浙师大机械控制工程基础实验报告

机械控制工程基础实验报告

学院工学院职业技术教育学院

班级机械设计制造及其自动化

姓名XXX

学号xxxxxxxx

实验项目名称： Matlab语言基础实验

《机械控制工程基础》实验报告之一

一、实验目的和要求

1、掌握Matlab软件使用的基本方法

2、熟悉Matlab的数据表示、基本运算和程序控制语句

3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制

4、掌握Matlab软件求拉普拉斯变换与逆变换基本方法

二、实验内容

1) MATLAB工作环境平台

Command

图1 在英文Windows 平台上的MATLAB6.5 MATLAB工作平台

①命令窗口（Command Window）

命令窗口是对 MATLAB 进行操作的主要载体，默认的情况下，启动MATLAB 时就会打开命令窗口，显示形式如图 1 所示。一般来说，MATLAB的所有函数和命令都可以在命令窗口中执行。掌握 MALAB 命令行操作是走入 MATLAB 世界的第一步。命令行操作实现了对程序设计而言简单而又重要的人机交互，通过对命令行操作，避免了编程序的麻烦，体现了MATLAB所特有的灵活性。

在运行MATLAB后，当命令窗口为活动窗口时，将出现一个光标，光标的左侧还出现提示符“>>”，表示MATLAB正在等待执行命令。注意：每个命令行键入完后，都必须按回车键！

当需要处理相当繁琐的计算时，可能在一行之内无法写完表达式，可以换行表示，此时需要使用续行符“…”否则 MATLAB 将只计算一行的值，而不理会该行是否已输入完毕。

使用续行符之后 MATLAB 会自动将前一行保留而不加以计算，并与下一行衔接，等待完整输入后再计算整个输入的结果。

在 MATLAB 命令行操作中，有一些键盘按键可以提供特殊而方便的编辑操作。比如：“↑”可用于调出前一个命令行，“↓”可调出后一个命令行，避免了重新输入的麻烦。当然下面即将讲到的历史窗口也具有此功能。

②历史窗口（Command History）

历史命令窗口是 MATLAB6 新增添的一个用户界面窗口，默认设置下历史命令窗口会保留自安装时起

所有命令的历史记录，并标明使用时间，以方便使用者的查询。而且双击某一行命令，即在命令窗口中执行该命令。

③当前目录窗口（Current Directory）

在当前目录窗口中可显示或改变当前目录，还可以显示当前目录下的文件，包括文件名、文件类型、最后修改时间以及该文件的说明信息等并提供搜索功能。

④工作空间管理窗口（Workspace）

工作空间管理窗口是 MATLAB 的重要组成部分。在工作空间管理窗口中将显示所有目前保存在内存中的 MATLAB 变量的变量名、数据结构、字节数以及类型，而不同的变量类型分别对应不同的变量名图标。

2)MATLAB 的基本规定

（1）数值的表示

MATLAB 的数值采用十进制，可以带小数点或负号。以下表示都合法。0，-100，0.008，12.752，1.8e-6 ，8.2e52

（2）变量命名规定

①变量名、函数名：字母大小写表示不同的变量名。如A 和a 表示不同的变量名；sin是MATLAB 定义的正弦函数，而Sin，SIN 等都不是。

②变量名的第一个字母必须是英文字母，不能是数字，最多可包含31 个字符（英文、数字和下连字符）。如A21 是合法的变量名，而3A21 是不合法的变量名。

③变量名中不得包含空格、标点，但可以有下连字符。如变量名A _b21 是合法变量名，而A，21 是不合法的。

（3）基本运算符

表1 MATLAB 表达式的基本运算符

（4）MATLAB 默认的预定义变量

在MATLAB 中有一些预定义变量（predefined variable）。每当MATLAB 启动，这些变量就被产生。用户在定义变量时，尽量避开表2所列预定义变量名，以免产生混淆。

表2 MATLAB 的预定义变量

3） MATLAB 图形绘制

在二维曲线绘制中，最基本的指令是plot （ ）函数。如果用户将x 和y 两组数据分别在向量x 和y 中存储，且它们的长度相同，调用该函数的格式为：

plot （x ，y ）

这时将在一个图形窗口上绘出所需要的二维图形。在MATLAB 命令窗口提示符“>>”下键入 help plot ,可得到plot （ ）函数的相关内容，如曲线颜色和线型的改变。

（1）绘制余弦曲线y=cos(t)，t ∈[0，2π] 解：

>> t=0:pi/100:2*pi; >> y=cos(t)’ >> plot(t,y)

时间

速度

（2）在同一坐标系中绘制余弦曲线y=cos(t-0.25)和正弦曲线y=sin(t-0.5)， t ∈[0，2π] 解：

t=0:pi/100:2*pi;

>> y1=cos(t-0.25);y2=sin(t-0.5); >> plot(t,y1,t,y2)

12

34

56

时间

速度

4）MATLAB求拉普拉斯变换与逆变换

，其中

，

（1）在系统默认自变量和参变量情况下求f= t3e3t-1的Laplace变换。

>> syms x y z t %定义符号变量

>> f=t^3*exp(3*t-1); %定义符号函数

>> laplace(f) %求laplace变换

ans =

6*exp(-1)/(s-3)^4