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控制系统仿真 实验二

实验二Matlab的数值运算及绘图
1.试验目的
(1)学习Matlab语言的基本矩阵运算;
(2)学习Matlab语言的点运算;
(3)学习多项式运算;
(4)学习Matlab语言的各种二维绘图;
2.试验内容
在下面的试验操作中,认真记录每项操作的作用和目的;
(1)基本矩阵运算
1)创建数值矩阵。

键入
a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];
观察
a
a(3,2)
a(:,1)
键入
t=0:10
u=0:0.1:10
观察矩阵变量t,u的值。

键入
a(:,3)=[2;3;4]
a
观察矩阵a的变化。

键入
b=[1 1+2i ;3+4i 3]
观察复数矩阵。

2)创建特殊矩阵;
键入
a=ones(3,3)
b=zeros(2,2)
c=eye(4)
观察特殊矩阵。

3)练习矩阵运算;
键入
a=[0 1 0;0 0 1;-6 -11 -6]; b=[1 2;3 4;5 6];
c=[1 1 0;0 1 1];
作矩阵乘运算
v1=c*a
v2=a*b
v3=c*a*b
v4=b*c
v5=c*b
矩阵乘方运算
a^2
a^(1/2)
矩阵加减运算
a1=a+b*c
a2=c*b-a(1:2,1:2)
a3=a(1:2,2:3)+c*b
矩阵右除(矩阵右除为四则运算的除运算,必须满足矩阵维数的要求)ar=c/a
矩阵左除(矩阵左除等价于逆乘运算a\c=a-1*c,a-1为矩阵a的逆运算)al=a\b
4)练习矩阵特征运算
完成以下矩阵特征运算。

a'
inv(a)
rank(a)
det(a)
eig(a)
(2)Matlab语言的点运算
1)练习点乘与点除。

a1=[1 2;3 4]
a2=0.2*a1
观察
[a1 a2]
[a1.*a2 a1./a2]
2)由点运算完成标量函数运算与作图。

正、余弦函数的点运算。

t=0:2*pi/180:2*pi;
y1=sin(t);y2=cos(t);
y=y1.*y2;
plot(t,[y' y1' y2']);
(3)多项式运算
1)建立多项式向量;
ap=[1 3 3 1];
b=[-1 -2 -3];
bp=poly(b)
2)练习多项式乘与求根。

p=conv(ap,bp)
roots(p)
3)练习多项式运算。

a=[1 2 3 4];b=[1 -1];
c=a+[zeros(1,length(a)-length(b)) b]; poly2str(c,'x)
(4)基本二维绘图
1)向量绘图。

y1=sin(2*x);
y2=cos(2*x);
plot(x,y1)
plot(x,y2)
plot(x,y1,x,y2)
保持作图
plot(x,y1);hold on
plot(x,y2);hold off
矩阵作图
plot(x,[y1',y2'])
设定颜色和线形
plot(x,y1,'c:',x,y2,'ro')
多窗口绘图
subplot(221);plot(x,y1)
subplot(222);plot(x,y2)
subplot(223);plot(x,y1,x,y1+y2) subplot(224);plot(x,y2,x,y1-y2)
关闭图形窗口
close
2)函数绘图。

fplot('sin',[0 4*pi])
f='sin(x)';
fplot(f,[0 4*pi])
3.试验报告要求
按照上述步骤进行试验,并按照要求作的试验记录完成试验报告。

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