MATLAB与控制系统仿真_实验2指导书.docVIP

MATLAB 与控制系统仿真实验 一、对参加实验学生的总要求 1.认真复习有关理论知识，明确每次实验目的，了 解实验相关软件操作，熟悉实验内容和方法。 2.实验过程中注意仔细观察，认真记录有关数据和 图像，并经由指导教师查验后方可结束实验。 3.应严格遵守实验室规章制度，服从实验室教师的 安排和管理。 4.对实验仪器的操作使用严格按照实验室要求进 行。 二、实验总要求 1．封面：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。并注明该结论所依据 的原理和理论；对实验进行反馈回顾，总结出实验方法 要领和注意事项，对实验失败的原因进行分析剖解，总 结出实验的经验和教训。 3．文字方面，撰写规范，杜绝错别字。 4．杜绝抄袭，杜绝提供不真实的实验内容。 实验二 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、实验原理 1，二维数据曲线图 绘制单根二维曲线 plot(x,y); 绘制多根二维曲线 plot(x,y) 当x是向量，y是有一维与x同维的矩阵时，则绘制多根不同颜色的曲线。当x，y是同维矩阵时，则以x，y对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。 含有多个输入参数的plot函数 plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn) 具有两个纵坐标标度的图形 plotyy(x1,y1,x2,y2) 2,图形标注与坐标控制 1）title (图形名称)； 2）xlabel（x轴说明） 3）ylabel（y轴说明） 4）text（x，y图形说明） 5）legend（图例1，图例2，…） 6）axis （[xmin xmax ymin ymax zmin zmax]） 3, 图形窗口的分割 subplot（m,n,p） 4,三维曲线 plot3（x1,y1,z1,选项1，x2,y2，选项2，…,xn,yn,zn,选项n） 5，三维曲面 mesh(x,y,z,c) 与surf(x,y,z,c)。一般情况下，x，y，z是维数相同的矩阵。X，y是网格坐标矩阵，z是网格点上的高度矩阵，c用于指定在不同高度下的颜色范围。 6，图像处理 imread和imwrite函数 这两个函数分别用于将图象文件读入matlab工作空间，以及将图象数据和色图数据一起写入一定格式的图象文件。 image和imagesc函数 这两个函数用于图象显示。为了保证图象的显示效果，一般还应使用colormap函数设置图象色图。 建立并执行M 文件multi_plot.m，使之画出曲线。 三、实验方法（参考程序） x=linspace(0,4*pi);%向量初始化 y1=sin(2*x); y2=2*cos(2*x); plot(x,y1, x,y2); axis([0 4*pi -2 2]); title(Plot of y=sin(2x) and its derivative); xlabel(x); ylabel(y); legend(sin(2x),2cos(2x),-1); grid on; 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、实验内容 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) (1)%% subplot x=linspace(0,4*pi);%向量初始化 y1=sin(2*x); subplot(2,1,1) plot(x,y1); axis([0 4*pi -2 2]); title(Plot of y=sin(2x)); xlabel(x); ylabel(y); grid on; subplot(2,1,2) y2=2*cos(2*x); plot(x,y2); axis([0 4*pi -2 2]); title(Plot derivative of y=sin(2x):y=2cos(2x) ); xlabel(x); ylabel(y); grid on; (2)%hold on;h