《计算机建模与仿真》
实验指导书
金陵科技学院机电工程学院电气系
2015年3月
实验一、MATLAB 的基本语法
一、实验目的和要求
1熟悉数组和矩阵的运算； 2熟悉二维图的绘制。
二、实验仪器和设备
计算机一台
三、实验过程
记录下面习题的程序和运行后的结果。
1、计算
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=572396a 与⎥⎦⎤⎢⎣⎡=864142b 的数组乘积。
2、对于B AX =，如果
⎥⎥
⎥⎦⎤
⎢⎢⎢⎣⎡=753467294A ，⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=282637B ，求解X 。
3、已知：
⎥⎥
⎥⎦⎤
⎢⎢⎢⎣⎡=987654321a ，分别计算a 的数组平方和矩阵平方，并观察其结果。
4、角度[]604530=x ，求x 的正弦、余弦、正切和余切。
5、将矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=7524a 、⎥⎦⎤⎢⎣⎡=3817b 和
⎥⎦⎤⎢⎣⎡=2695c 组合成两个新矩阵：
（1）组合成一个4⨯3的矩阵，第一列为按列顺序排列的a 矩阵元素，第二列为按列顺序排列的b 矩阵元素，第三列为按列顺序排列的c 矩阵元素，即 ⎥⎥
⎥⎥⎦
⎤⎢
⎢⎢⎢⎣⎡237
912685574
（2）按照a 、b 、c 的列顺序组合成一个行矢量，即 []296531877254
6、解方程组⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣
⎡66136221143092x 。
7、绘制曲线1
3++=x x y ，x 的取值范围为[-5,5]。
8， 有一组测量数据满足1
-at e +=y ，t 的变化范围为0~10，用不同的线型和标记点画出a=0.1、a=0.2和a=0.5三种情况下的曲线,在图中添加标题1
-at e +=y ，并标识出各曲线a 的取值，并添加
图例框。
9
10， x= [66 49 71 56 38]，绘制饼图，并将第五个切块分离出来。
四、实验结果与分析
请每位同学自己编写，可写这次实验的心得体会
实验二、MATLAB 的符号运算
一、实验目的和要求
熟悉符号运算；（函数的合并、化简、展开；微分、积分；方程求解；符号表达式绘图）
二、实验仪器和设备
计算机一台
三、实验过程
记录下面题目的程序和运行后的结果。
1、 因式分解：（1）65552
34-++-x x x x ；（2）f=x 9-1
2、 展开表达式f=(x+1)5和f=sin(x+y)
3、对于表达式f=x(x(x-6)+12)t, 分别将自变量x 和t 的同类项合并。
4、对表达式 f=x/y+y/x 进行通分。
5、分别计算表达式x x x )sin(lim
0→及x x x a
)1(lim _
+∞→和x
x e -∞→lim
6、分别计算表达式f=x x 的导数和3次导数.
7、分别计算表达式dx x x ⎰+-22)1(2、dx
z x
⎰+2)1(、
dz z x
⎰+2)1(和⎰+1
0)1log(dx x x 。
8、求解代数方程组x 2-y 2+z=10, x+y-5z=0, 2x-4y+z=0
9、求微分方程2
2dx y d =-a 2y 当y(0)=1及0)(=a dx dy π
时的特解。
10、绘制函数表达式x 2-y 2的二维图形
11、在极坐标下绘制函数表达式1+cos(t)的二维图形。
12、根据表达式x=sin(t), y=cos(t) 和z=t, 绘制三维曲线.
四、实验结果与分析
请每位同学自己编写，可写这次实验的心得体会
实验三、MATLAB 的高级运算
一、实验目的和要求
熟悉MATLAB 的高级运算；（矩阵的分析与运算、多项式的运算、数据类型定义等）
二、实验仪器和设备
计算机一台
三、实验过程
记录下面题目的程序和运行后的结果。
1、 将(x-6)(x-3)(x-8)展开为系数多项式的形式。
2、求解多项式x 3-7x 2+2x+40的根。
3、 求解在x=8时多项式(x-1)(x-2) (x-3)(x-4)的值。
4、计算多项式5141242
3+--x x x 的微分（求导）。
5、矩阵
⎥⎥
⎥⎦⎤
⎢⎢⎢⎣⎡-=943457624a ，计算a 的行列式和逆矩阵。
6、y=sin(x)，x 从0到2π，∆x=0.02π，求y 的最大值、最小值、均值和标准差。
7、求代数方程012927432
3
4
5
=+++++x x x x x 的所有根。
8、设方程的根为x=[-3，-5，-8，-9]，求它们对应的x 多项式的系数。
9、设x
x x x x x x f 1cos 5sin 2)(2
3+
+-= （1）、画出它在x=[0，4]区间的曲线，求出它过零点的值。
（2）、求此曲线在x 轴上方第一块所围的面积的大小。
四、实验结果与分析
请每位同学自己编写，可写这次实验的心得体会
实验四、MATLAB 综合运用
一、实验目的和要求
1、会用MATLAB 求电阻电路。
（节点电压法、戴维南定理等）
2、会用MATLAB 求正弦稳态电路。
3、掌握自动控制系统中模型的转换方法。
4、会用MATLAB 求自动控制系统的传递函数。
二、实验仪器和设备
计算机一台
三、实验过程
1、已知条件如下图所示。
求:RL 为何值时,能获得最大功率.
2、已知Us=100V ，I1=100mA ，电路吸收功率P=6W ，XL1=1250Ω，XC2=750Ω,电路呈感性，求R3及XL3。
3、求图示系统的传递函数，其中K1=10，K2=20。
R L U s
0.2
0.1s 2+1
0.2s 0.8
K 2
4、已知系统状态空间模型为：
求其零极点模型。
5、系统的零极点增益模型如下：
求系统的传递函数模型和状态空间模型。
四、实验结果与分析
请每位同学自己编写，可写这次实验的心得体会
[]u x y u x x +=⎥⎦⎤
⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=31102110 )
5)(2)(1()
3(6)(++++=s s s s s G。