控制系统数字仿真实验指导书实验一MATLAB基本命令的使用与程序设计一、实验目的：1、了解MATLAB的基本语句结构；2、掌握矩阵的基本运算及多项式运算；3、了解MATLAB的编程基础，能编写一些简单的程序。二、实验内容：1、建立一个四阶矩阵；取出该矩阵第二列和第三行的所有元素；取出第1到3行，3到4列的所有元素；删除该矩阵的第四行元素；删除该矩阵的第三个元素；删除该矩阵的第2行的所有元素；将该矩阵增加到五阶矩阵，并将新矩阵转置。2、已知矩阵a＝[1,2,3;4,5,6;780]，b＝[11,22,33;4,5,6;67,87,21]，求a+b，a-b，a*b，a-1*b，a/b，a\b的值。3、已知两多项式p1＝，p2＝，求p1*p2，p1/p2的值，并求当x＝65时p1的值。4、用M文件编写求1+2+…+100和的程序。三、实验步骤：1、熟悉相关的命令调用格式、功能。2、编制程序，调试程序3、记录结果，书写实验报告。程序必须完整无缺的写在实验报告上。四、实验思考1、矩阵运算中点乘与乘运算有什么区别？2、若要求随机输入一个正数n，求1+2+…+n的程序又是如何？3、在思考2中，如要求将其编成M函数，则如何编程？如何调用？实验二图形用户界面设计与应用一、实验目的：1、了解MATLAB中的一些基本绘图命令；2、利用MATLAB下的命令制作简单的动画效果。二、实验内容：1、用蓝色的星线绘制单位正弦波图形，用红色的虚线绘制单位余弦波图形，并用两种方法将两个图形在一幅图中显示。2、已知，请用紫色的圆圈画出该图形，并自行设定坐标轴的范围。3、已知y＝[2,43,67,12,48,98,68,41,32,58,79,10]，请画出该图形。4、编写一不断从左到右以正弦规律跳动小球的程序。三、实验步骤：1、熟悉相关的命令调用格式、功能。2、编制程序，调试程序3、记录结果，书写实验报告。程序必须完整无缺的写在实验报告上，最后结果以图形方式打印出来。四、实验思考1、如何实现x轴和y轴的长度相同？2、若要实验内容4中的小球逆向滚动，如何改动程序？实验三线性系统分析与设计一、实验目的：1、掌握模型建立、转换等命令的调用格式及其功能；2、掌握时域分析的相关命令；3、掌握频域分析的相关命令。二、实验内容：1、若，当分别取－3，－1，1，3，10时，判断系统的可控性与可观性，并求相应的状态空间模型。当＝3时，以采样时间T=0.1s，将系统离散化。2、开环系统，绘制系统nyquist曲线并判断闭环系统的稳定性，绘制出闭环系统的单位冲激响应。3、典型二阶系统，其中为自然频率（无阻尼振荡频率），为相对阻尼系数。试绘制当＝3，分别为0.1，0.3…1.5时的单位阶跃响应和单位冲激响应。若X0＝[10]’，求＝1时的零输入响应。三、实验步骤：1、熟悉相关的命令调用格式、功能。2、编制程序，调试程序3、记录结果，书写实验报告。程序必须完整无缺的写在试验报告上，系统稳定与否必须在实验报告上体现，结果以图形方式打印出来。四、实验思考1、两个系统串联、并联、反馈的相关命令及调用格式是怎样的？2、在实验内容3中，当＝0.5，＝1，2…10时的单位阶跃响应又是怎样的？实验四Simulink仿真一、实验目的：1、熟悉simulink环境；2、掌握simulink一些基础的操作；3、掌握系统的simulink仿真步骤及方法；二、实验内容：1、在simulink环境下建立的模型；2、已知数学模型为，试在一个示波器中显示这三个系统的波形；3、在simulink环境下建立的仿真模型；4、已知一简单系统，其中输入u（t）为sint，试建立该系统模型并进行仿真；5、设某一年的人口数目为p（n），其中n表示年份，它与上一年的人口p(n-1)、人口繁殖速率r以及新增资源所能满足的个体数目k之间的动力学方程由如下的差分方程所描述：若人口初值p（0）＝100000，人口繁殖速率r＝1.05，新增资源能满足的个体数目k＝1000000，试建立此人口动态变化系统的模型，分析人口数目在0～100年间的变化趋势，并将改系统封装成一个子系统。6、（选做）一蹦极跳系统中，自由下落的物体位置方程为，其中m为物体的质量，g为重力加速度，x为物体的位置。其中位置x的基准为蹦极者开始跳下的位置（即选择桥梁作为位置的起点x＝0），低于桥梁的位置为正值。如果物体系在一个弹性常数为k的弹力绳索上，定义绳索下端的初始位置为0...