控制系统仿真技术（一）仿真软件-MATLAB

太原理工大学控制系统仿真技术实验报告

1. 在 MATLAB下输入矩阵 , ，并使用以下命令要求输出结果：A& B ， A|B ，xor(A,B), A.*B。 答案：

>> A=[1 2 3;4 5 0;7 8 9];B = [1 0 3;1 5 0;0 1 2];
>> A&B
>> A|B
>> xor(A,B)
>> A.*B

2.编写如下的分段函数： 给出自变量 x 的值，调用该函数后，返回 y 的值。

%建立分段函数
%ex1_2.m
function [y] = ex1_2(x)
if(x<=0)
    y=sin(x);
end
if(x>0&&x<=3)
    y=x;
end
if(x>3)
    y=-x+6;
end
end

3. 用循环语句和向量化两种方法解决级数求和问题：

并对两种方法的时间复杂度进行分析。

%循环语句和向量法求级数求和
%循环语句
i=1;s=0;
tic
while(i<=100000)
    s=s+(1/2^i)+(1/3^i);
    i=i+1;
end
toc
s

%向量法
s=0;a=[1:100000];
tic
for i=1:100000
    s=s+(1/2^a(i))+(1/3^a(i));
end
toc
s

观察可知：用循环语句计算，需要0.021513 s，用向量化计算，需要0.021148 s。因此，向量化法更节省时间，时间复杂度更小。

4. 编写函数，求满足 （N 为任意正数）的最小 m 值。并给定 N 值，调用函数，得到 m 值和

%求累加不大于N的m
%ex1_4.m
function [m,sum] = ex1_4(N)
sum=0;
for m=1:N
    sum=sum+m;
    if(sum>N)
        break;
    end
end
end

5. 在同一坐标系下分别绘制正弦（点划线，红色，线宽 2 磅）、余弦（圆圈线，黑色，线宽 1.5磅）两条曲线，并给出图例。

%绘制两条曲线
%ex1_5.m
x=0:0.1:2*pi;
y1=sin(x);y2=cos(x);
p=plot(x,y1,x,y2);
p(1).Color=r;
p(1).LineStyle=-.;
p(1).LineWidth=2;
p(2).Color=k;
p(2).Marker=o;
p(2).LineWidth=1.5;
gtext(点划线 y=sin(x));
gtext(圆圈线 y=cos(x));
%正常写法为plot(x1,y1,选项，x2,y2,选项）
%title()
%xlabel()
%ylabel()
%grid 增加网格
%利用鼠标绘制图像 [x,y,button]=ginput(n)

6. 试绘制出函数方程 在 区间内的曲线，并采 用不同的步长来验证图形的准确性。

>> x = -pi:0.1:pi;y = sin(tan(x))-tan(sin(x));plot(x,y)
>> x = -pi:0.01:pi;y = sin(tan(x))-tan(sin(x));plot(x,y)
>> x = -pi:0.001:pi;y = sin(tan(x))-tan(sin(x));plot(x,y)
>> x = -pi:0.0001:pi;y = sin(tan(x))-tan(sin(x));plot(x,y)

观察图可知，步长越小，图形越准确。

7.以正弦数据为例，由语句将图形分割成 2行 2列的区域，在不同区域绘制正弦信号的不同表示。

%2行2列图形
%ex1_7.m
x=0:0.1:2*pi;
y=sin(x);
subplot(2,2,1);stairs(x,y);
subplot(2,2,2);stem(x,y);
subplot(2,2,3);bar(x,y);
subplot(2,2,4);semilogx(x,y);