实验总要求1、封面必须注明实验名称、实验时间和实验地点，实验人员班级、学号（全号）和姓名等。2、内容方面：注明实验所用设备、仪器及实验步骤方法；记录清楚实验所得的原始数据和图像，并按实验要求绘制相关图表、曲线或计算相关数据；认真分析所得实验结果，得出明确实验结论。3、图形可以打印出来并剪贴上去，文字必须用标准试验纸手写。实验一MATLAB绘图基础一、实验目的了解MATLAB常用命令和常见的内建函数使用。熟悉矩阵基本运算以及点运算。掌握MATLAB绘图的基本操作：向量初始化、向量基本运算、绘图命令plot,plot3,mesh,surf使用、绘制多个图形的方法。二、实验内容建立并执行M文件multi_plot.m，使之画出如图的曲线。三、实验方法（参考程序）x=0:pi/100:4*pi;y1=sin(2*x);plot(x,y1,'b');holdon;y2=2*cos(2*x);plot(x,y2,'g');axis([04*pi-22]);title('plotofy=sin(2x)anditsderivative');xlabel('x');ylabel('y');legend('sin(2x)','2cos(2x)',-1);gridon;holdoff;四、实验要求1.分析给出的MATLAB参考程序，理解MATLAB程序设计的思维方法及其结构。2.添加或更改程序中的指令和参数，预想其效果并验证，并对各语句做出详细注释。对不熟悉的指令可通过HELP查看帮助文件了解其使用方法。达到熟悉MATLAB画图操作的目的。3.总结MATLAB中常用指令的作用及其调用格式。五、实验思考1、实现同时画出多图还有其它方法，请思考怎样实现，并给出一种实现方法。(参考程序如下)%%subplot命令%holdon;holdoff命令%%figure1,figure2...2、思考三维曲线（plot3）与曲面(mesh,surf)的用法，（1）绘制参数方程的三维曲线；（2）绘制二元函数，在XOY平面内选择一个区域(-3:0.1:3,-2:0.1:2)，然后绘制出其三维表面图形。(以下给出PLOT3和SURF的示例)%eg.plot3：绘制参数方程x=sin(t),y=cos(t),z=8*t的三维曲线t=0:pi/50:10*pi;plot3(sin(t),cos(t),8*t);%eg.mesh:绘制二元方程z=的三维曲面，x,y的取值范围为[-8，8]。[x,y]=meshgrid(-8:0.5:8,-8:0.5:8);c=sqrt(x.^2+y.^2)+eps;z=sin(c)./c;surf(x,y,z);shadingflat;实验二：基于Simulink的控制系统仿真实验目的1．掌握MATLAB软件的Simulink平台的基本操作；2．能够利用Simulink平台研究PID控制器对系统的影响；3．掌握建立子系统的方法。实验原理PID（比例-积分-微分）控制器是目前在实际工程中应用最为广泛的一种控制策略。PID算法简单实用，不要求受控对象的精确数学模型。1．模拟PID控制器典型的PID控制结构如图1所示。比例积分微分对象模型PID控制器r(t)y(t)u(t)e(t)`图1典型PID控制结构连续系统PID控制器的表达式为0()()()()tpIDdetxtKetKedKdt（1）式中，,和分别为比例系数，积分系数和微分系数，分别是这些运算的加权系数。对式（7-21）进行拉普拉斯变换，整理后得到连续PID控制器的传递函数为（2）显然,和这3个参数一旦确定（注意），PID控制器的性能也就确定下来。为了避免微分运算，通常采用近似的PID控制器，气传递函数为（3）实验过程PID控制器的,和这3三个参数的大小决定了PID控制器的比例，积分和微分控制作用的强弱。下面请通过一个直流电动机调速系统，利用MATLAB软件中的Simulink平台，使用期望特性法来确定这3个参数的过程。并且分析这3个参数分别是如何影响控制系统性能的。【问题】某直流电动机速度控制系统如图2所示，采用PID控制方案，使用期望特性法来确定,和这3三个参数。期望系统对应的闭环特征根为：-300，-300，-30+j30和-30-j30。请建立该系统的Simulink模型，其中PID控制器部分建立子系统，观察其单位阶跃响应曲线，并且分析这3个参数分别对控制性能的影响。图2直流电动机PID控制系统（1）使用期望特性法来设计PID控制器。首先，假设PID控制器的传递函数为:,其中,和这3个参数待定。图2所示的系统闭环的传递函数为如果希望闭环极点为：-300，-300，-30+j30和-30-j30，则期望特征多项式为：。对应系数相等，可求得：，，。在命令窗口中输入这3个参数值，并且建立该系统的Simulink模型，如图3所示。————+PIDGcG1G2G3G426350600s6060s13.5s5.3转速控制器晶闸管整流器直流电动机传动装置电...
