李旭妍2014年9月计算机仿真实验指导书目录前言………………………………………………………………………1实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算………………………………2实验二MATLAB语言的程序设计与图形绘制…………………………6实验三利用MATLAB对常微分方程的求解及系统数学模型的转…12实验四连续系统离散相似法的数字仿真实验……………………13前言《计算机仿真》课是工业自动化专业的专业选修课。本课程的任务就是使学生了解控制系统计算机仿真的基本概念和方法，掌握MATLAB仿真工具在控制系统仿真与辅助设计中的应用，其目的在于培养学生对控制系统的分析与设计能力，加深对已学过的各科专业知识的消化与理解。该课程的知识在控制系统的辅助设计及控制理论的研究中起着相当重要的作用。通过本课程的实验教学，学生应熟练掌握MATLAB语言的使用与程序设计、MATLAB基本绘图功能、MATLAB中数学模型的建立及转换、控制系统的时域、频域及根轨迹分析、系统框图输入与SIMULINK仿真工具的应用等基本仿真方法，对所学过的理论知识有更深入的理解和认识，并能利用它对控制系统进行分析、设计与综合，具有应用计算机解决专业理论问题的能力。本实验指导书按照教学大纲要求并结合所学内容编写了六个基本实验，其中的每一个实验学生都可以自己扩展，按照实验目的和要求自己设计，多做一些练习题。在每次做实验前，要求学生在此基础上写出实验准备报告，鼓励出新，丰富实验内容。由于本书编写仓促，在使用的过程中如发现问题请及时批评指正。实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算一、实验目的：1、熟悉MATLAB6的开发环境；2、掌握MATLAB6的一些常用命令；3、掌握矩阵、变量、表达式的输入方法及各种基本运算；4、熟练掌握特殊运算符及MATLAB函数的用法。二、实验内容：1.熟悉MATLAB6的各个窗口MATLAB桌面包括：命令窗口、命令历史窗口、启动平台窗口、工作空间窗口和当前路径窗口。1）命令窗口：提供交互式操作功能，输入命令，运行程序。其中注意“”键的使用。2）启动平台窗口：窗口中包括了系统中已安装的全部MATLAB程序和帮助文件的管理和启动功能，它采用了树型菜单的形式，用户可以直接从启动平台进入所选定项目。3）工作空间窗口：变量管理中心，显示出所有变量的信息。在某一变量上单击鼠标右键，会弹出菜单，可对变量进行处理。4）命令历史窗口：显示已执行过的命令。在某一命令行上单击鼠标右键，会弹出菜单，可对所选命令进行操作。5）当前路径窗口：提供当前路径文件的操作。在窗口的某一文件上单击鼠标右键，会弹出菜单，对所选文件进行操作。2.掌握MATLAB常用命令>>who%列出工作空间中变量Yourvariablesare:aansbc>>whos%列出工作空间中变量，同时包括变量详细信息NameSizeBytesClassa1x18doublearrayans1x18doublearrayb1x18doublearrayc1x324doublearrayGrandtotalis6elementsusing48bytes>>savetest%将工作空间中变量存储到test.mat文件中>>loadtest%从test.mat文件中读取变量到工作空间中>>clc%清除命令窗口中内容>>clear%清除工作空间中变量>>format%命令窗口数据显示格式命令>>help函数名（回车）%对所选函数的功能、调用格式及相关函数给出说明>>which显示指定的外部函数（M文件）所在的目录如：whichabc则系统会显示文件abc所在的目录>>what列出指定目录下的M文件、MAT文件、MEX文件和Class>>lookfor查找具有某种功能的函数但却不知道该函数的准确名称如：lookforLyapunov可列出与Lyapunov有关的所有函数。3.MATLAB的矩阵、变量、表达式及其基本运算1)注意创建矩阵的原则、方法；2）注意变量命名规则、表达式写法；3）MATLAB中的基本运算。例：a=[103;0–16;1–21]，b=[-100;2–31;050.3]矩阵运算:a+ba-ba*ba.*ba/ba^2a.^2关系运算:a>ba<=ba==b逻辑运算:a&ba|b~bxor(a)按照以上运算实际执行，观察运行结果，体会各种运算规则4．特殊运算符1）“；”——不显示运算结果例：在命令空间中输入a=10；或a=10观察运行结果。2）“：”——生成向量例：1:10——生成向量[12345678910]A=[123;456;789];运行A(1:9)A(:,1:2)A(:,[1,3])A(2,3)A(4,5)A(2,:)观察运行结果。5.MATLAB的...