建模與仿真基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書g

1、 建模與仿真基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書交通與汽車工程學(xué)院建模與仿真基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書適用專業(yè): 車輛工程、汽車服務(wù)工程 課程代碼: 6015879 學(xué)時(shí): 8 學(xué)分: 編寫單位: 交通與汽車工程學(xué)院編 寫 人: 向陽(yáng) 何灼馀 審 核 人: 唐嵐 審 批 人: 孫仁云 - 12 -目 錄實(shí)驗(yàn)一 MATLAB基本操作及編程基礎(chǔ) 2實(shí)驗(yàn)二 Simulink建模與仿真基礎(chǔ)（一）14實(shí)驗(yàn)三 Simulink建模與仿真基礎(chǔ)（二）- 16 -實(shí)驗(yàn)四 Simulink建模與仿真基礎(chǔ)（三）- 18 -實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式及要求- 20 -主要參考文獻(xiàn)- 20 -實(shí)驗(yàn)一 matlab程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 熟悉MATLAB語(yǔ)言編

2、程環(huán)境；2. 掌握建立矩陣的方法；3. 掌握建立和執(zhí)行M文件的方法；4. 掌握函數(shù)文件的創(chuàng)建和運(yùn)行。5. 掌握實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)的方法；6. 掌握實(shí)現(xiàn)循環(huán)結(jié)構(gòu)的方法。7. 掌握實(shí)現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)的方法；8. 掌握實(shí)現(xiàn)MATLAB語(yǔ)言繪圖的方法。二 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備裝有MATLAB6.0以上計(jì)算機(jī)一臺(tái)三 實(shí)驗(yàn)原理MATLAB 是以復(fù)雜矩陣作為基本編程單元的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。它提供了各種矩陣的運(yùn)算與操作，并有較強(qiáng)的繪圖功能。（一）Matlab的基本運(yùn)算1. 簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算l 最簡(jiǎn)單的計(jì)算器使用法直接輸入法存儲(chǔ)變量法l 表達(dá)式書寫規(guī)則在大多數(shù)情況下，MATLAB 對(duì)空格不予處理，因此在書寫表達(dá)式時(shí)，可以利用空格調(diào)

3、整表達(dá)式的格式，使表達(dá)式更易于閱讀。在 MATLAB 表達(dá)式中，遵守四則運(yùn)算法則，與通常法則相同。即運(yùn)算從左到右進(jìn)行，乘法和除法優(yōu)先于加減法，指數(shù)運(yùn)算優(yōu)先于乘除法，括號(hào)的運(yùn)算級(jí)別最高；在有多重括號(hào)存在的情況下，從括號(hào)的最里邊向最外邊逐漸擴(kuò)展。需要注意的是，在 MATLAB 中只用小括號(hào)代表運(yùn)算級(jí)別，中括號(hào)只用于生成向量和矩陣，花括號(hào)用于生成單元數(shù)組。l MATLAB 的數(shù)學(xué)運(yùn)算符符號(hào)功能實(shí)例符號(hào)功能實(shí)例+加法3+5=8左除-減法3-5=-2.數(shù)組左除*矩陣乘法3*5=15乘方.*點(diǎn)乘，數(shù)組乘法.數(shù)組乘方/右除3/5 =0.6000矩陣共軛轉(zhuǎn)置./數(shù)組右除.矩陣轉(zhuǎn)置需要注意的是，右除和左除的意義

4、并不相同。右除為常規(guī)的除法，而左除的意義為：ab=b/a。l 標(biāo)點(diǎn)符號(hào)的使用在 MATLAB 中，標(biāo)點(diǎn)符號(hào)有著充分的意義，可以用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，或者標(biāo)點(diǎn)符號(hào)可以包含特定的意義。標(biāo)點(diǎn)符號(hào)定義標(biāo)點(diǎn)符號(hào)定義分號(hào)（;）數(shù)組行分隔符；取消運(yùn)行顯示點(diǎn)（.）小數(shù)點(diǎn)；結(jié)構(gòu)體成員訪問(wèn)逗號(hào)（,）數(shù)組列分隔符；函數(shù)參數(shù)分隔符省略號(hào)（）續(xù)行符冒號(hào)（:）在數(shù)組中應(yīng)用較多，如生成等差數(shù)列引號(hào)（）定義字符串圓括號(hào)（( )）指定運(yùn)算優(yōu)先級(jí)；函數(shù)參數(shù)調(diào)用；數(shù)組索引等號(hào)（=）賦值語(yǔ)句方括號(hào)（ ）定義矩陣感嘆號(hào)（!）調(diào)用操作系統(tǒng)運(yùn)算花括號(hào)（ ）定義單元數(shù)組百分號(hào)（%）注釋語(yǔ)句的標(biāo)識(shí)l 分號(hào)（;）分號(hào)用于區(qū)分?jǐn)?shù)組的行，或者用于一個(gè)

5、語(yǔ)句的結(jié)尾處，取消運(yùn)行顯示。l 百分號(hào)（%）該符號(hào)用于在程序文本中添加注釋，增加程序的可讀性。百分號(hào)之后的文本都將視作注釋，系統(tǒng)不對(duì)其進(jìn)行編譯。2. 常用的操作命令和快捷鍵為方便用戶操作，MATLAB 中定義了一些快捷鍵。掌握一些常用的操作命令和快捷鍵，可以使得對(duì) MATLAB 的操作更加便利l 常用的操作命令命令功能命令功能cd 顯示或改變工作目錄hold 圖形保持命令clc 清空命令窗口load 加載指定文件中的變量clear 清除工作區(qū)中的變量pack 整理內(nèi)存碎片clf 清除圖形窗口path 顯示搜索目錄diary 日志文件命令quit 退出MATLAB dir 顯示當(dāng)前目錄下文件sa

6、ve 保存內(nèi)存變量disp 顯示變量或文字的內(nèi)容type 顯示文件內(nèi)容echo命令窗口信息顯示開關(guān)l 常用的操作快捷鍵快捷鍵功能快捷鍵功能(Ctrl+p)調(diào)用上一行Home（ctrl+a）移動(dòng)到命令行開頭(Ctrl + n)調(diào)用下一行End（ctrl+e）移動(dòng)到命令行結(jié)尾(Ctrl + b)光標(biāo)左移一個(gè)字符Ctrl + Home移動(dòng)到命令窗口頂部(Ctrl + f)光標(biāo)右移一個(gè)字符Ctrl + End移動(dòng)到命令窗口底部Ctrl +光標(biāo)左移一個(gè)單詞Shift + Home選中光標(biāo)和表達(dá)式開頭之間的內(nèi)容Ctrl+ 光標(biāo)右移一個(gè)單詞 Shift + End 選中光標(biāo)和表達(dá)式結(jié)尾之間的內(nèi)容Esc 取消

7、當(dāng)前輸入行Ctrl + k 剪切光標(biāo)和表達(dá)式結(jié)尾之間的內(nèi)容l 關(guān)系運(yùn)算符MATLAB 的關(guān)系運(yùn)算符能用來(lái)比較兩個(gè)相同大小的數(shù)組，或用來(lái)比較一個(gè)數(shù)組和一個(gè)標(biāo)量。MATLAB 的關(guān)系運(yùn)算符包括所有常用的比較運(yùn)算符，如表所示運(yùn)算符說(shuō)明運(yùn)算符說(shuō)明<小于<=小于或等于>大于>=大于或等于=等于=不等于l 邏輯運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符主要包括“與”、“或”和“非”。使用邏輯運(yùn)算符可以將多個(gè)表達(dá)式組合在一起，或者對(duì)關(guān)系表達(dá)式取反。MATLAB 中的邏輯運(yùn)算符如表所示。運(yùn)算符描述&與&&與，只適用于標(biāo)量。a && b，當(dāng)a 的值為假時(shí)，則忽略 b 的值|

8、或|或，只適用于標(biāo)量。a | b ，當(dāng)a 的值為真時(shí)，則忽略 b 的值非3、運(yùn)算基礎(chǔ)在MATLAB下進(jìn)行基本數(shù)學(xué)運(yùn)算，只需將運(yùn)算式直接打入提示號(hào)（>>）之后，并按入Enter鍵即可。例如： >> (5*2+1.3-0.8)*10/25 ans =4.2000 MATLAB會(huì)將運(yùn)算結(jié)果直接存入一變數(shù)ans，代表MATLAB運(yùn)算后的答案（Answer）并顯示其數(shù)值于屏幕上。提示： ">>"是MATLAB的提示符號(hào)（Prompt），但在PC中文視窗系統(tǒng)下，由于編碼方式不同，此提示符號(hào)常會(huì)消失不見(jiàn)，但這并不會(huì)影響到MATLAB的運(yùn)算結(jié)果。 我們也

9、可將上述運(yùn)算式的結(jié)果設(shè)定給另一個(gè)變數(shù)x： x = (5*2+1.3-0.8)*102/25 x = 42 此時(shí)MATLAB會(huì)直接顯示x的值。由上例可知，MATLAB認(rèn)識(shí)所有一般常用到的加（+）、減（-）、乘（*）、除（/）的數(shù)學(xué)運(yùn)算符號(hào)，以及冪次運(yùn)算（）。 提示： MATLAB將所有變數(shù)均存成double的形式，所以不需經(jīng)過(guò)變數(shù)宣告（Variable declaration）。MATLAB同時(shí)也會(huì)自動(dòng)進(jìn)行記憶體的使用和回收，而不必像C語(yǔ)言,必須由使用者一一指定.這些功能使的MATLAB易學(xué)易用，使用者可專心致力於撰寫程式，而不必被軟體枝節(jié)問(wèn)題所干擾。 若不想讓MATLAB每次都顯示運(yùn)算結(jié)果，只

10、需在運(yùn)算式最後加上分號(hào)（；）即可，如下例： y = sin(10)*exp(-0.3*42); 若要顯示變數(shù)y的值，直接鍵入y即可： >>y y =-0.0045 在上例中，sin是正弦函數(shù)，exp是指數(shù)函數(shù)，這些都是MATLAB常用到的數(shù)學(xué)函數(shù)。若一個(gè)數(shù)學(xué)運(yùn)算是太長(zhǎng)，可用三個(gè)句點(diǎn)將其延伸到下一行： z = 10*sin(pi/3)* . sin(pi/3); 4、常見(jiàn)數(shù)學(xué)函數(shù)函 數(shù) 名數(shù) 學(xué) 計(jì) 算 功 能函 數(shù) 名數(shù) 學(xué) 計(jì) 算 功 能abs（x）實(shí)數(shù)的絕對(duì)值或復(fù)數(shù)的幅值floor（x）對(duì)x朝-方向取整acos（x）反余弦arcsingcd（m，n）求正整數(shù)m和n的最大公約數(shù)a

11、cosh（x）反雙曲余弦arccoshimag（x）求復(fù)數(shù)x的虛部angle（x）在四象限內(nèi)求復(fù)數(shù) x 的相角lcm（m，n）求正整數(shù)m和n的最小公倍數(shù)asin（x）反正弦arcsinlog（x）自然對(duì)數(shù)（以為底數(shù)）asinh（x）反雙曲正弦arcsinhlog10（x）常用對(duì)數(shù)（以10為底數(shù)）atan（x）反正切arctanreal（x）求復(fù)數(shù)x的實(shí)部atan2（x,y）在四象限內(nèi)求反正切rem（m，n）求正整數(shù)m和n的m/n之余數(shù)atanh（x）反雙曲正切arctanhround（x）對(duì)x四舍五入到最接近的整數(shù)ceil（x）對(duì)x朝+方向取整sign（x）符號(hào)函數(shù)：求出x的符號(hào)conj（x）

12、求復(fù)數(shù)x的共軛復(fù)數(shù)sin（x）正弦sincos（x）余弦cossinh（x）反雙曲正弦sinhcosh（x）雙曲余弦coshsqrt（x）求實(shí)數(shù)x的平方根：exp（x）指數(shù)函數(shù) tan（x）正切tanfix（x）對(duì)x朝原點(diǎn)方向取整tanh（x）雙曲正切tanh如：輸入 x=-4.85 -2.3 -0.2 1.3 4.56 6.75，則： ceil(x)= -4 -2 0 2 5 7 fix(x) = -4 -2 0 1 4 6 floor(x) = -5 -3 -1 1 4 6 round(x) = -5 -2 0 1 5 75、常量與變量系統(tǒng)的變量命名規(guī)則：變量名區(qū)分字母大小寫；變量名必須以

13、字母打頭，其后可以是任意字母，數(shù)字，或下劃線的組合。此外，系統(tǒng)內(nèi)部預(yù)先定義了幾個(gè)有特殊意義和用途的變量，見(jiàn)下表：特殊的變量、常量取 值ans用于結(jié)果的缺省變量名pi圓周率的近似值（3.1416）eps數(shù)學(xué)中無(wú)窮?。╡psilon）的近似值（2.2204e - 016）inf無(wú)窮大，如 1/0 = inf （infinity）NaN非數(shù)，如 0/0 = NaN （Not a Number），inf / inf = NaNi，j虛數(shù)單位：i = j =6、 數(shù)值型向量（矩陣）的輸入（1）任何矩陣（向量），可以直接按行方式輸入每個(gè)元素：同一行中的元素用逗號(hào)（，）或者用空格符來(lái)分隔；行與行之間用分號(hào)（

14、；）分隔。所有元素處于一方括號(hào)（ ）內(nèi)；例1：>> Time = 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10>> X_Data = 2.32 3.43；4.37 5.98（2）系統(tǒng)中提供了多個(gè)命令用于輸入特殊的矩陣：函數(shù)功 能函數(shù)功 能compan伴隨陣toeplitzToeplitz矩陣diag對(duì)角陣vanderVandermonde矩陣hadamardHadamard矩陣zeros元素全為0的矩陣hankelHankel矩陣ones元素全為1的矩陣invhilbHilbert矩陣的逆陣rand元素服從均勻分布的隨機(jī)矩陣kronKronercker張量積ra

15、ndn元素服從正態(tài)分布的隨機(jī)矩陣magic魔方矩陣eye對(duì)角線上元素為1的矩陣pascalPascal矩陣meshgrid由兩個(gè)向量生成的矩陣上面函數(shù)的具體用法，可以用幫助命令help得到。如：meshgrid(x,y)輸入 x=1 2 3 4; y=1 0 5; X,Y=meshgrid(x, y)，則X = Y = 1 2 3 4 1 1 1 1 1 2 3 4 0 0 0 0 1 2 3 4 5 5 5 5目的是將原始數(shù)據(jù)x，y轉(zhuǎn)化為矩陣數(shù)據(jù)X，Y。（3）數(shù)組（矩陣）的點(diǎn)運(yùn)算運(yùn)算符：+（加）、-（減）、./（右除）、.（左除）、.（乘方），例2：>> g = 1 2 3 4；

16、h = 4 3 2 1；>> s1 = g + h, s2 = g.*h, s3 = g.h, s4 = g.2, s5 = 2.h（4）矩陣的運(yùn)算運(yùn)算符：+（加）、-（減）、*（乘）、/（右除）、（左除）、（乘方）、（轉(zhuǎn)置）等；常用函數(shù)：det（行列式）、inv（逆矩陣）、rank（秩）、eig（特征值、特征向量）、rref（化矩陣為行最簡(jiǎn)形）例3：>> A=2 0 1;1 3 2; B=1 7 1;4 2 3;2 0 1;>> M = A*B % 矩陣A與B按矩陣運(yùn)算相乘>> det_B = det(B) % 矩陣A的行列式>>

17、rank_A = rank（A） % 矩陣A的秩>> inv_B = inv（B） % 矩陣B的逆矩陣>> V,D = eig(B) % 矩陣B的特征值矩陣V與特征向量構(gòu)成的矩陣D>> X = A/B % A/B = A*B-1，即XB=A，求X>> Y = BA % BA = B-1*A，即BY=A，求Y（二）Matlab程序設(shè)計(jì)M文件概述 MATLAB語(yǔ)言編寫的程序，稱為M文件。M文件可以根據(jù)調(diào)用方式的不同分為兩類：命令文件(Script File)和函數(shù)文件(Function File)。例 分別建立命令文件和函數(shù)文件，將華氏溫度f(wàn)轉(zhuǎn)換為攝

18、氏溫度c。例4： 首先建立命令文件并以文件名f2c.m存盤。clear; %清除工作空間中的變量f=input('Input Fahrenheit temperature：');c=5*(f-32)/9然后在MATLAB的命令窗口中輸入f2c，將會(huì)執(zhí)行該命令文件，執(zhí)行情況為：Input Fahrenheit temperature：73c = 22.7778例5：首先建立函數(shù)文件f2c.m。function c=f2c(f)c=5*(f-32)/9然后在MATLAB的命令窗口調(diào)用該函數(shù)文件。clear;y=input('Input Fahrenheit temperat

19、ure：');x=f2c(y)輸出情況為：Input Fahrenheit temperature：70c = 21.1111x = 21.1111 2. M文件的建立與打開M文件是一個(gè)文本文件，它可以用任何編輯程序來(lái)建立和編輯，而一般常用且最為方便的是使用MATLAB提供的文本編輯器。(1)建立新的M文件為建立新的M文件，啟動(dòng)MATLAB文本編輯器有3種方法：菜單操作。從MATLAB主窗口的File菜單中選擇New菜單項(xiàng)，再選擇M-file命令，屏幕上將出現(xiàn)MATLAB 文本編輯器窗口。 命令操作。在MATLAB命令窗口輸入命令edit，啟動(dòng)MATLAB文本編輯器后，輸入M文件的內(nèi)容

20、并存盤。 命令按鈕操作。單擊MATLAB主窗口工具欄上的New M-File命令按鈕，啟動(dòng)MATLAB文本編輯器后，輸入M文件的內(nèi)容并存盤。(2) 打開已有的M文件 打開已有的M文件，也有3種方法：菜單操作。從MATLAB主窗口的File菜單中選擇Open命令，則屏幕出現(xiàn)Open對(duì)話框，在Open對(duì)話框中選中所需打開的M文件。在文檔窗口可以對(duì)打開的M文件進(jìn)行編輯修改，編輯完成后，將M文件存盤。 命令操作。在MATLAB命令窗口輸入命令：edit 文件名，則打開指定的M文件。 命令按鈕操作。單擊MATLAB主窗口工具欄上的Open File命令按鈕，再?gòu)膹棾龅膶?duì)話框中選擇所需打開的M文件。3.M

21、ATLAB程序流程控制(1)無(wú)條件循環(huán)當(dāng)需要無(wú)條件重復(fù)執(zhí)行某些命令時(shí)，可以使用for循環(huán)：for 循環(huán)變量t=表達(dá)式1 : 達(dá)式2 : 表達(dá)式3 語(yǔ)句體end例2.2、生成3×4階的Hiltber矩陣。for i=1 : 3for j=1 : 4H（i，j）=1/（i+j-1）；end end說(shuō)明：表達(dá)式1為循環(huán)初值，表達(dá)式2為步長(zhǎng)，表達(dá)式3為循環(huán)終值；當(dāng)表達(dá)式2省略時(shí)則默認(rèn)步長(zhǎng)為1；for語(yǔ)句允許嵌套。例2.3、矩陣輸入程序m=input(矩陣行數(shù)：m=);n= input(矩陣列數(shù)：n=);for i=1:mfor j=1:ndisp(輸入第,num2str(i),行，第,num

22、2str(j), 列元素)A(i, j) = input ( )end end（2）條件循環(huán)1) if-else-then語(yǔ)句if-else-then語(yǔ)句的常使用三種形式為：(1) if 邏輯表達(dá)式 (3) if 邏輯表達(dá)式1 語(yǔ)句體 語(yǔ)句體1end elseif 邏輯表達(dá)式2 語(yǔ)句體2(2) if 邏輯表達(dá)式1 elseif 邏輯表達(dá)式3 語(yǔ)句體1 else else 語(yǔ)句體2 語(yǔ)句體nend end 2）while循環(huán)語(yǔ)句while循環(huán)的一般使用形式為：while 表達(dá)式 語(yǔ)句體end例6：用迭代法計(jì)算多項(xiàng)式方程= 0的一個(gè)實(shí)根。 解：x0=3;r=1;n=0;while r > 1

23、e-5 x1=x0; x0=3+5/x1.2; r=abs(x0-x1); n=n+1;end,x0,n運(yùn)行結(jié)果為：x0 = 3.4260n = 9（3） 分支結(jié)構(gòu)若需要對(duì)不同的情形執(zhí)行不同的操作，可用switch 分支語(yǔ)句：switch 表達(dá)式（標(biāo)量或字符串） case 值1 語(yǔ)句體1 case 值2 語(yǔ)句體2 otherwise 語(yǔ)句體nend說(shuō)明：當(dāng)表達(dá)式不是“case”所列值時(shí)，執(zhí)行otherwise語(yǔ)句體。4 .建立函數(shù)文件對(duì)于一些特殊用戶函數(shù)，系統(tǒng)提供了一個(gè)用于創(chuàng)建用戶函數(shù)的命令function，以備用戶隨時(shí)調(diào)用。1)格式：function 輸出變量列表=fun_name(輸入變量

24、列表) 用戶自定義的函數(shù)體2)函數(shù)文件名為：fun_name，注意：保存時(shí)文件名與函數(shù)名最好相同；3)存儲(chǔ)路徑：最好在系統(tǒng)的搜索路徑上。4) 調(diào)用方法：輸出參量=fun_name (輸入變量)例7：計(jì)算s = n!，在文本編輯器中輸入：function s=pp(n);s=1;for i=1:n s=s*i;ends;保存文件名為：pp.m在MATLAB命令窗口中輸入：s=pp(5) 結(jié)果為s = 1202.5 MATLAB圖形操作2.5.1 plot該命令在線性坐標(biāo)系下繪制y對(duì)應(yīng)于x的軌跡。若其中之一為矩陣則該命令將對(duì)應(yīng)于矩陣的行或者列繪制一簇曲線。該命令也可以在同一坐標(biāo)軸下繪制多條曲線。例

25、8 用plot繪制y=sinx/x的圖形 x=-2*pi:pi/10:2*pi;y=sin(x)./x； %準(zhǔn)備數(shù)據(jù)plot(x,y) %用plot作圖注意x=0處的圖形例9 x=-2*pi:pi/10:2*pi；x=x+(x=0)*eps；y=sin(x)./x； %（準(zhǔn)備數(shù)據(jù),處理分母零點(diǎn))plot(x,y) %（用plot作圖）：2.5.2 subplot (r,c,p) 該命令將屏幕分成r*c個(gè)窗口,p表示在第幾個(gè)窗口. 同時(shí)繪制多個(gè)圖形窗口時(shí),繪圖語(yǔ)句間應(yīng)用逗號(hào)分開。 例10下面的程序產(chǎn)生四個(gè)窗口,且分別繪制相應(yīng)圖形. t=0:0.01:2*pi; y=sin(t); x=cos(t

26、); subplot(221),plot(t,y),grid,subplot(222),plot(t,x),grid,subplot(223),polar(t,y),subplot(224),polar(t,x)從上面的程序可以看出,subplot語(yǔ)句中的r,c,p可以不用逗號(hào)分開。 上面程序執(zhí)行后得到如下圖形：2.5.3 gtext該命令用于鼠標(biāo)定位的文字注釋. 執(zhí)行完繪圖命令后再執(zhí)行g(shù)text(說(shuō)明文字) 命令, 就可在屏幕上得到一個(gè)光標(biāo), 然后,用鼠標(biāo)選擇說(shuō)明文字的位置。例11 t=0:1:10; x1=2*t; x2=0.5*t; plot(x1,t,x2,t); gtext('

27、;x=2t'); gtext('x=0.5t') 該命令在線性坐標(biāo)系下繪制y對(duì)應(yīng)于x的軌跡。若其中之一為矩陣則該命令將對(duì)應(yīng)于矩陣的行或者列繪制一簇曲線。該命令也可以在同一坐標(biāo)軸下繪制多條曲線。2.5.4 plot3plot3函數(shù)與plot函數(shù)的用法類似。2.5.6基本繪圖控制參數(shù)：設(shè)置線型、線色、數(shù)據(jù)點(diǎn)形1）、曲線點(diǎn)型、線色允許設(shè)置值線型符號(hào)-：-.-含義實(shí)線虛線點(diǎn)劃線雙劃線線色符號(hào)bgrcmykw含義藍(lán)綠紅青品紅黃黑白 2）、數(shù)據(jù)點(diǎn)形常用設(shè)置值符號(hào).ox+*sdp含義實(shí)心黑點(diǎn)空心圓圈叉字符十字符八線符方塊符菱形符五角星符3）、坐標(biāo)軸控制(axis)、分格線（

28、grid）4）、圖形標(biāo)注：坐標(biāo)軸名(label)、圖形標(biāo)題（title）、圖例(legend)、圖形說(shuō)明（text,gtext）,格式如下：title(s) 書寫圖形標(biāo)題xlabel(s) 橫坐標(biāo)軸名ylabel(s) 縱坐標(biāo)軸名legend(s1,s2,) 繪制曲線所用線型、色彩、或數(shù)據(jù)點(diǎn)型圖例text(x1,y1,s) 在圖面（x1,y1）坐標(biāo)處書寫字符注釋gtext(s) 用鼠標(biāo)選擇書寫字符注釋的位置四 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟熟悉MATLAB語(yǔ)言編程環(huán)境。熟悉變量、MATLAB基本數(shù)學(xué)函數(shù)使用，矩陣操作練習(xí)，主要包括矩陣的建立，算數(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算和關(guān)系運(yùn)算。（一）熟悉Matlab的運(yùn)行環(huán)境以及H

29、ELP命令，運(yùn)行demo命令，觀看matlab所具有的功能。（二）驗(yàn)證上一步驟：實(shí)驗(yàn)原理中的例題（共11題）中所有操作（在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中附相應(yīng)的程序）。（三）完成以下各題，將步驟命令寫入實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并在機(jī)器上運(yùn)行結(jié)果驗(yàn)證。1輸入A=7 1 5；2 5 6；3 1 5，B=1 1 1; 2 2 2; 3 3 3，在命令窗口中執(zhí)行下列表達(dá)式，掌握其含義：A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3) A(:,3).*B(:,2) A(:,3)*B(2,:) A*B A.*B A2 A.2 B/A B./A2求下列表達(dá)式的值（在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中附相應(yīng)的程序）。提示：利用冒號(hào)表達(dá)式生成a向量（四

30、）完成以下各題，將答案寫入實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并在機(jī)器上運(yùn)行結(jié)果驗(yàn)證。（在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中附相應(yīng)的程序）1、設(shè)，在x=02區(qū)間取101點(diǎn)，繪制函數(shù)的曲線。2. 繪制0，4區(qū)間上的x=10sint曲線（所取的點(diǎn)為n， n為本人學(xué)號(hào)后三位值），并要求：（1）線形為點(diǎn)劃線、顏色為紅色、數(shù)據(jù)點(diǎn)標(biāo)記為加號(hào)； （2）坐標(biāo)軸控制：顯示范圍、刻度線、比例、網(wǎng)絡(luò)線 （3）標(biāo)注控制：坐標(biāo)軸名稱、標(biāo)題。 (4) 用gtext命令在圖上標(biāo)注x=10sint。實(shí)驗(yàn)二 Simulink建模與仿真基礎(chǔ)（一）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、熟悉MATLAB中基本simulink仿真環(huán)境；2、掌握simulink進(jìn)行系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)的基本步驟；3、了解simu

31、link中各模塊庫(kù)；4、掌握模塊操作、信號(hào)線操作、模型注釋的基本技巧；5、掌握傳遞函數(shù)的Simulink建模方法；6、掌握子系統(tǒng)的創(chuàng)建方法。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境與工具操作系統(tǒng)：WINDOWS98/2000/2003/XP 編程工具：MATLAB/Simulink三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.在命令窗口中輸入simulink命令或在工具欄中點(diǎn)擊圖標(biāo)，觀察各模塊庫(kù)的構(gòu)成；2.熟悉基本模塊庫(kù)中的demo；3.了解各模塊參數(shù)的設(shè)定及示波器的使用方法；4.新建模型文件，搭建以下微分方程的simulink仿真模型，對(duì)模型進(jìn)行注釋并仿真。，5. 新建模型文件，建立如下圖所示的系統(tǒng)，并將G1和G2創(chuàng)建成子系統(tǒng)。仿真出單位階躍的響應(yīng)

32、曲線。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.寫出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的操作步驟；2.給出Simulink仿真模型和運(yùn)行結(jié)果；3.分析Simulink仿真模型在不同的參數(shù)、不同的算法、不同的仿真時(shí)間進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)中不輕易改動(dòng)MATLAB/Simulink的參數(shù)設(shè)置，以免引起系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題。2.遇到各種難以處理的問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)儐?wèn)指導(dǎo)老師。3.為保證計(jì)算機(jī)的安全，上機(jī)過(guò)程中非經(jīng)指導(dǎo)老師和實(shí)驗(yàn)室管理人員同意，禁止使用軟盤與移動(dòng)硬盤。4.每次上機(jī)，個(gè)人應(yīng)按規(guī)定要求使用同一計(jì)算機(jī)，如因故障需更換，應(yīng)報(bào)指導(dǎo)老師或?qū)嶒?yàn)室管理人員同意。5.上機(jī)時(shí)間，禁止使用計(jì)算機(jī)從事與課程無(wú)關(guān)的工作。 6.將實(shí)驗(yàn)過(guò)程截圖，并配以適當(dāng)?shù)奈?/p>

33、字說(shuō)明。- 14 -實(shí)驗(yàn)三 Simulink建模與仿真基礎(chǔ)（二）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握Simulink常用模塊的應(yīng)用技巧。2、掌握微分方程的Simulink框圖求解。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境與工具操作系統(tǒng)：WINDOWS98/2000/2003/XP 編程工具：MATLAB/Simulink三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.在命令窗口中輸入simulink命令或在工具欄中點(diǎn)擊圖標(biāo)，觀察各模塊庫(kù)的構(gòu)成；2.熟悉基本模塊庫(kù)中的demo；3.了解各模塊參數(shù)的設(shè)定及示波器的使用方法；4.新建模型文件，搭建以下2個(gè)微分方程的simulink仿真模型，對(duì)模型進(jìn)行注釋并仿真。模型1：，其中m=1，c=1，k=1模型2：，四、實(shí)驗(yàn)步驟1.

34、寫出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的操作步驟2.給出Simulink仿真模型和運(yùn)行結(jié)果；3.分析Simulink仿真模型在不同的參數(shù)、不同的算法、不同的仿真時(shí)間進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)中不輕易改動(dòng)MATLAB/Simulink的參數(shù)設(shè)置，以免引起系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題。2.遇到各種難以處理的問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)儐?wèn)指導(dǎo)老師。3.為保證計(jì)算機(jī)的安全，上機(jī)過(guò)程中非經(jīng)指導(dǎo)老師和實(shí)驗(yàn)室管理人員同意，禁止使用軟盤與移動(dòng)硬盤。4.每次上機(jī)，個(gè)人應(yīng)按規(guī)定要求使用同一計(jì)算機(jī)，如因故障需更換，應(yīng)報(bào)指導(dǎo)老師或?qū)嶒?yàn)室管理人員同意。5.上機(jī)時(shí)間，禁止使用計(jì)算機(jī)從事與課程無(wú)關(guān)的工作。6.將實(shí)驗(yàn)過(guò)程截圖，并配以適當(dāng)?shù)奈淖终f(shuō)明。實(shí)驗(yàn)四 Simulink建模與仿真基礎(chǔ)（三）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解SimMechanics的功能和模塊組成。2、掌握SimMechanics的建模和仿真。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境與工具操作系統(tǒng)：WINDOWS98/2000/2003/XP 編程工具：MATLAB/Simulink三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.在simulink數(shù)據(jù)庫(kù)中找到SimMechanics模塊，了解SimMechanics各模塊的構(gòu)成和參數(shù)的設(shè)定；2.單擺為一桿，質(zhì)量均勻，長(zhǎng)度為1m，直徑2cm，根據(jù)單擺的密度可算出單擺質(zhì)量為2.409kg。初始條件為Wor