2011级《系统仿真与MATLAB语言》实验指导书(2)

2019-09-01 10:15

图1 四分区绘制曲线

(2)另建一个窗口,不分区,用不同颜色、线型绘出四条曲线,并标注图例注解。

图2 同一窗口绘制多条曲线

3、三维空间曲线绘制

z=0:0.1:4*pi; x=cos(z); y=sin(z); plot3(x,y,z)

4、用mesh或surf函数,绘制下面方程所表示的三维空间曲面,x和y的取值范围设为[-3,3]。

x2y2z???

10105、特殊图形

MATLAB还提供了一些特殊的曲线以满足特殊的要求。 对函数y=sinx,分别绘制: (1)绘制条形图(bar) (2)绘制实心图(fill) (3)绘制阶梯图(stairs) (3)绘制火柴杆图(stem)

实验4 MATLAB数值及符号计算

一、实验目的和要求:

1、熟练掌握MATLAB变量的使用

2、熟练掌握MATLAB矩阵和数组的运算 3、熟悉MATLAB多项式的运用

4、熟练掌握MATLAB符号表达式的创建 5、熟练掌握符号表达式的代数运算 6、熟练掌握符号微积分 7、掌握符号积分变换

8、熟悉符号方程的求解

二、实验内容和步骤:

?147??1??123??24?1?????b?1、a?? c?0 d?852 ????????456??135?????2???360??下列运算是否合法,为什么?如合法,结果是多少? (1) result1 = a' (2) result2 = a * b (3) result3 = a + b (4) result4 = b * d

(5) result5 = [b ; c' ] * d (6) result6 = a . * b (7) result7 = a . / b (8) result8 = a . * c (9) result9 = a . \\ b (10) result10 = a . ^2 (11) result11 = a ^2 (12) result12 = 2 . ^ a

2、用MATLAB求下面的的方程组。

21?2??x1??4??7?9153?2??x??7????2???? (1)???2?2115??x3???1???????13213???x4??0??x?y?z?1?x?2y?z?w?8?(2)?

2x?y?3w?3???3x?3y?5z?6w?521?2??7?9153?2?? 3、已知A????2?2115???3213??1(1)求矩阵A的秩(rank)

(2)求矩阵A的行列式(determinant) (3)求矩阵A的逆(inverse)

(4)求矩阵A的特征值及特征向量(eigenvalue and eigenvector) 4、关系运算与逻辑运算

已知a=20,b=-2,c=0,d=1,计算下列变量的值,并上机验证。 (1) r1 = a > b

(2) r2 = a > b & c > d (3) r3 = a == b* (-10)

(4) r4 = ~b | c

5、创建符号表达式和符号表达式的操作 对符号表达式f?sinx,

g?ye?2t进行操作。

(1)创建符号变量,分别使用sym和syms命令 (2)求反函数和复合函数。

①用finverse函数求f和g的反函数 ②用compose函数求f,g的复合函数 (3)符号微积分和极限。 ①对f和g用diff求微分 ②对f和g用int求积分 6、符号矩阵的操作

A?[(1)创建符号矩阵

xx22xcos(2t)

](2)符号矩阵的代数运算。符号矩阵的大多数运算都与矩阵相同 计算 A .' 以及det(A)

(3)对符号矩阵A进行求特征值、对角阵等运算 (4)对符号矩阵A求极限和积分 7、符号方程的求解。 (1)代数方程求解。

?2x1?3x2?2x4?8?x?5x?2x?x?2?1234??3x1?x2?x3?x4?7?4x?x2?2x3?2x4?12对方程组进行?1求解。

(2)符号微分方程求解

?dy?dx?z?cosx?dz??y?1解方程组?dx

实验5 动态仿真集成环境——Simulink

一、实验目的

1、学习SIMULINK 软件工具的使用方法; 2、用SIMULINK 仿真线性系统;

二、实验内容及步骤

1.SIMULINK简介

SIMULINK是MATLAB软件的扩展,它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包,它与MATLAB语言的主要区别在于,其与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入,其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建,而非语言的编程上。

所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一些按功能分类的基本的系统模块,用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能,而不必考察模块内部是如何实现的,通过对这些基本模块的调用,再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型(以.mdl文件进行存取),进而进行仿真与分析。 2. SIMULINK的启动

进入SIMULINK界面,只要你在MATLAB命令窗口提示符下键入‘SIMULINK’,按回车键即可启动SIMULINK软件。在启动S IMULINK软件之后,SIMULINK的主要方块图库将显示在一个新的Windows中。 如图5-1所示:

? 在MATLAB命令窗口中输入simulink :

结果是在桌面上出现一个称为Simulink Library Browser的窗口,在这个窗口中列出了按功能分类的各种模块的名称。

图5-1 SIMULINK的主要方块图库

3.SIMULINK的模块库介绍

?SIMILINK模块库按功能进行分为以下8类子库: Continuous(连续模块) Discrete(离散模块)

Function&Tables(函数和平台模块) Math(数学模块) Nonlinear(非线性模块)

Signals&Systems(信号和系统模块) Sinks(接收器模块) Sources(输入源模块) 4.SIMULINK简单模型的建立 (1)建立模型窗口

(2)将功能模块由模块库窗口复制到模型窗口 (3)对模块进行连接,从而构成需要的系统模型 5.SIMULINK功能模块的处理

(1)模块库中的模块可以直接用鼠标进行拖曳(选中模块,按住鼠标左键不放)而放到模型窗口中进行处理。

(2)在模型窗口中,选中模块,则其4个角会出现黑色标记。此时可以对模块进行以下的基本操作:

Ⅰ) 移动:选中模块,按住鼠标左键将其拖曳到所需的位置即可。若要脱离线而移动,可按住shift键,再进行拖曳;

Ⅱ) 复制:选中模块,然后按住鼠标右键进行拖曳即可复制同样的一个功能模块; Ⅲ) 删除:选中模块,按Delete键即可。若要删除多个模块,可以同时按住Shift键,再用鼠标选中多个模块,按Delete键即可。也可以用鼠标选取某区域,再按Delete键就可以把该区域中的所有模块和线等全部删除;

Ⅳ) 转向:为了能够顺序连接功能模块的输入和输出端,功能模块有时需要转向。在菜单Format中选择Flip Block旋转180度,选择Rotate Block顺时针旋转90度。或者直接按Ctrl+F键执行Flip Block,按Ctrl+R键执行Rotate Block。 Ⅴ) 改变大小:选中模块,对模块出现的4个黑色标记进行拖曳即可。

Ⅵ) 模块命名:先用鼠标在需要更改的名称上单击一下,然后直接更改即可。名称在功能模块上的位置也可以变换180度,可以用Format菜单中的Flip Name来实现,也可以直接通过鼠标进行拖曳。Hide Name可以隐藏模块名称。

Ⅶ) 颜色设定: Format菜单中的Foreground Color可以改变模块的前景颜色,Background Color可以改变模块的背景颜色;而模型窗口的颜色可以通过Screen Color来改变。


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