Master Degree Students Oct, 2006 MATLAB—Experiments Master Degree Students Oct, 2006

基本命令的使用 变量名——字母打头，大小写区分、数字、下画线等，Xa,xa,xA,X1,x1,,X_1,x_1, … who——查看内存变量 whos ——查看内存变量占用的空间 clear ——清除内存变量、指定或全部 clc——清空命令窗口 clf——清空图形窗口 hold on (off)——保持图形 grid on (off)——图形设置格线

矩阵运算 输入矩阵，A=[1 2 3；4 5 6；7 8 9] B=[1；2 ；3] 矩阵乘：AB=A*B 行列式：DA=det(A) 特征根：EA=eigG(A) 秩：RA=rank(A) 逆：IA=inv(A) 特征方程：PA=poly(A) 特征多项式：poly2str(PA,’s’) 求特征多项式根：roots(PA) 奇异值、条件数，svd(A),cond(A)

典型矩阵（特殊矩阵） 单位矩阵，eye(3,3), eye(3,5) 全1矩阵，ones(3,5) 全零矩阵，zeros(5,3) 对角矩阵，diag([1,2,-10,6]) 读取矩阵的维数，[row,col]=size(A) 随机数矩阵，rand(3), 3*3, 取值在[0,1] randn(3),零均值，方差=1，标准差=1

绘制函数曲线 Y=‘1-cos(3*t)*sin(t)*exp(-2*t)’ ezplot(Y,[0,pi]) ——方法1、字符串 Y=‘1+sin(3*t)*exp(-t)’ ezplot(y,[0,pi]) t=0:0.1:2*pi; ——方法2 Y=1+sin(3*t).*exp(-t);——点乘、数学表达式 plot(t,y) hold on plot(t,ones(size(y)),’k’)

双坐标图形、多子图形 dx=0.1; X=0:dx:4; Y1=x.*sin(x); Y2=cumsum(y1)*dx; plotyy(x,Y1,x,Y2)——双坐标图形 subplot(2,2,1),plot(x,y1);axis([0,4,-5,5]) subplot(2,2,2), plot(x,y2);axis([0,4,0,3]) subplot(‘position’,[0.2,0.05,0.6,0.45]) plot(x,y2);axis([0,4,0,3])——多子图形

传递函数 G(s)=(s+2)/{s(s+1)(s+3)}=(s+2)/(s^3+4s^2+3s) G=tf([1 2],[1 4 3 0])——多项式 G1=zpk([-2],[0 -1 -3],[1])——零点、极点、增益 step(G)——阶跃响应 impulse(G)——脉冲响应 rlocus(G)——根轨迹图 bode(G)——伯特图 nyquist(G)——Nyquist 图

典型环节 G=1/（TS+1）——惯性环节 STEP(G)——改变T查看曲线变化，过度过程时间（响应时间） IMPULSE(G)——脉冲响应 G=W^2/（S^2+2FWS+W^2）——典型二阶系统，分别改变F和W，查看曲线变化，F=0.5,W=1; F=0.2,W=1;F=0.2,W=2 IMPULSE(G) ——脉冲响应

状态空间描述（与传递函数转换） 传递函数转换为状态空间表达式 G=tf([1 2],[1 2 3 4]) ——传递函数 My_sys=ss(G) step(My_sys)——阶跃响应(脉冲、根轨迹等) 读入矩阵（A，B，C，D） [A,B,C,D]=ssdata(My_sys) step(A,B,C,D) ——阶跃响应 rlocus(A,B,C,D)——根轨迹 GG=tf(My_sys)——将(A,B,C,D)转换为传递函数

可控、可观、规范型 连续系统（A，B，C，D） Qc=ctrb(A,B)——可控性矩阵 Qo=obsv(A,C)——可观测性矩阵 Rank(Qc)——求矩阵的秩 My_sys=ss(A,B,C,D)——写成系统结构形式 对角规范型（z=Tx） [D_form,TT]=canon(my_sys,’modal’) 伴随规范型（友矩阵）(z=TTx) [CC,TT]=canon(my_sys,’companion’)

连续系统的离散化 连续系统（A，B，C，D） My_sys=ss(A,B,C,D) 离散化 My_d=c2d(My_sys,0.1,’zoh’)——采样周期、零阶保持器 读入离散化后矩阵（Ad，Bd，Cd，Dd） [Ad，Bd，Cd，Dd]=dssdatat(My_d) 阶跃响应 Dstep(Ad,Bd,Cd,Dd)

李亚普诺夫方程求解 X=Lyap(A,C)——连续系统 A*X + X*A‘ = -C——给定A，C，求解X X = LYAP(A,B,C) A*X + X*B = -C ——给定A，C，B,求解X X = DLYAP(A,Q)——离散系统 A*X*A' - X + Q = 0——给定A，Q,求解X

闭环控制系统仿真Simulink Simulink (回车)——进入 或通过菜单进入(Simulink) File  new  Model (建立模型文件) Continuous  Transfer fcn　 （传递函数） Math Sum（ gain）（求和号、增益矩阵） Source  Step　 （阶跃输入信号） Sinks  Scope　 （输出曲线） Simulink extras  additional linear  PID

图形界面 绘制曲线 t=0:0.1:6*pi; Y=1-exp(-0.3*t).*cos(0.7*t); plot(t,y) 设置名称 set(gcf,’name’,’我的图形’ ) 取消工具栏(菜单) set(gcf,’menubar’,’none’) 恢复工具栏 set(gcf,’menubar’,’figure’)

图形界面 取消图形编号 set(gcf,’numbertitle’,’off’) set(gcf,’numbertitle’,’on’) 设置X坐标 set(gca,’Xtick’,[1,2,3]) 设置Y坐标 set(gca,’Ytick’,[-1,0,2,max(y)]) 设置曲线颜色与线宽 plot(t,y,’r’,’linewid’,5)

图形界面 使用鼠标读入数据（最大值、最小值） [tt,yy]=ginput(1); 标注点、颜色、大小 plot(tt,yy,’b.’,’markersize’,20) 添加注释 text(13.5,1.2,’\fontsize{20}{\alpha}=0.3’) text(13.5,1.1,’\fontsize{20}{\omega}=0.7’) 拷贝（拷屏），粘贴为WORD 文档

数据存盘、从硬盘读取数据 save my_file ——2进制格式存盘 保存文件名my_file.mat mat——后缀 load my_file ——读取文件 save my_ff -ACSII ——ASCII格式存盘，可使用excel 打开 load my_ff –ASCII 读入excel文件数据，设置文件所在目录为当前目录，双击文件名

谢谢！