;2,3,5,7;1,3,5,7;3,2,3,9;1,8,9,4]

B=[1+4i,4,3,6,7,8;2,3,3,5,5,4+2i;2,6+7i,5,3,4,2;1,8,9,5,4,3] C=A*B

D=C(4:5,4:6) 结果

A = 1 2 3 3 2 3 5 7 1 3 5 7 3 2 3 9 1 8 9 4 B= Columns 1 through 4

1.0000 + 4.0000i 4.0000 3.0000 6.0000

2.0000

3.0000 3.0000 5.0000

2.0000 6.0000 + 7.0000i 5.0000

3.0000 1.0000 8.0000 9.0000 5.0000 Columns 5 through 6

7.0000 8.0000 5.0000 4.0000 + 2.0000i 4.0000 2.0000 4.0000 3.0000

C = 1.0e+002 * Columns 1 through 4

0.1400 + 0.0400i 0.5200 + 0.2100i 0.5100 0.4000 0.2500 + 0.0800i 1.0300 + 0.3500i 1.0300 0.7700 0.2400 + 0.0400i 0.9900 + 0.3500i 1.0000 0.7100 0.2200 + 0.1200i 1.0800 + 0.2100i 1.1100 0.8200 0.3900 + 0.0400i 1.1400 + 0.6300i 1.0800 0.9300 Columns 5 through 6

0.4100 0.3100 + 0.0400i 0.7700 0.5900 + 0.0600i 0.7000 0.5100 + 0.0600i 0.7900 0.6500 + 0.0400i 0.9900 0.7000 + 0.1600i

D =82.0000 79.0000 65.0000 + 4.0000i 93.0000 99.0000 70.0000 +16.0000i

>> who

Your variables are: A B C D

2 分别用for 和while 循环结构编写程序，求出

63

2362630

2122222i i K ===++++

++∑

while 循环

K=0; i=0; while i<=63 K=K+2^i; i=i+1; end K

结果 K =

1.8447e+019