实验Matlab基础及SIMULINK在控制中的应用.doc

实验一 MATLAB基础 1.1 MATLAB初步了解1.1.1MATLAB基本内容及图形绘制 实验目的 掌握MATLAB仿真软件的安装及启动。 MATLAB指令窗口，包括工具条以及菜单选项的使用；MATLAB语言的基本规定，包括数值的表示、变量命名规定、基本运算符、预定义变量以及表达式等。 MATLAB在仿真中的应用。 图形绘制功能以及和控制系统分析中的应用等。 实验仪器 计算机一台 实验内容 MATLAB的启动 这里介绍MATLAB装入硬盘后，如何创建MATLAB的工作环境。 MATLAB指令窗 工具条 直接打开Editor/Debugger编辑/调试窗 通过选中M文件打开Editor/Debugger编辑/调试器 或通过选中MDL文件打开SIMULINK模型窗 打开Simulink Library Browser浏览器 打开Help Window分类帮助窗 图1-1 在英文Windows平台上的MATLAB6.5指令窗 菜单选项 MATLAB工作窗具有标准的Windows界面，因此，可以通过工作菜单中的各种选项来实现对工作窗中内容的操作，此处仅介绍使用较多的菜单操作。 ① 基本文件操作【File】选项 New 打开编辑/调试器、新图形窗、Simulink用的MDL文件 Open 通过已有M文件打开编辑/调试器 ② 编辑操作【Edit】选项 Cut 剪切 Copy 复制 Paste 粘贴 Clear Session 清除命令窗里的显示内容，但它不清除工作存中的变量 ③ MATLAB环境下工作窗管理【Windows】选项 如果没有图形的话，则只有一个【1. MATLAB Command Window】选项；如果有图形的话，则会有相应的图形窗选项。 ④ 帮助【Help】选项 Help Windows 打开分类帮助窗 Help Tips 打开函数文件指令名帮助窗 Help Desk 打开以html超文本形式存储的帮助文件主页 Examples and Demos 打开MATLAB演示窗主页 About MATLAB MATLAB注册图标、版本、制造商和用户信息 MATLAB在仿真中的应用 简单数学计算 (i) 3721＋7428/24 (ii) abs(-27) (iii) 6^3*(3+2) 简单赋值运算 (i) x=18 (ii) y=3*x^2-78 (iii) u=x+y 矩阵赋值和运算 (i) A=[1,2,3,4,5] (ii) B=[1;2;3;4] (iii) C=[2,3,1,5;5,3,2,7;9,5,6,2] MATLAB的基本规定 数值的表示 MATLAB的数值采用十进制，可以带小数点或负号。以下表示都合法。 0 -100 0.008 12.752 1.8e-6 8.2e52 变量命名规定 变量名、函数名：字母大小写表示不同的变量名。如A和a表示不同的变量名；sin是MATLAB定义的正弦函数，而Sin，SIN等都不是。 变量名的第一个字母必须是英文字母，最多可包含31个字符（英文、数字和下连字符）。如A21是合法的变量名，而3A21是不合法的变量名。 变量名中不得包含空格、标点，但可以有下连字符。如变量名A _b21是合法变量名，而A，21是不合法的。 基本运算符 MATLAB表达式的基本运算符见表1-1。 表1-1 MATLAB表达式的基本运算符 数学表达式 MATLAB运算符 MATLAB表达式 加 a + b + a + b 减 a－b － a－b 乘 a×b * a*b 除 a÷b /或\ a/b或a\b 幂 ab ^ a^b [说明]MATLAB用左斜杠或右斜杠分别表示“左除”或“右除”运算。对标量而言，这两者的作用没有区别；对矩阵来说，“左除”和“右除”将产生不同的结果。 MATLAB默认的预定义变量 在MATLAB中有一些预定义变量（predefined variable）。每当MATLAB启动，这些变量就被产生。用户在定义变量时，尽量避开表1-2所列预定义变量名，以免产生混淆。 表1-2 MATLAB的预定义变量 预定义变量 含义 预定义变量 含义 ans 计算结果的缺省变量名 NaN或nan 未定式，如0/0 eps 机器零阈值 flops 浮点运算次数 nargin