在前两次实验的基础上,掌握了基本的操作,这次实验进一步加深了对软件功能的探索,让自己熟悉MATLAB程序编辑与设计环境.
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实验四 MATLAB的图形绘制
一、实验目的
1、学习MATLAB图形绘制的基本方法;
2、熟悉和了解MATLAB图形绘制程序编辑的基本指令;
3、熟悉掌握利用MATLAB图形编辑窗口编辑和修改图形界面,并添加图形的各种标注; 4、掌握plot、subplot的指令格式和语法。
二、实验基本原理
1、基本的绘图命令plot(x,y,)
2、建立图形窗口命令figure(1);figure(2);…;figure(n)打开不同的图形窗口,以便绘制不同的图形。
3、grid on:在所画出的图形坐标中加入栅格 grid off:除去图形坐标中的栅格。
4、hold on:把当前图形保持在屏幕上不变,同时允许在这个坐标内绘制另外一个图形。
hold off:使新图覆盖旧的图形。 5、axis设定轴的范围
axis([xmin xmax ymin ymax])设定x 轴与y轴的最大、最小坐标。 axis(‘equal’):将x坐标轴和y坐标轴的单位刻度大小调整为一样。 6、文字标示
??text(x,y,’字符串’)
在图形的指定坐标位置(x,y)处,标示单引号括起来的字符串。 ??gtext(‘字符串’)
利用鼠标在图形的任意位置标示字符串。 ??title(‘字符串’)
在所画图形的最上端显示说明该图形标题的字符串。 ??xlabel(‘字符串’),ylabel(‘字符串’) 设置x,y坐标轴的名称。
??输入特殊的文字需要用反斜杠(\\)开头
7、subplot(m,n,k):分割图形显示窗口,在同一个窗口中显示多个图形。
??m:上下分割个数 ??n:左右分割个数 ??k::子图编号
8、semilogx:绘制以x轴为对数坐标(以10为底),y轴为线性坐标的半对数坐标图形。 semilogy:绘制以y 轴为对数坐标(以10 为底),x 轴为线性坐标的半对数坐标图形。
三、主要仪器设备及耗材 计算机
四、实验程序及结果
1、绘制下列曲线,要求尽可能多地使用二中所列命令。
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12x3e ①y?x? ②y?2?3x2
③ ?
?x?rsint ④ y=sin(t)sin(9t)
y?rcost?
clf;t=6*pi*(0:100)/100;y=1-exp(-0.3*t).*cos(0.7*t); tt=t(find(abs(y-1)>0.05));ts=max(tt); plot(t,y,'r-','LineWidth',3) axis([-inf,6*pi,0.6,inf])
set(gca,'Xtick',[2*pi,4*pi,6*pi],'Ytick',[0.95,1,1.05,max(y)]) grid on
title('\\it y = 1 - e^{ -\\alphat}cos{\\omegat}') text(13.5,1.2,'\\fontsize{12}{\\alpha}=0.3')
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text(13.5,1.1,'\\fontsize{12}{\\omega}=0.7') hold on;plot(ts,0.95,'bo','MarkerSize',10);hold off cell_string{1}='\\fontsize{12}\%uparrow';
cell_string{2}='\\fontsize{16} \\fontname{隶书}镇定时间'; cell_string{3}='\\fontsize{6} ';
cell_string{4}=['\\fontsize{14}\\rmt_{s} = ' num2str(ts)]; text(ts,0.85,cell_string)
xlabel('\\fontsize{14} \\bft \\rightarrow') ylabel('\\fontsize{14} \\bfy \\rightarrow')
五 实验总结
这次实验掌握了MATLAB图形绘制的基本方法,熟悉和了解MATLAB图形绘制程序编辑的基本指令,利用MATLAB图形编辑窗口编辑和修改图形界面.
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实验五 基于SIMULINK的系统仿真
一、实验目的
1、熟悉SIMULINK 工作环境及特点
2、掌握线性系统仿真常用基本模块的用法 3、掌握SIMULINK 的建模与仿真方法 4、子系统的创建和封装设计
二、实验基本原理
1、了解SIMULINK模块库中各子模块基本功能 2、SIMULINK 的建模与仿真方法
(1)打开模块库,找出相应的模块。鼠标左键点击相应模块,拖拽到模型窗口中即可。 (2)创建子系统:当模型大而复杂时,可创建子系统。 (3)设置仿真控制参数。
三、实验程序及结果
1、SIMULINK仿真实际应用
(1) 双环调速的电流环系统的方框图模型为:
图中参数设为Ks=44;Ts=0.00167;Ta=0.017;R=1;Tm=0.075;Ce=0.1925;Kt=0.01178;T1=0.049;T2=0.088
(1)在Simulink集成环境下建立模型,在给定信号作用点处输入单位给定阶跃响应信号,0.3秒后在扰 动信号点输入单位阶跃响应信号。并绘制相应的响应曲线
(2)计算仿真结果的超调量、上升时间、调节时间、稳态误差。
(3)设计PID调节器替代图中的比例积分调节器,调节Kp,Ti,Td,用使系统满足超调量15%,上升时间0.3s,调节时间0.4s的要求。
(4)要求对加入的PID控制器封装成一个模块使用。
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