本部《Matlab与控制系统仿真》实验指导书.docx

【Matlab与控制系统仿真】实验指导书主要涵盖了MATLAB的基础使用和在控制系统仿真的应用，适合机电工程学院的学生学习。实验分为三个部分，分别是MATLAB语言基本命令、MATLAB语言程序设计以及典型数控机床建模。 实验一侧重于MATLAB语言的基本操作。学生需要掌握如何在命令窗口中执行矩阵运算，例如元素级操作、矩阵乘法、除法、指数运算以及索引操作。此外，还要求使用`help`命令来理解各种函数和指令的含义，如`subplot`用于创建多子图，`polar`绘制极坐标图形，以及`cos`、`sin`等函数的应用。 实验二则涉及MATLAB程序的编写和执行。实验内容包括脚本文件和函数文件的编写，以及变量的管理。学生需要编写处理特定数据的MATLAB程序，例如找出小于2000且为2的整数次幂的正整数。同时，还需要理解并使用`nargin`和`nargout`函数来确定函数的输入输出参数数量，以及全局变量的使用，例如编写一个加权相加的函数。 实验三则转向控制系统仿真的实际应用，以CK7815数控机床的进给系统为例，建立数学模型。学生需要根据进给系统的结构，利用运动学原理和MATLAB的Simulink模块建立伺服电机、齿轮和滚珠丝杠等部件的动态模型。通过微分方程描述电机的工作原理，构建整个系统的方块图模型，以实现对进给系统精度的仿真分析。 这些实验旨在提升学生对MATLAB的掌握，包括基本语法、程序设计以及在控制工程中的应用能力，为后续的控制系统分析和设计打下坚实基础。学生在实验过程中应详细记录实验数据，理解每一步操作的含义，以增强理论与实践的结合。