自动控制理论实验指导书难点.docVIP

自动控制理论实验指导书 1、MATLAB语言简介 MATLAB是MATrix LABoratory的缩写。作为工具软件，它有强大的矩阵计算能力和良好的图形可视化功能，为用户提供了非常直观和简洁的程序开发环境，因此被称为第四代计算机语言，并在控制领域得到了广泛的应用。 它主要由以下五个部分组成： MATLAB语言。MATLAB语言是以矩阵和向量为基本数据单位，包括控制流程语句、函数、数据结构，输入输出及面向对象等特点的高级语言。它既适用编写小程序（如数据文件进行处理的程序），也适用于开发复杂的大型程序。 MATLAB的工作环境。包括变量查看器、程序编辑器，以及MATLAB附带的大量的M文件 句柄图形。这是MATLAB的图形系统。它既包括对二维和三维数据可视化、图形处理动画制作等高层次的绘图命令，也包括可以完整修改图形局部及编制完整图形界面的、低层次的绘图命令。 MATLAB数学函数库。MATLAB的数学函数库极其庞大，既包括最基本的SUN、COS函数，也包括如求矩阵特征值和特征向量，矩阵求逆，bisse1函数，Fourie变换等复杂算法。 MATLAB API（Application Program Interface）。能在MATLAB里读写MAT文件。 2、MATLAB的应用基础 在这里主要介绍一些简单使用的MATLAB命令和操作。 基本操作和命令 访问和退出MATLAB 访问时直接执行命令MATLAB即可。退出可执行?exit或quit。 如何应用MATLAB 当输入单个命令时，MATLAB会立即对其进行处理，并且显示处理结果。MATLAB也能执行存储在文件中的命令序列。通过键盘输入命令，应用向上箭头可以进行存取。通过输入某个必威体育精装版命令和调用特定的命令行，可以使屏幕内容向上滚动。 MATLAB的变量 MATLAB的一个特点是在应用之前变量的维数是不必确定的。变量一旦被采用，便会自动产生。在退出系统之前，这些变量将保留在存储器中。 通过输入who可查看所有存放在存储器中的变量清单，输入clear可清除所有存放在存储器中的非永久性变量。也可通过输入clear 变量 的方法清除特性的变量。 以%开始的程序行 凡是在MATLAB中以%开始的行，都是注释和说明。 应用分号操作符 分号的作用一是指取消打印，但是命令仍在执行，而结果不显示。其二的作用是指示一行的结束。 应用冒号操作符 该操作符用来建立向量，赋予矩阵下标和规定叠代。如，j：k表示[j j+1 … k],A(:,j)表示矩阵A的第j列，A(i , :)表示矩阵A的第i行。 输入超过一行的长语句 一个语句通常以回车结束。如果输入太长，超出了一行，则应按如下输入： x=1.23+2.34+3.456+4.56+5.65+6.78+…(或三点以上) +7.86+9.25+5.52 在一行能输入数个语句 在一行能输入数个语句，可以用逗号或分号隔开。如下示： plot(x,y,’o’)，text(1,20,’system1’)，text(1,15,’system2’) plot(x,y,’o’)；text(1,20,’system1’)；text(1,15,’system2’) 退出MATLAB时变量的保存 退出MATLAB前，输入save 则所用的变量被保存在磁盘文件matlab.mat中，当再次进入MATLAB后可通过load命令读取。 MATLAB的函数 1、MATLAB函数的调用格式为： [返回变量列表]=func_name(输入变量列表) MATLAB允许在函数调用时同时返回多个变量，而一个函数又可以由多种格式进行调用。如下：[mag,phase]=bode[num,den,w]?也…,xn,yn) 也可以用hold命令。 （3）加进网格线、图形标题、x和y轴标记 grid(网格线)、title(图形标题)、xlabel(x轴标记)、ylabel(y轴标记) （4）在图形屏幕上书写文本 text(x,y,’text’) （5）图形类型 plot(x,y,’图形类型’) 线的类型 点的类型 实线 — 圆点 ． 短划线 —— 加号 + 虚线 ： 星号 * 点划线 —． 圆圈 。 ×号 × 颜色 　　 plot(x,y,’颜色符号’) 红色 r 绿色 g 蓝色 b 白色 w 无色 i MATLAB的联机帮助 MATLAB的联机帮助可以直接通过help命令来获得。或由help 命令（或函数名） 获得指定的函数或命令的帮助。 3、经典控制系统分析和设计 控制系统的模型 传递函数模型 在MATLAB中，直接用分子/分母的系数表示，即 num=[b0,b1,…,bm]；den=[