2022年MATLAB控制系统设计方案仿真应用.docx

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1、精品学习资源其次章 数值运算MATLAB以矩阵为基本运算 单元”；无论是数值矩阵仍是符号矩阵，都不必事先定义维数大小，会依据用户输入的矩阵结构自动配置，并在此后的运算中依据依据正确的数学法就自动调整矩阵的维数；2.1 矩阵与数组运算2.1.1 矩阵的建立通常矩阵与数组的意义相同，都是指含有M 行与 N 列数字的矩阵结构；矩阵中的元素可以是实数或者复数；要用MATLAB进行矩阵运算，第一要将矩阵输入到MATLAB中；下面给出两种创建数值矩阵的直接输入法；在输入方式中，分号有三个作用：1、在“【】”方括号内时，它是矩阵行间的分隔符；2、它可用作指令与指令间的分隔符；代表圆周率 ,i代表虚数单位且

2、i=1 ）有时候用所示的函数来生成矩阵，见下表所示；基本矩阵函数功能描述ones产生全部元素为 1 的矩阵eye产生单位矩阵repmat产生元素区块重复矩阵rand产生均匀分布随机数矩阵randn产生正态分布随机数矩阵linspace产生线性等间距的列向量logspace产生对数等间距的列向量meshgrid产生用于 3D-plots 的 X 和 Y 数组zeros产生零矩阵size length ndimsdisp isempty isequal isnumeric islogical logical矩阵运算操作函数 reshapediag tril triufiplr基本矩阵信息矩阵大小向

3、量长度数组的维度显示数组或文字 检测是否为空矩阵检测矩阵是否相等检测是否为数值数组检测是否为规律数组将数值数组转换为规律数组功能描述更换矩阵大小 对数数组或矩阵取出矩阵的下三角部分取出矩阵的上三角部分将矩阵左右对调3、当它放在赋值指令后是，该指令执行后的赋值结果将不显示在屏幕上；（指令中的pi欢迎下载精品学习资源fipud将矩阵上下对调flipdim将矩阵沿特定方向对调Rot90将矩阵旋转 90find找出非零元素的下标end最终元素的下标Sub2ind将一组下标值转化为单个下标Ind2sub将相应的下标转化为等价下标阵列2.1.2 矩阵与数组运算两种运算指令形式和实质的异同点见下表所示；1、

4、数组四就运算、乘法、转置运算符中的小黑点确定不能遗漏，否就将不按数组运算规章进行运算；2、无论执行什么数组运算，所得运算结果数组总是与参与运算的数组维数同维3、要特别留意两种运算在乘、除和乘方等方面的本质区分；两种运算指令形式和实质的异同点矩阵运算指令指令含义矩阵共轭转置矩阵相加矩阵相减2.2 数组函数与矩阵函数MATLAB所供应的函数有两大类：一类是按数组运算法就设计的，称为数组函数，表示为f. ；另一类是依据矩阵运算法就设计的，称为矩阵函数，表示为funm.基本数组函数指令函数名称功能函数名称功能sinacossh反双曲余昡cosatanh反双曲正切tanacoth反双曲余割cotasec

5、h反双曲正割secacsch反双曲余割欢迎下载精品学习资源2.4 矩阵的分解MATLAB矩阵的分解包括三角分解、正交分解、奇妙值分解和特点值分解；2.4.1 三角分解矩阵的三角分解时一个方阵分解为两个基本三角阵的乘积，其中一个三角阵为上三角阵， 另一个为下三角；通常称为“LU 分解，使用的算法是高斯消元法，主要用于简化大矩阵行列式值的运算过程、求逆矩阵阵和求解联立方程组；MATLAB的当前目录在命令窗口中输入cd 指令，并按录；enter 键确认，即显示有当前MA TLAB7 工作所在目MATLAB帮忙窗口选择主窗口中 help帮忙系统MTALAB HELP指令，也可选择主窗口中的“？”按钮进

6、行联机帮忙窗口；关闭帮忙窗口，系统又将复原原有的设置情形；在联机帮忙窗口中，左侧部分为帮忙导向界面，右侧为帮忙显示界面；帮忙导向界面下侧的 4 个标签分别为帮忙主题（contents）、帮忙索引（ index ）、帮忙查询（ search）和联机演示（ demos）；1、帮忙主题单击 contents 标签，将显示MA TLAB的帮忙内容；2、帮忙索引单击 index 标签，将显现一个对话框；在search index for 中输入用户需要查找的内容，就右侧窗口中显示该命令相关的信息；3、帮忙搜寻单击 search 标签，在 search for 下拉列表框中选择或输入文件名，单击go 按钮

7、，就会在右侧窗口中输出关于该文件的相关信息；4、联机演示帮忙查询当用户对有确定的明白后，可在命令窗口中直接输入命令来获得相关的帮忙信息，这种获取方式更联机帮忙更为快捷；在指令窗口中猎取帮忙信息的主要指令为help 函数和 look for 函数；1、help 函 1Help 函数有 4 种用法，分别是 help、help+ 函数名、 helpdesk 和 helpwin ；（1） help 指令；在指令窗口中直接输入help 指令，会显示当前帮忙系统中所包含的全部工程；需要留意的是用户在输入该指令后，指令窗口只显示当前搜寻路径中的全部目录名称；（2） Help+ 函数名；当用户知道某个函数名称

8、，假如想明白该函数的具体用法，只需在指令窗口中输入help+ 函数名；同样，当用户想知道某一函数类型的具体用法，只需在指令窗口中输入help+函数类名即欢迎下载精品学习资源可；2、look for 函数一般来说，当用户知道某个函数的具体名称时，可以使用help 函数查找到相关的帮忙信息；但是对于初学者来说，往往不知道函数的精确名称，在这种情形下，help 函数就无能为力；在使用此函数时，用户只需知道某个函数的部分关键字，字啊命令窗口中输入look foe+关键字就可以很便利的实现查找；MATLAB 程序设计程序设计基础M 文件的创建和许多程序语言一样， MATLAB 程序也可以用一般的文字编辑

9、器来编写，如 WORD ，记事本等；在 MA TLAB 的命令窗口中可以输入 edit，打开 MATLAB 的文本编辑器来编辑 M 文件；也可以用鼠标在工具条上点击 file 菜单，选择 new 中的 M-file ；M 文件有两种形式，一种为脚本式，另一种是函数式；脚本文件就好像DOS 下的批处理文件，这种程序包含了一连串的MA TLAB命令；当用户要运行的MTLAB指令较多时，直接从键盘上可以输入，但是比较麻烦，而这种脚本文件可以较好的解决这一问题；用户可以将一组相关命令编辑在同一个 M 文件中，运行时只要输入文件名， MATLAB 就会自动按次序执行文件中的命令；而函数文件的第一句可执行

10、的语句是以 Function 引导的定义语句，在函数文件中变量都是局部变量；两种 M 文件的比较见表；M 文件脚本文件函数文件欢迎下载精品学习资源参数没有输入参数，也没有返回参数数据处理的数据即为脚本中的数据应用经常用在一连串费时的指令上可以接受和返回参数函数里的变量为局部变量， 但可以设外部变量扩充 MATLAB函数库，以及特别的应用欢迎下载精品学习资源MATLAB的脚本文件脚本文件实际上包含两部分：注解和说明；注解部分开头必需用百分比符号注明；脚本文件中的语句可以拜望MATLAB工作空间中的全部数据，运行过程中的全部变量均是全局变量，这些变量一旦生成，就始终储存在内存空间中，除非用户运用clear指令将它们清除；欢迎下载