第1章MATLAB的功能和基本應用一、判斷題1.×；2.√；3.√；4.×；5.×；6.×；7.×；8.√；9.√；10.√二、填空題1.sqrt(pi/2)*cos(x)2.0:pi/50:2*pi3.sum(1:200)4.A([75],6:9)5.a(end:-1:1)6.(p2+2)(p+4)(p+1)7._ode23/ode45_8.num2str()9.disp()；fprintf()10.a=input('a=?');b=input('b=?');c=input('c=?');三、選擇題1.B；2.B；3.A；4.C；5.A；6.B；7.C；8.B；9.A；10.B；11.A；12.A；13.A；14.A；15.B四、問答題1.MATLAB具有功能強大、使用方便、輸入簡捷、庫函數(shù)豐富、開放性強等特點。2.MATLAB系統(tǒng)主要由開發(fā)環(huán)境、MATLAB數(shù)學函數(shù)庫、MATLAB語言、圖形功能和應用程序接口五個部分組成。 3.在操作桌面上選擇“建立新文件”或“打開文件”操作時，M文件編輯/調(diào)試器將被啟動。在命令窗口中鍵入edit命令時也可以啟動M文件編輯/調(diào)試器。 4.MATLAB2016a具有程序結構控制、函數(shù)調(diào)用、數(shù)據(jù)結構、輸入輸出、面向對象等程序語言特征，主要包括四大部分：①命令窗口；②語言環(huán)境；③使用Simulink進行仿真；④使用GUIDE構建完全具有2D和3D圖形支持的基本圖形和應用程序。 5.信號處理工具箱、圖象處理工具箱、通信工具箱、魯棒控制工具箱、頻域系統(tǒng)辨識工具箱、優(yōu)化工具箱、偏微分方程工具箱、控制系統(tǒng)工具箱等近百個工具箱。6. ①要避免與系統(tǒng)的預定義變量名、函數(shù)名、保留字等相沖突；②變量名第一個字母必須是英文字母；③變量名可以包含英文字母、下劃線和數(shù)字；④變量名不能包含空格、標點；⑤變量名最多可包含63個字符；⑥如果運算結果沒有賦于任何變量，系統(tǒng)將其賦于ans，它是特殊變量，只保留最新值。7.MATLAB中有15種基本數(shù)據(jù)類型，分別是8種整型數(shù)據(jù)、單精度浮點型、雙精度浮點型、邏輯型、字符串型、單元數(shù)組、結構體類型和函數(shù)句柄共有15種基本數(shù)據(jù)類型。8.pi、,eps、NaN、Inf、realmax、realmin、ans、i,j等。9.在加、減運算時數(shù)組運算與矩陣運算的運算符相同，乘、除和乘方運算時，在矩陣運算的運算符前加一個點即為數(shù)組運算，如a*b為矩陣乘，a.*b為數(shù)組乘。點運算是一種特殊的運算，其運算符在有關算術運算符前面加點，運算符有.*、./、.\和.^表示點乘，點右除，點左除和點冪，兩矩陣進行點運算是指它們的對應元素進行相關運算，要求兩矩陣的維數(shù)相同。 10..左除、右除是：當A為非奇異矩陣時，若：X=A\B是方程A*X=B的解，而X=B/A是方程X*A=B的解。即：A左除B，A\B表示矩陣A的逆乘以矩陣B：inv(A)*B；A右除B，A/B表示矩陣A乘以矩陣B的逆：A*inv(B)。 a.\b表示矩陣b中的每個元素除以矩陣a的對應的元素。 a./b表示矩陣a中的每個元素除以矩陣b的對應的元素11.可以用四種方法建立矩陣：（1）直接輸入法，如a=[2573]，優(yōu)點是輸入方法方便簡捷；（2）通過M文件建立矩陣，該方法適用于建立尺寸較大的矩陣，并且易于修改；（3）由函數(shù)建立，如y=sin(x)，可以由MATLAB的內(nèi)部函數(shù)建立一些特殊矩陣；（4）通過數(shù)據(jù)文件建立，該方法可以調(diào)用由其他軟件產(chǎn)生數(shù)據(jù)。12.進行數(shù)組運算的兩個數(shù)組必須有相同的尺寸。進行矩陣運算的兩個矩陣必須滿足矩陣運算規(guī)則，如矩陣a與b相乘（a*b）時必須滿足a的列數(shù)等于b的行數(shù)。五、程序設計題1.>>a=[535;374;798];>>b=[242;679;836];>>a+b2.>>x=[4+8i3+5i2-7i1+4i7-5i;3+2i7-6i9+4i3-9i4+4i];>>x’3.>>a=[693;275];>>b=[241;468];>>a.*b4.>>A=[492;764;357];>>B=[372628]’;>>X=A\B5.A=[120;34-1;11-1];B=[123;-101;-24-3]; A',2+A,2*A-B,A*B,A^2,A^(-1)6.>>a=[123;456];>>b=[8-74;362];>>a>b,a>=b,a==b,a<b,a<=b,a~=b7.>>a=[912;563;827];>>A=det(a)>>B=rank(a)>>C=inv(a)8.>>a=[42;57];>>b=[71;83];>>c=[59;62];>>d=[a(:)b(:)c(:)]>>e=[a(:);b(:);c(:)]'9.>>int('1/(1+exp(x))','x')>>ans=log(exp(x))-log(1+exp(x))驗證：diff('log(exp(x))-log(1+exp(x))','x')>>ans=1-exp(x)/(1+exp(x))>>simple(ans)>>ans=1/(1+exp(x))10.>>symsx>>int(x*log(x^4)*asin(1/x^2),x,1,3)>>ans=int(x*log(x^4)*asin(1/x^2),x=1..3) >>vpa(ans,10)>>ans=2.459772128

第1章MATLAB的功能和基本應用一、判斷題1.在MATLAB中，表示“邏輯非”運算的運算符是!。2.MATLAB中的變量沒有數(shù)據(jù)類型。3.在MATLAB中，feval函數(shù)能執(zhí)行函數(shù)句柄指定的計算。4.在MATLAB的數(shù)值計算中，可以計算二重積分。5.MATLAB中clear命令只能用來清空所有內(nèi)存變量。6.函數(shù)名和函數(shù)文件名不一致時，MATLAB以函數(shù)名為準。7.MATLAB中結構數(shù)組可以存放不同類型的數(shù)據(jù)，但元胞則不行。8.MATLAB的矩陣元素既可以用單下標引用，又可以用雙下標引用。9.在MATLAB中，列出當前工作空間變量名的函數(shù)是who或whos。10.在MATLAB中，程序進入死循環(huán)運行的命令為Ctrl+C。二、填空題1.表示的MATLAB表達式為______。2.MATLAB中與linspace(0,2*pi,101)等價的命令是______。 3.求1＋2＋3＋.......＋200的MATLAB命令是______。4.有一個10×10矩陣A,表示取得矩陣A的第七行和第五行的第六列至第九列所有元素的命令是______。5.對于給定的字符串a(chǎn)，將其倒過來重新排列的MATLAB命令是______。6.MATLAB命令conv([1,0,2],conv([1,4],[1,1]))計算的是______的值。7.MATLAB中計算微分方程初值問題數(shù)值解的函數(shù)是______。8.將數(shù)值型轉換成字符型的命令是______。9.MATLAB的輸出的函數(shù)有______和______。10.編寫函數(shù)文件求一元二次方程ax2+bx+c=0的根，其中a,b,c的值從終端輸入，其命令是______。三、選擇題1.MATLAB中，下面哪些變量名是合法的（）。（A）_num（B）num_（C）num-（D）-num2.在MATLAB中，要給出一個復數(shù)z的模，應該使用（）函數(shù)。（A）mod(z)（B）abs(z)（C）double(z)（D）angle(z)3.求矩陣特征值的函數(shù)是（）。（A）eig（B）det（C）trace（D）eye4.以下有關MATLAB說法中不正確的是（）。（A）MATLAB區(qū)分字母的大小寫（B）MATLAB中數(shù)組下標是從1開始（C）MATLAB中可以定義指針類型變量（D）MATLAB中的函數(shù)可以返回可變數(shù)目的輸出參數(shù)5.下面屬于MATLAB的預定義特殊變量的是（）。（A）eps（B）none（C）zero（D）exp6.判斷：在MATLAB的內(nèi)存工作區(qū)中，存放一個英文字符'a'和存放一個中文字符‘我’占用空間是（）。（A）英文需要占用1個字節(jié)，漢字需要占用2個字節(jié)（B）都是占用2個字節(jié)（C）都是占用1個字節(jié)（D）英文需要占用8位，漢字需要占用16位7.在MATLAB中，A是矩陣，要獲取A的行數(shù)和列數(shù)，應該使用的MATLAB的命令是（）。（A）class(A)（B）sizeof(A)（C）size(A)（D）isa(A)8.在MATLAB中，用指令x=1:9生成數(shù)組x。現(xiàn)在要把x數(shù)組的第二和第七個元素都賦值為0，應該在指令窗中輸入（）。（A）x([27])=(00)（B）x([2,7])=[0,0]（C）x[(2,7)]=[00]（D）x[(27)]=(00)9.在MATLAB中，依次執(zhí)行以下指令：clear;A=ones(3,4);A(:)=[-6:5];b=A(:,2)',則MATLAB輸出的結果為（）（A）b=-3-2-1（B）b=-2-101（C）b=-5-13（D）b=-5-21410.MATLAB中命令sum([412;036])的結果為（）（A）16（B）448（C）79（D）程序出錯，沒有結果11.MATLAB中M文件的分類為（）（A）腳本文件、函數(shù)文件（B）僅有腳本文件（C）僅有函數(shù)文件（D）函數(shù)文件、命令文件12.已知，則在MATLAB中調(diào)用命令A(3)的結果為（）（A）3（B）2（C）無結果（D）713.MATLAB中調(diào)用命令v=eye(2,1)后的結果為（）（A）v=[1;0]（B）v=[1,0]（C）v=[0;1]（D）v=[1,0;0,1]14.MATLAB中程序A=[123;-121;352];B=[346;589;453];C=(B>1)&(B<7)，運行后結果為（）（A）C=[1,1,1;1,0,0;1,1,1]（B）C=[1,0,0;1,0,0;1,0,1]（C）無結果（D）C=[0,1,0;1,0,0;1,1,1]15.下列哪些變量是合法的（）（A）123（B）myname（C）str2num（D）eye四、問答題1.與其他計算機語言相比較，MATLAB語言突出的特點是什么？2.MATLAB系統(tǒng)由那些部分組成？3.如何啟動M文件編輯/調(diào)試器？4.MATLAB2016a具有什么特征？它主要包括哪幾個部分？5.MATLAB的工具箱有哪些？6.MATLAB變量命令規(guī)則有哪些？7.MATLAB數(shù)據(jù)類型有哪些？8.MATLAB的常量表示有哪些？9.MATLAB矩陣運算與點運算符有什么區(qū)別？10.MATLAB的左除和右除意義是什么？舉例說明11.有幾種建立矩陣的方法？各有什么優(yōu)點？12.在進行算術運算時，數(shù)組運算和矩陣運算各有什么要求？五、程序設計題1.計算矩陣與之和。2.求的共軛轉置。3.計算與的數(shù)組乘積。4.對于，如果，，求解X。5.知,,計算6.，，觀察a與b之間的六種關系運算的結果。7.已知矩陣，求a的行列式的值，并判斷a是否滿秩？若滿秩，求a的逆矩陣。8.已知矩陣、和，按照要求組合成兩個新矩陣：（1）組合成一個43的矩陣，第一列為按列順序排列的a矩陣元素，第二列為按列順序排列的b矩陣元素，第三列為按列順序排列的c矩陣元素，即（2）按照a、b、c的列順序組合成一個行矢量，即9.求不定積分，并進行驗證。10.求積分的數(shù)值解。

第2章MATLAB程序設計一、問答題1.命令文件與函數(shù)文件的主要區(qū)別是什么？2.如何定義全局變量？3.if語句有幾種表現(xiàn)形式？4.說明break語句和return語句的用法。5.循環(huán)的形式有哪幾種？請舉例說明。二、程序設計題1.用四舍五入的方法將數(shù)組[5.45688.398213.937529.5042]使用round()、floor()、ceil()三個函數(shù)取整，并比較它們的不同。 2.將(x-6)(x-3)(x-8)展開為系數(shù)多項式的形式。3.求解多項式x3-17x2+12x+40的根。4.求解在x=8時多項式(x-1)(x-2)(x-3)(x-4)的值。5.求出極限值。6.定義一個符號函數(shù)f(x,y）xy=(a*x2+b*y2)/c2，分別求該函數(shù)對x、y的導數(shù)和對x的積分。7.用符號計算驗證三角等式：sin(1)cos(2)-cos(1)sin(2)=sin(1-2)8.，用符號微分求df/dx。9.使用符號函數(shù)求代數(shù)方程組關于x,y的解。10.我國國民生產(chǎn)總值2008年第1季度-2016年第1季度數(shù)字為：129747，140618.30，150986.70，161456.30，180385.30，推測2015年第1季度國民生產(chǎn)總值，并畫圖。11.編寫程序，實現(xiàn)以下功能：（1）生成一個100行，200列的二維隨機數(shù)組；（2）找出數(shù)組A中所有大于0.49且小于0.51的元素的單下標；（3）數(shù)組A中滿足（2）中的條件的元素有多少個？（4）求出數(shù)組A中滿足（2）中的條件的元素的和，并求出這些元素的平均值；（5）將（4）求出的平均值賦值給數(shù)組A中滿足（1）中的條件的每個元素。12.編寫程序，實現(xiàn)以下功能：（1）找出100到200之間的所有質數(shù)，將這些質數(shù)存放在一個行數(shù)組里；（2）求出這些質數(shù)之和；（3）求出100到200之間的所有非質數(shù)之和（包括100和200）。13.編寫程序，要求：（1）在[0,2]區(qū)間，每隔0.01取一x數(shù)值，計算出相應的y的函數(shù)值；（2）根據(jù)MATLAB計算出的數(shù)據(jù)，找出在[0,2]內(nèi)該函數(shù)的極小值的坐標。14.編寫MATLAB腳本輸出“水仙花數(shù)”及水仙花數(shù)的個數(shù)。所謂“水仙花數(shù)”是一個3位數(shù)，其各位數(shù)字的立方和等于該數(shù)本身。15.編寫從100到200不能被3整除同時也不能被7整除的數(shù)，并按每行8個數(shù)輸出。16.有一周期為4的正弦波上疊加了方差為0.1的正態(tài)分布的隨機噪聲的信號，用循環(huán)結構編制一個三點線性滑動平均的程序。提示：①用0.1*randn(1,n)產(chǎn)生方差為0.1的正態(tài)分布的隨機噪聲；②三點線性滑動平均就是依次取每三個相鄰數(shù)的平均值作為新的數(shù)據(jù)，如x1(2)=(x(1)+x(2)+x(3))/3，x1(3)=(x(2)+x(3)+x(4))/3。17.編制一個解數(shù)論問題的函數(shù)文件：取任意整數(shù)，若是偶數(shù)，則用2除，否則乘3加1，重復此過程，直到整數(shù)變?yōu)?。18.編寫一段程序，能夠把輸入的攝氏溫度轉化成華氏溫度，也能把華氏溫度轉換成攝氏溫度。19.有一組學生的考試成績（見表），根據(jù)規(guī)定，成績在100分時為滿分，成績在90~99之間時為優(yōu)秀，成績在80~89分之間時為良好，成績在60~79分之間為及格，成績在60分以下時為不及格，編制一個根據(jù)成績劃分等級的程序。學生姓名王峰張麗劉蘇李然陳召楊瑞于珊黃博郭巧趙康成績74834695100889668546520.求一個值n，使其n！最大但小于1050。

第2章MATLAB程序設計一、問答題1.（1）命令文件是一系列命令的組合，函數(shù)文件的第一行必須用function說明；（2）命令文件沒有輸入?yún)?shù)，也不用返回參數(shù)，函數(shù)文件可以接受輸入?yún)?shù)，也可以返回參數(shù)；（3）命令文件處理的變量為工作空間變量，函數(shù)文件處理的變量為函數(shù)內(nèi)部的局部變量，也可以處理全局變量。2.用關鍵字global可以把一個變量定義為全局變量，在M文件中定義全局變量時，如果在當前工作空間已經(jīng)存在了相同的變量，系統(tǒng)將會給出警告，說明由于將該變量定義為全局變量，可能會使變量的值發(fā)生改變，為避免發(fā)生這種情況，應該在使用變量前先將其定義為全局變量。3.（1）if表達式語句體end（2）if表達式語句體1else語句體2end（3）if表達式1語句體1elseif表達式2語句體2end（4）if表達式1語句體1elseif表達式2語句體2else語句體3end4.break語句用于終止for循環(huán)和while循環(huán)的執(zhí)行。如果遇到break語句，則退出循環(huán)體，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體外的下一行語句。在嵌套循環(huán)中，break只存在于最內(nèi)層的循環(huán)中。return語句用于終止當前的命令序列，并返回到調(diào)用的函數(shù)或鍵盤，也用于終止keyboad方式，在MATLAB中，被調(diào)用的函數(shù)運行結束后會自動返回調(diào)用函數(shù)，使用return語句時將return插入被調(diào)用函數(shù)的某一位置，根據(jù)某種條件迫使被調(diào)用函數(shù)提前結束并返回調(diào)用函數(shù)。5.MATLAB提供了兩種循環(huán)結構，一種是for循環(huán)結構，另一種是while_循環(huán)結構。>>K=0;>>fori=0:10>>K=K+i;>>disp(‘K=’,num2str(K)>>end>>K=0;i=0;>>whilei<=10>>K=K+i;>>i=i+1;end>>K=sum(2.^(0:63))>>disp(‘K=’,num2str(K)>>end二、程序設計題1.b=[5.45688.398213.937529.5042];round(b),floor(b),ceil(b)2.a=[638];pa=poly(a);X=poly2sym(pa)3.r=[1-171240];p=roots(r);4.p=poly([1234]);polyvalm(p,8)5.symsn;limit('sqrt(n+2)-2*(sqrt(n+1))+sqrt(n)',n,inf)6.symsabcxy%定義符號變量fxy=(a*x^2+b*y^2)/c^2；%生成符號函數(shù)diff(fxy，x)%符號函數(shù)fxy對x求導數(shù)ans=2*a*x/c^2diff(fxy，y)%符號函數(shù)fxy對y求導數(shù)ans=2*b*y/c^2%符號函數(shù)fxy對x求積分int(fxy，x)ans=1/c^2*(1/3*a*x^3+b*y^2*x)7.symsphi1phi2;y=simple(sin(phi1)*cos(phi2)-cos(phi1)*sin(phi2))8.symsax;f=[a,x^2,1/x;exp(a*x),log(x),sin(x)];df=diff(f)9.S=solve('a*x^2+b*y+c=0','b*x+c=0','x','y');disp('S.x='),disp(S.x)disp('S.y='),disp(S.y)10.clear;year=2008:2:2016vslue=[129747140618.30150986.70161456.30180385.30]x=2008:1:2016y=interp1(year,value,x);p2015=interp1(year,value,2015)plot(year,product,'o',x,y)11.A=rand(100,200)Idx=find(A(:)>0.49&A(:)<0.51)L=length(Idx)sum(A(Idx))m=mean(A(Idx))A(Idx)=m12.X=100:200;p=X(isprime(X))sum(p)sum(X(~isprime(X)))13.x=0:0.01:2*pi;y=(0.7+2*cos(x)./(1+x.^2)).*sin(x)[my,idx]=min(y)x(idx)14.c=0;forn=100:999m=[fix(n/100)fix(mod(n,100)/10)mod(n,10)];ifn==sum(m.^3),fprintf('%i=%i^3+%i^3+%i^3n',n,m);c=c+1;endendfprintf('n共%i個水仙花數(shù)n',c)15.c=0;forn=100:200ifmod(n,3)~=0&mod(n,7)~=0ifmod(c,8)==0fprintf('\n');endc=c+1;fprintf('%d',n)endend16.t=0:pi/50:4*pi;n=length(t);y=sin(t)+0.1*randn(1,n);ya(1)=y(1);fori=2:n-1ya(i)=sum(y(i-1:i+1))/3;endya(n)=y(n);plot(t,y,'c',t,ya,'r','linewidth',2)17.functionc=collatz(n)%collatz%Classic“3n+1”Ploblemfromnumbertheoryc=n;whilen>1ifrem(n,2)==0n=n/2;elsen=3*n+1;endc=[cn];end18.k=input('選擇轉換方式（1--攝氏轉換為華氏，2--華氏轉換為攝氏）：');ifk~=1&k~=2disp('請指定轉換方式')breakendtin=input('輸入待轉變的溫度（允許輸入數(shù)組）：');ifk==1tout=tin*9/5+32;%攝氏轉換為華氏k1=2;elseifk==2tout=(tin-32)*5/9;%華氏轉換為攝氏k1=1;endstr=['C';'F'];disp(['轉換前的溫度','','轉換后的溫度'])disp(['',num2str(tin),str(k,:),'',num2str(tout),str(k1,:)])19.Name=['王峰','張麗','劉蘇','李然','陳召','楊瑞','于珊','黃博','郭巧','趙康'];Marks=fix([74,83,46,95,100,88,96,68,54,65]/10);n=length(Marks);fori=1:nswitchMarks(i)case10 %得分為100時Rank(i,:)='滿分';case9 %得分在90~99之間Rank(i,:)='優(yōu)秀';case8 %得分在80~89之間Rank(i,:)='良好';case7case6 %得分在60~79之間Rank(i,:)='及格';otherwise %得分低于60。Rank(i,:)='不及格';endend%將學生姓名，得分，級等信息打印出來。disp('')disp(['學生姓名','得分','等級']);k=1;fori=1:10;disp(['',Name(k),Name(k+1),'',num2str(Marks(i)*10),'',Rank(i,:)]);k=k+2;end20.clear;r=1;k=1;whiler<1e50r=r*k;k=k+1;endk=k-1;r=r./k;k=k-1;disp(['The',num2str(k),'!is',num2str(r)])

第3章MATLAB的靜態(tài)與動態(tài)繪圖功能一、靜態(tài)繪圖1.一條參數(shù)式的曲線可x=sin(t),y=1-cos(t)+t/10表示，當t由0變化到4*pi時，請寫一個MATLAB的腳本plotParam.m，畫出此曲線在XY平面的軌跡。(提示：使用linspace函數(shù))2.一個空間中的橢球可以表示成下列方程式：(x/a)2+(y/b)2+(z/c)2=1請使用任何你可以想到的方法，畫出三維空間中的一個平滑的橢球，其中a=3，b=4，c=8。3.繪制曲線，x的取值范圍為[-5,5]。4.有一組測量數(shù)據(jù)滿足，t的變化范圍為0~10，用不同的線型和標記點畫出a=0.1、a=0.2和a=0.5三種情況下的曲線，題結果圖中添加標題，并用箭頭線標識出各曲線a的取值。5.表中列出了4個觀測點的6次測量數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)繪制成為分組形式和堆疊形式的條形圖。第1次第2次第3次第4次第5次第6次觀測點1367428觀測點2673247觀測點3972584觀測點46432746.x=[6649715638]，繪制餅圖，并將第五個切塊分離出來。7.立方拋物線8.繪制山峰圖的裁剪圖。9.有一正弦衰減數(shù)據(jù)y=sin(x).*exp(-x/10)，其中x=0:pi/5:4*pi，用三次樣條法進行插值。10.符號函數(shù)繪圖法繪制函數(shù)x=sin(3t)cos(t)，y=sin(3t)sin(t)的圖形，t的變化范圍為[0,2]。并極坐標下sin(3*t)*cos(t)的圖形。11.繪制螺旋線的立體圖。12.取適當?shù)膮?shù)繪制下列曲面的圖形：（1）橢球面（2）橢圓拋物面13.，當x和y的取值范圍均為-2到2時，用建立子窗口的方法在同一個圖形窗口中繪制出三維線圖、網(wǎng)線圖、表面圖和帶渲染效果的表面圖。14.在[-10，10；-10，10]范圍內(nèi)畫出函數(shù)的三維圖形。15.畫一雙峰曲面（peaks）圖，加燈光light，改變4種光源的位置，使用子圖觀察圖形的變化。16.在雙峰曲面上改變不同的光照模式，觀察效果。17.創(chuàng)建不同窗口，繪圖不同色彩的山峰圖。二、動態(tài)繪圖1.播放一個直徑不斷變化的柱形圖2.有5幅不同的圖案的花瓶文件分別hp1.png-hp5.png，要求動態(tài)顯示不同花瓶

第3章MATLAB的靜態(tài)與動態(tài)繪圖一、靜態(tài)繪圖1.t=linspace(0,4*pi);x=sin(t);y=1-cos(t)+t/10;plot(x,y,'-o');2.x=-3:0.1:3;y=-4:0.1:4;[X,Y]=meshgrid(x,y);Z1=sqrt(64-64*X.*X/9-16*Y.*Y);surf(X,Y,z1);holdonZ2=-sqrt(64-64*X.*X/9-16*Y.*Y);surf(X,Y,Z2);2223.x=-5:0.2:5;y=x.^3+x+1;plot(x,y)4.t=0:0.5:10;y1=exp(-0.1*t);y2=exp(-0.2*t);y3=exp(-0.5*t);plot(t,y1,'-ob',t,y2,':*r',t,y3,'-.^g')title('\ity\rm=e^{-\itat}')title('\ity\rm=e^{-\itat}','FontSize',12)text(t(6),y1(6),'\leftarrow\ita\rm=0.1','FontSize',11)text(t(6),y2(6),'\leftarrow\ita\rm=0.2','FontSize',11)text(t(6),y3(6),'\leftarrow\ita\rm=0.5','FontSize',11)5.y=[3696;6774;7323;4252;2487;8744];bar(y)bar(y,’stack’)6.x=[6649715638];L=[00001];pie(x,L)7.x=-5:0.1:0;y=(-x).^(1/3);y=-y;x=0:0.1:5;y=[y,x.^(1/3)];x=[-5:0.1:0,0:0.1:5];plot(x,y)8.p=peaks;p(30:40,20:30)=nan*p(30:40,20:30);surf(p)9.x0=0:pi/5:4*pi;y0=sin(x0).*exp(-x0/10);x=0:pi/20:4*pi;y=spline(x0,y0,x);plot(x0,y0,'or',x,y,'b')10.symstezplot(sin(3*t)*cos(t),sin(3*t)*sin(t),[0,pi])ezpolar(sin(3*t)*cos(t)11.t=0:0.1:2*pi;x=cos(t);y=2*sin(t);z=3*t;plot3(x,y,z)gridon12.（1）a=-30:1:30;b=-30:1:30;[x,y]=meshgrid(a,b);z=sqrt(1-(x.^2/4+y.^2/9));meshc(x,y,z)holdonz=-sqrt(1-(x.^2/4+y.^2/9));meshc(x,y,z)（2）a=-30:1:30;b=-30:1:30;[x,y]=meshgrid(a,b);z=4*x.^2/9+y.^2;meshc(x,y,z)13.[x,y]=meshgrid([-2:.2:2]);z=x.*exp(-x.^2-y.^2);mesh(x,y,z)subplot(2,2,1),plot3(x,y,z)title('plot3(x,y,z)')subplot(2,2,2),mesh(x,y,z)title('mesh(x,y,z)')subplot(2,2,3),surf(x,y,z)title('surf(x,y,z)')subplot(2,2,4),surf(x,y,z),shadinginterptitle('surf(x,y,z),shadinginterp')14.x=-10:0.5:10;y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y);R=sqrt(X.^2+Y.^2);Z=sin(R)./R;surf(X,Y,Z);15.subplot(2,2,1);surf(peaks);shadinginterp;lightingphongsubplot(2,2,2);surf(peaks);shadinginterp;light('Position',[-3-21]);subplot(2,2,3);surf(peaks);shadinginterp;light('Position',[-112]);subplot(2,2,4);surf(peaks);shadinginterp;light('Position',[1-2-3]);16.subplot(2,2,1);surf(peaks);light('Position',[-3-21]);shadinginterp;lightingphongsubplot(2,2,2);surf(peaks);light('Position',[-3-21]);shadinginterp;lightinggouraudsubplot(2,2,3);surf(peaks);light('Position',[-3-21]);shadinginterp;lightingflatsubplot(2,2,4);surf(peaks);light('Position',[-3-21]);shadinginterp;lightingnone17.figure(1);peaks(30);colormap(hot);figure(2);;peaks(30);colormap(cool);figure(3);;peaks(30);colormap(summer);figure(4);peaks(30);colormap(winter);二、動態(tài)繪圖1.n=30t=linspace(pi/2,3.5*pi,50)r=cos(t)+2[x,y,z]=cylinder(r,30);surf(x,y,z);m=moviein(n);fori=1:nsurf(i*x,i*y,i*z)m(:,i)=getframe;end2.clear;clc;fori=1:5;c=strcat('hp',num2str(i));c=strcat(c,'.png');[n,cmap]=imread(c);%讀圖像數(shù)據(jù)和色陣image(n);colormap(cmap);m(:,i)=getframe;%保存畫面endmovie(m,20)%播放m陣定義的畫面20次

第4章MATLAB在時域分析中的應用1.建立下列傳遞函數(shù)，并將其轉換成多項式和狀態(tài)空間形式。2.由狀態(tài)空間轉換成多項式及零極點傳遞函數(shù)3.完成下列二個傳遞函數(shù)并聯(lián)，并建立反饋系統(tǒng)的總傳遞函數(shù)4.已知系統(tǒng)框圖：其中：H(s)=1求系統(tǒng)的總傳遞函數(shù)。5.已知系統(tǒng)的標準傳遞函數(shù)：（1）當ωn=10，ξ,=0.5,0.7，1,2，時，要求完成畫出5條階躍響應曲線，并進行對比。（2）當ωn=1,2,3，ξ,=0.5時，要求完成畫出3條階躍響應曲線，并進行對比。6.繪制計算下列二級閉環(huán)傳遞函數(shù)階躍響應曲線，使用圖形法計算穩(wěn)態(tài)增益、峰值時間、上升時間、超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)誤差在2%情況下的穩(wěn)態(tài)時間。7.已知高階系統(tǒng)傳遞函數(shù)，利用特征根判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性。8.已知閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)，利用勞斯判據(jù)判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。9.已知系統(tǒng)傳遞函數(shù)為按照以下要求求解：(1)求其極零點圖，判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，畫出系統(tǒng)的頻譜特性；(2)當系統(tǒng)輸入信號為：，時，畫出系統(tǒng)的輸出。10.已知下列閉環(huán)傳遞函數(shù)，判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性，若系統(tǒng)穩(wěn)定，求出系統(tǒng)的位置誤差、速度與加速度誤差系數(shù)。11.已知下列開環(huán)傳遞函數(shù)，要求：（1）輸出系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)；（2）判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（3）若系統(tǒng)穩(wěn)定，繪制拋物線信號輸入響應曲線并求出靜態(tài)加速度誤差系數(shù)Ka。

第4章MATLAB在時域分析中的應用1.k=10z=-5P=[-0.5,-2,-3]G1=zpk(z,p,k)[num,den]=zpk(z,p,k)[a,b,c,d]=zpk(z,p,k)G2=tf(num,den)G3=ss(a,b,c,d)2.A=[-412;1-53;20-6]B=[1;0.5;2]C=[212]D=0G=ss(A,B,C,D)[num,den]=ss2tf(A,B,C,D)G1=tf(num,den)[z,p,k]=ss2zp(A,B,C,D)G2=zpk(z,p,k)3.G1=tf([251],[123])G2=tf([510]，[110])G12=G1+G2G23=feedback(G1,G2,-1)4.G1=tf(2,conv([1,3],[2,1]));G2=tf([7,3],[521])H=1;G12=G1*G2;G=feedback(G12,1)5.（1）wn=1;t=[0:0.01:10];forksai=[0.5,0.7,1,2]G1=tf(wn,[1,2*wn*ksai,wn^2])step(G1,t);holdon;end（2）ksai=0.5;t=[0:0.01:10];forwn=[1,2,3]G1=tf(wn,[1,2*wn*ksai,wn^2])step(G1,t);holdon;end6.G=tf([21],[17182110]);css=dcgain(G)[y,t]=step(G);[ymax,k]=max(y);tp=t(k);Mp=(ymax-css)/css*100;n=1;whiley(n)<=css;n=n+1;end;tr=t(n);i=length(t);while(y(i)>0.98*css)&(y(i)<1.02*css)i=i-1;end;ts=t(i);disp(['穩(wěn)態(tài)值：css=',num2str(css)])disp(['峰值時間：tp=',num2str(tp)])disp(['上升時間：tr=',num2str(tr)])disp(['超調(diào)量：Mp=',num2str(Mp),'%'])disp(['穩(wěn)態(tài)時間：ts=',num2str(ts)])step(G);7.clcden=[310512];p=roots(den)ifreal(p)<0disp(['系統(tǒng)是穩(wěn)定的'])elsedisp(['系統(tǒng)是不穩(wěn)定的'])end8.clc;p11=[1,2,5];p12=[11237]p13=[15]p=conv(conv(p11,p12),p13)p1=p;n=length(p);ifmod(n,2)==0n1=n/2;elsen1=(n+1)/2;p1=[p1,0];endrouth=reshape(p1,2,n1);RouthTable=zeros(n,n1);RouthTable(1:2,:)=routh;fori=3:nai=RouthTable(i-2,1)/RouthTable(i-1,1);forj=1:n1-1RouthTable(i,j)=RouthTable(i-2,j+1)-ai*RouthTable(i-1,j+1)endendp2=RouthTable(:,1)ifp2>0disp(['所要判定系統(tǒng)是穩(wěn)定的!'])elsedisp(['所要判定系統(tǒng)是不穩(wěn)定的!'])end9.num=[1,1];den=[1,-1,0.81];n=0:50;xn1=(n>=0);sys=filt(num,den);subplot(2,2,1);pzmap(sys);title('零極點圖');yn1=filter(num,den,xn1);xn2=[5+cos(0.2*pi*n)+2*sin(0.7*pi*n)];輸入yn2=filter(num,den,xn2);subplot(2,2,2);stem(n,xn2);%繪制輸入信號subplot(2,2,3);stem(n,yn2);%繪制輸出信號subplot(2,2,4);stem(n,yn1);%判斷穩(wěn)定性10.clc;p11=[1,2,5];p12=[11237]p13=[15]p=conv(conv(p11,p12),p13)r=roots(p);ifreal(r)<0disp(['該系統(tǒng)是穩(wěn)定的！']);symssGGbKpKvKa;G=(s+1)/(s^3+6*s^2+15*s+7);[Gb]=solve('2*s+1/(s^4+7*s^3+18*s^2+21*s+10)=Gb/(1+Gb)',Gb);Kp=limit(Gb,s,0)Kv=limit(s*Gb,s,0)Ka=limit(s^2*Gb,s,0)elsedisp(['該系統(tǒng)是不穩(wěn)定的，沒有穩(wěn)態(tài)誤差']);end11.G=tf(9,[139]);sys=feedback(G,1);t=[0:0.001:2]';flag=0;num1=sys.num{1};%取傳遞函數(shù)的分子系數(shù)den1=[sys.den{1}00];sy1=tf(num1,den1);root_sys=roots(sy1.den{1});%取傳遞函數(shù)的分母系數(shù)p=real(root_sys);n=length(p);flag=0;fori=1:nifp(i)>0;flag=1;end;end;ifflag==0disp(['該系統(tǒng)是穩(wěn)定的'])y1=step(sy1,t);nu2=1;den2=[1000];sy2=tf(nu2,den2);y2=impulse(sy2,t);plot(t,[y2y1]),gridon;es=y2-y1;Ka=es(length(es))elsedisp(['該系統(tǒng)是不穩(wěn)定的'])end

第5章MATLAB在頻域及根軌跡分析中的應用1.已知系統(tǒng)傳遞函數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)傳遞函數(shù)繪制bode圖。分析上述傳遞函數(shù)幅值裕度和相角裕度。2.已知系統(tǒng)下列開環(huán)傳遞函數(shù)，畫出系統(tǒng)nichols圖并進行分析3.已知繪制開環(huán)系統(tǒng)H(s)的Nyquist曲線，判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性4.已知系統(tǒng)傳遞函數(shù)，繪制開環(huán)傳遞函數(shù)的根軌跡5.已知一單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)，用Matlab的方法繪制其閉環(huán)根軌跡圖。若=100，試求其閉環(huán)單位階躍響應。6.已知開環(huán)傳遞函數(shù)，研究當系統(tǒng)開環(huán)增益k和開環(huán)極點p從零到無窮大變化時的根軌跡族。k和p分別取1，4,9三個值時，繪出根軌跡族。7.已知一單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)，試繪制系統(tǒng)Nyquist圖，判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并求其單位階躍響應。8.已知下列開環(huán)傳遞函數(shù)，使用閉環(huán)頻域響應法選擇控制器增益K的值，完成控制指標，要求：（1）根據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)的諧振峰值和諧振頻率值確定時域指標，使系統(tǒng)超調(diào)量小于15%、在穩(wěn)態(tài)誤差2%的情況下，穩(wěn)態(tài)時間小于15秒；（2）將高階系統(tǒng)等價為標準二階系統(tǒng)，輸出等價后的二階系統(tǒng)傳遞函數(shù)和動態(tài)特性參數(shù)；（3）畫出控制前Bode圖和控制后等價的二階系統(tǒng)階躍響應曲線。9.已知系統(tǒng)框圖如圖所示，若要求系統(tǒng)在單位斜坡輸入信號作用時，要求滿足三個條件：（1）穩(wěn)態(tài)誤差ess<=0.1（2）相位裕量Pm1>=45:（3）幅值裕量Gm>=10DB。根據(jù)要求設計串聯(lián)無源超前網(wǎng)絡。10.已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：試設計校正網(wǎng)絡，其設計指標為：（1）校正后系統(tǒng)的靜態(tài)速度誤差系數(shù)Kv=30；（2）相位裕量Pm≥40°；（3）幅值裕量Gm≥10dB；

第5章MATLAB在頻域及根軌跡分析中的應用1.sys=tf(1,[132]);bode(sys);[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(sys);2.num=[11];den1=conv([1,4],[14]);den2=[0016];den3=[10];den12=den1+den2;den=conv(den12,den3);G=tf(num,den);nichols(G);3.num=50;den=conv([1,5],[1，-2]);G=tf(num,den);Nyquist(G);4.num=1;den=[conv([1,4],conv([1-2+4i],[1-2-4i])),0]G=tf(num,den)rlocus(G) [r,k]=rlocus(G);%閉環(huán)極點和增益[k,p]=rlocfind(G) %定位點的增益和極點sgrid(0.707,10)%繪制ζ=0.707線和ωn=10線5.s1=tf(100,[1,4,0]);s2=tf([1],[1,4,20]);s3=series(s1,s2);sys=feedback(s3,1);subplot(2,1,1);rlocus(sys);title('根軌跡');subplot(2,1,2);step(sys);6.num=[10]fork=[149]den=[10k]n=k*numG=tf(n,den)rlocus(G);holdon;end7.s1=tf(10,[2,1,0]);s2=tf([1],[1,0.5,1]);sys1=series(s1,s2);subplot(2,2,1);nyquist(sys1);title('Nyquist曲線圖')sys=feedback(sys1,1);subplot(2,2,2);pzmap(sys);title('零極點圖');subplot(2,2,3);step(sys);8.clear;forK=0.2:0.1:20G=tf(K,[1950]);G1=feedback(G,1);[mag,pha,w]=bode(G1);magn=mag(1,:);phase=pha(1,:);[M,i]=max(magn);Mr=20*log10(M);Pr=phase(1,i);Wr=w(i,1);temp=sqrt(1-1/M^2);zeta=sqrt((1-temp)/2);Wn=Wr/sqrt(1-2*zeta^2)ts=4.4/(zeta*Wn);Mp=exp((-pi*zeta)/sqrt(1-zeta^2));ifMp<0.2&ts<15break;endendifMp<0.2&ts<15G2=tf(Wn^2,[1,2*zeta*Wn,Wn^2]);disp(['K=',num2str(K),'系統(tǒng)滿足了設計指標；'])disp(['放大系數(shù)K=',num2str(K)]);disp(['諧振峰值=',num2str(M)])disp(['諧振頻率=',num2str(Wr)]);disp(['超調(diào)量=',num2str(Mp*100),'%'])disp(['穩(wěn)態(tài)時間=',num2str(ts),'，穩(wěn)態(tài)誤差2%'])elsedisp(['K=',num2str(K),'不滿足設計指標，僅修改K值不能達到給定指標'])endsubplot(1,2,1);margin(G1);subplot(1,2,2);step(G2);9.clc;G=tf(10,[130]);[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(G);fm=45-Pm+8;a=(1-sin(fm*pi/180))/(1+sin(fm*pi/180));[mag,pha,w]=bode(G);Lg=-10*log10(1/a);wmax=w(find(20*log10(mag(:))<=Lg));wmax1=min(wmax);wmin=w(find(20*log10(mag(:))>=Lg));wmin1=max(wmin);wm=(wmax1+wmin1)/2;T=1/(wm*sqrt(a));T1=a*T;Gc=tf([T,1],[T1,1])G1=Gc*G[Gm1,Pm1,Wcg1,Wcp1]=margin(G1);ifPm1>=45disp(['設計后相位裕量是：',num2str(Pm1),'相位裕量滿足了設計要求'])elsedisp(['設計后相位裕量是：',num2str(Pm1),'相位裕量不滿足設計要求'])endmargin(G1)10.clc;num=30;den=conv(conv([1,1],[2,1]),[1,0]);G0=tf(num,den)fm=-180+40+10;[mag,phase,w]=bode(G0);Wc1=spline(phase,w,fm);magdb=20*log10(mag);Lg=spline(w,magdb,Wc1);B=10^(-Lg/20);w1=0.1*Wc1;T=1/(B*w1);nc=[B*T,1];dc=[T,1];Gc=tf(nc,dc);printsys(nc,dc,'s');G=G0*Gc;bode(G)num1=G.num{1};den1=G.den{1};printsys(num1,den1,'s')[Gm,Pm1,Wcg,Wcp]=margin(G);Gm1=20*log10(Gm);ifGm1>=10&Pm1>=40disp(['設計后相位裕量：',num2str(Pm1),'，幅值裕量：',num2str(Gm1),'，滿足了設計要求'])elsedisp(['設計后相位裕量是：',num2str(Pm1),'幅值裕量：',num2str(Gm1),'相位裕量或幅值裕量不滿足設計要求'])end

第6章MATLAB在狀態(tài)空間分析中的應用1.已知雙輸入雙輸出系統(tǒng)如下：判定系統(tǒng)的可控可觀測性。2.已知控制系統(tǒng)狀態(tài)矩陣，求控制系統(tǒng)的特征方程，并求控制系統(tǒng)的特征值及特征向量。3.已知系統(tǒng)狀態(tài)方程，若期望特征值為p=[-2+2j,-2-2j,-10]，判斷系統(tǒng)是否可控？若完全可控，求狀態(tài)增益矩陣K。判斷系統(tǒng)是否可觀測？若完全能觀測，求觀測矩陣G。C=[100] y=cx4.已知系統(tǒng)的結構框圖如圖6.5所示。要求建立系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型，并傳換成零極點增益模型和狀態(tài)空間模型，最后判斷系統(tǒng)的可控可觀測性。5.已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)，要求：判斷系統(tǒng)是否可控？若可控，設計狀態(tài)反饋矩陣，在希望極點為p=[-2，-1±j]上，求出極點配置系數(shù)陣K,并求出配置后的系統(tǒng)特征值。6.已知系統(tǒng)的狀態(tài)空間：要求：利用希望極點為p=[-2，-1±j1.732]，設計狀態(tài)反饋矩陣；分別使用矩陣變換法與Ackermann極點配置算法兩種方法進行極點配置；畫出配置前后的階躍響應曲線進行對比。7.已知系統(tǒng)框圖如圖6.7所示，要求判斷系統(tǒng)的可控性，若能控，按照希望極點p=[-3-0.5+j-0.5-j];設計狀態(tài)反饋控制器，配置系統(tǒng)閉環(huán)極點，并畫出配置前后的階躍響應曲線。8.設系統(tǒng)狀態(tài)空間表達式為采用輸入反饋，系統(tǒng)的性能指標為R=1設計LQ最優(yōu)控制器，計算最優(yōu)狀態(tài)反饋矩陣K=[k1,k2,k3]，并對閉環(huán)系統(tǒng)進行單位階躍仿真。9.已知系統(tǒng)的狀態(tài)方程為：用Q=0.1、R=1，設計Kalman濾波器的增益矩陣與估計誤差的協(xié)方差。10.設系統(tǒng)的傳遞函數(shù)如框圖所示。取加權矩陣R1=1,及噪聲矩陣Q2=1,R2=1，設計Kalman濾波器，對系統(tǒng)進行LQG最優(yōu)控制，畫出校正前后的系統(tǒng)閉環(huán)的單位階躍響應曲線。

第6章MATLAB在狀態(tài)空間分析中的應用1.A=[2.25,-5,-1.25,-0.5;2.25,-4.25,-1.25,-0.25;0.25,-0.5,-1.25,-1;1.25,-1.75,-0.25,-0.75];B=[4,6;2,4;2,2;0,2];C=[0,0,0,1;0,2,0,2];D=zeros(2,2);G=ss(A,B,C,D)Nctr=rank(ctrb(A,B));Nobsv=rank(obsv(A,C));n=length(A);ifn==Nctrdisp('該系統(tǒng)是可控的');ifn==Nobsvdisp('該系統(tǒng)是可觀測的');elsedisp('該系統(tǒng)是不可觀測的');endelsedisp('該系統(tǒng)是不可控的');disp('該系統(tǒng)也是不可觀測的')end2.A=[21-1;120;-1-32];I=[100;010;001];symss%符號計算det(s*I-A)s=solve(det(s*I-A))[V,D]=eig(A)Veig=inv(V)*A*V3.A=[010;001;-6-11-6];B=[0;0;1];C=[100];Nctr=rank(ctrb(A,B));Nobsv=rank(obsv(A,C));n=length(A);ifn==Nctrdisp('該系統(tǒng)是可控的');p=[-2+2j-2-2j-10];K=acker(A,B,p)ifn==Nobsvdisp('該系統(tǒng)是可觀測的');G=acker(A',C',p)elsedisp('該系統(tǒng)是不可觀測的');endelsedisp('該系統(tǒng)是不可控的');disp('該系統(tǒng)也是不可觀測的')end4.G1=tf([40],[1690])sys=feedback(G1,1,-1)[num,den]=tfdata(sys,'v');A,B,C,D]=tf2ss(num,den)[z,p,k]=tf2zp(num,den);sys1=zpk(z,p,k)Nctr=rank(ctrb(A,B));Nobsv=rank(obsv(A,C));n=length(A);ifn==Nctrdisp('該系統(tǒng)是可控的')elsedisp('該系統(tǒng)是不可控的')endNo=rank(obsv(A,C));ifn==Nobsvdisp('該系統(tǒng)是可觀測的')elsedisp('該系統(tǒng)是不可觀測的')end5.num=[1];den=[1320];[A,B,C,D]=tf2ss(num,den);Nctr=rank(ctrb(A,B));n=length(A);ifn==Nctrdisp(['系統(tǒng)是可控的！']);p=[-2-1+j-1-j];K=acker(A,B,p)elsedisp(['系統(tǒng)是不可控的！']);endT=eig(A-B*K)結果：6.（1）A=[000;1-10;01-1];B=[1;0;0];C=[011];D=0;nc=rank(ctrb(A,B));n=length(A);ifn==ncdisp(['這個系統(tǒng)是可控的']);fy=poly(A);p=conv([12],conv([11+1.732j],[11-1.732j]));w=hankel([fy(length(fy)-1:-1:2)';1]);b=ctrb(A,B);T=b*w;i=length(fy):-1:2;a1=-(fy(i)-p(i));K=a1*inv(T)elsedisp(['這個系統(tǒng)是不可控的'])end[num1,den1]=ss2tf(A-B*K,B,C,D);L=polyval(den1,0)/polyval(num1,0);GK=ss(A-B*K,L.*B,C,D);t=0:0.1:50;step(G,GK,t)（2）A=[000;1-10;01-1];B=[1;0;0];C=[011];D=0;nc=rank(ctrb(A,B));n=length(A);ifn==ncdisp(['這個系統(tǒng)是可控的']);fy=poly(A);fq=poly([-2,-1+1.732i,-1-1.732i]);thta=polyvalm(fq,A)K=[001]*inv(ctrb(A,B))*thtaelsedispe(['這個系統(tǒng)是不可控的'])end[num1,den1]=ss2tf(A-B*K,B,C,D);L=polyval(den1,0)/polyval(num1,0);GK=ss(A-B*K,L.*B,C,D);t=0:0.1:50;step(G,GK,t)7.n=[20];d=conv([10],conv([15],[13]));G0=tf(n,d);G=feedback(G0,1);[num,den]=tfdata(G,'v');[A,B,C,D]=tf2ss(num,den);Nctr=rank(ctrb(A,B));n=length(A);ifn==Nctrdisp('該系統(tǒng)是可控的')p=[-3-1+j-1-j];K=acker(A,B,p);elsedisp('該系統(tǒng)是不可控的')end[num1,den1]=ss2tf(A-B*K,B,C,D);L=polyval(den1,0)/polyval(num1,0);GK=ss(A-B*K,L.*B,C,D);t=0:0.1:20;step(G,GK,t)8.clcA=[0,1,0;0,0,1;-3,-11,-15];B=[0,0,1]';C=[1,0,0];D=0;Q=diag([1,1,1]);R=1;K=lqr(A,B,Q,R)k1=K(1);Ac=A-B*K;Bc=B*k1;G=ss(Ac,Bc,C,D);step(G);9.clc;A=[-1,0,1;1,0,0;-3,9,-1];B=[6,1,1]';C=[0,0,1];D=0;S=ss(A,B,C,D);Q=0.1;R=1;[kest,L,P]=kalman(S,Q,R)結果：L=1.01501.20561.8469P=0.06800.07220.10150.07220.08250.12060.10150.12060.184710.p=[-3,-1,0];z=[];k=8;G=zpk(z,p,k);G1=feedback(G,1);[a,b,c,d]=zp2ss(z,p,k)s1=ss(a,b,c,d);q1=[10,0,0;0,1,0;0,0,1];r1=1;K=lqr(a,b,q1,r1);q2=1;r2=1;[kest,L,P]=kalman(s1,q2,r2);[af,bf,cf,df]=reg(a,b,c,d,K,L);sf=ss(af,bf,cf,df);sys=feedback(G,sf);[num,den]=tfdata(sys,'v');KL=polyval(den,0)/polyval(num,0)[A,B,C,D]=tf2ss(num,den);B1=KL.*B;sys1=ss(A,B1,C,D)t=0:0.1:10;step(G1,sys1,t);

第7章Simulink在自動控制理論中的仿真1.什么是Simulink?2.有傳遞函數(shù)如下的控制系統(tǒng)，用Simulink建立系統(tǒng)模型，并對系統(tǒng)的階躍響應進行仿真。3.對慣性環(huán)節(jié)，分別令K=2，T=1、5、0.5進行仿真。4.對積分環(huán)節(jié)，分別令K=1，T=0.5、1、2進行仿真。5.對微分環(huán)節(jié)，分別令K=1、2、3進行仿真。6.對比例積分環(huán)節(jié)，分別令Kp=2、4，Ti=10、5進行仿真7.比例微分環(huán)節(jié)，分別令Kp=2、4，Td=2、5進行仿真。8.已知二階系統(tǒng)標準傳遞函數(shù)令ωn=1（1）改變阻尼比為0.5,1,1.5,0，研究對二階系統(tǒng)階躍響應的影響。（2）令ξ=0.5，改變自由振蕩頻率,1,2,3,4，研究對二階系統(tǒng)的階躍響應影響。9.已知原被控對象的開環(huán)傳遞函數(shù)（1）添加串聯(lián)超前校正環(huán)節(jié)進行仿真，并進行校正前后的對比。（2）添加串聯(lián)滯后校正環(huán)節(jié)進行仿真，并進行校正前后的對比。10.針對換熱器系統(tǒng)被控對象Gp(s)和擾動通道傳遞函數(shù)Gf(s)，計算前饋傳遞Gff(s)，添加階躍擾動，構建前饋反饋仿真。

第7章Simulink在自動控制理論中的仿真1.Simulink是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和分析的軟件包，它支持連續(xù)的、離散的或二者混合的線性和非線性系統(tǒng)，也支持具有多種采樣速率的多速率系統(tǒng)。2.3.4.5.6.7.8.9.10.

第8章Simulink在PID控制器中的應用1.要求針對二階系統(tǒng)使用試湊法，改變不同PID參數(shù)對系統(tǒng)進行仿真。，要求超調(diào)量小于5%，在穩(wěn)態(tài)誤差為2%情況下，穩(wěn)態(tài)時間小于1s。2.已知系統(tǒng)的框圖，采用純比例控制，改變Kp=0.2，0.5，1，2，3五個不同的值進行仿真，觀測控制效果。要求使用仿真模型和MATALB算法程序二種方法進行仿真。3.已知系統(tǒng)的框圖，采用比例積分控制，令Kp=1，改變Ti=,0.8，1，1.5，2四個不同積分值進行仿真，觀測控制效果。要求使用仿真模型和MATALB算法程序兩種方法進行仿真。4.已知系統(tǒng)的框圖，采用比例-積分微分控制，令Kp=1，Ti=1，改變Td=0.8，1，1.5，2四個不同微分值進。行仿真，觀測控制效果，要求使用仿真模型和MATALB算法程序二種方