基于Matlab环境仿真基础实验.doc

实验一基于Matlab环境仿真基础实验实验目的：熟悉和了解Matlab的基本使用环境通过该实验使学生初步掌握一项仿真工具。了解和掌握Matlab的两个主要编程环境（M－file、Model）。实验要求：（1、2任选其一）在M—file文件下编制自然频率一定不同阻尼系数的单位阶跃响应的响应曲线。在M—file文件下编制自然频率一定不同阻尼系数的Bode图在Model文件下建立I型三阶系统的结构模型分析输入斜坡响应的静动态指标。实验设备：计算机、Mtalab软件实验内容及步骤：使用界面的介绍：图1.1Matlab使用界面在file\New\M-file建立M文件；在file\New\Model建立模型文件。在主窗体部分可以直接输入命令；也可以观看运算结果它是直接反映运算信息的重要窗口。对于一个典型二阶系统其中为自然频率（无阻尼振荡频率）为相对阻尼系数。当＝6分别为0.1;0.2;0.3;0.4;…;1.0;2.0时在M—file文件下编制程序。绘制的各自单位阶跃响应。解：Matlab程序%wn=6时阻尼系数0.1;0.2;0.3......1.0;2.0的单位阶跃响应wn=6;%自然振荡频率kosi=[0.1:0.1:1.02.0];%阻尼系数figure(1)holdonforkos=kosinum=wn^2;den=[12*kos*wnwn^2];step(numden)endtitle('阶跃响应')holdoff执行后单位阶跃响应曲线图1.2典型二阶系统的单位阶跃响应曲线步骤：（1）。在M—file文件下编制自然频率一定对于一个典型二阶系统其中为自然频率（无阻尼振荡频率）为相对阻尼系数。当＝6分别为0.1;0.2;0.3;0.4;…;1.0;2.0时在M—file文件下编制程序。绘制的不同阻尼系数的Bode图：解：Matlab程序%wn=6时阻尼系数0.1;0.2;0.3......1.0的bude图wn=6kosi=[0.1:0.1:1.0]w=logspace(-11100)figure(1)num=wn^2forkos=kosiden=[12*kos*wnwn^2][magphaw1]=bode(numdenw)subplot(211)holdonsemilogx(w1mag)subplot(212)holdonsemilogx(w1pha)endsubplot(211)gridontitle('Bode图')xlabel('频率（rad/sec）')ylabel('增益db')subplot(212)gridonxlabel('频率（rad/sec）')ylabel('相位deg')holdoff执行后Bode图图1.3不同阻尼系数的Bode图建立Model文件对I型三阶系统的动静态性能指标进行分析。系统开环传递函数：试对斜坡函数的响应与稳态误差进行分析。图1.4三阶系统斜坡响应仿真结构图图1.5三阶系统斜坡响应响应曲线图试分析系统的静态偏差和响应的动态指标。思考题如何调用m－file的库文件。如何快速查找model的库元件。