現(xiàn)代控制工程實驗2

1、/*柬岬工現(xiàn)代控制工程實驗實驗報告（二）4課時2021- 2022學(xué)年第2學(xué)期專業(yè)：班級：學(xué)號：姓名：2020 年6月20日實驗二形繪制及曲線擬合評語:一、實驗?zāi)康?學(xué)習(xí)MATLAB圖形繪制的基本方法。.熟悉和了解MATLAB圖形繪制程序編輯的基本指令。.熟悉掌握利用MATLAB圖形編輯窗口編輯和修改圖形界面，添加圖形的標(biāo) 注。.掌握plot、subplot的指令格式和語法。.掌握曲線擬合法。.掌握多項式求值函數(shù)。二、實驗設(shè)備及條件計算機(jī)一臺（包含MATLAB軟件環(huán)境）。三、實驗原理1、Matlab二維繪圖plot函數(shù)最簡單的調(diào)用格式是只包含一個輸入?yún)?shù)：plot（x）o（2）有關(guān)圖形標(biāo)注函數(shù)

2、的調(diào)用格式為：title（圖形名稱）xlabel（x軸說明）ylabel（y軸說明）一般情況下，繪圖命令每執(zhí)行一次就刷新當(dāng)前圖形窗口，圖形窗口原有圖形將不 復(fù)存在。假設(shè)希望在已存在的圖形上再繼續(xù)添加新的圖形，可使用圖形保持命令 holdo hold on/off命令控制是保持原有圖形還是刷新原有圖形，不帶參數(shù)的hold命 令在兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換。2、圖形窗口的分割subplot函數(shù)的調(diào)用格式為：subplot(m,n,p)3、繪制二維圖形的其他函數(shù)在線性直角坐標(biāo)系中，其他形式的圖形有條形圖、階梯圖、桿圖等，所采用的函數(shù)分 別是：bar(x)stairs(x)stem(x)4、繪制三維曲線的基

3、本函數(shù)plot3函數(shù)與plot函數(shù)用法十分相似，其調(diào)用格式為：plot3(xl,yl,zl)5、曲線擬合是一種函數(shù)逼近的方法，構(gòu)造函數(shù)g(x)去逼近未知模型f(x),使得誤差 g(xi)-f(xi) (i=l,2,3,n)到達(dá)最小。兩個問題：(1)用什么類型的函數(shù)做逼近函數(shù)？多項式函數(shù)(2)誤差最小到底怎么計算？最小二乘法最小二乘法(又稱最小平方法)是一種數(shù)學(xué)優(yōu)化技術(shù)。它通過最小化誤差的平方和來 尋找數(shù)據(jù)的最正確匹配。6、MATLAB中的多項式擬合函數(shù)為polyfit。，其功能為求得最小二乘擬合多項式系數(shù)，其調(diào)用格式為：P=polyfit(X,Y,m)P,S=polyfit(X,Y,m)P,S

4、,mu=polyfit(X,Y,m)：根據(jù)樣本數(shù)據(jù)X和Y,產(chǎn)生一個m次多項式P及其在采樣點誤差數(shù)據(jù)S, mu是一個二元向量，mu是 mean(X)，而 mu(2)是 std(X)。8、MATLAB中的多項式求值函數(shù)為polyvalQ, polyval作用是用多項式系數(shù)和x向量求y向量，使用方法是返回n次多項式p在x處的值。Y=polyval(P,x)四、實驗內(nèi)容1.生成1x10維的0隨機(jī)數(shù)向量a,分別用紅、黃、藍(lán)、綠色繪出其連線圖、桿圖、階梯圖和條形圖，并分別標(biāo)出標(biāo)題“連線圖”、桿圖”、階梯圖”、條形圖|065f|065f:j U10 double10low0.0J570 849109M006

5、787Q757707431039220.65550.1712W -O.O3S7 0.B49120.9M0O.67B7tt74310392?O6$S$10 0J712行口 a-rmd(1. 10)： plot (a)A 二二 F_:j 1x10 double|r_1231O6S57(0,03570M91強(qiáng)* HKD 皿s wn(w)快瞰wCF070.403021009M0067870 75770743103922 06sss10 a 1712 a-r*nd(l. 10); plot (a) stes(a) suirs(a)A (0.65!A 山 1x10 double x6口 aftxKL 10

6、)： plot(a) stea(a)A 1 一。6詡 005570S491 (X9MO 06787(X7S770.7431B91003922065550.1712 人(055舊文2.繪制函數(shù)曲線，要求寫出程序代碼。(1)在區(qū)間0:20隨機(jī)取50個點，構(gòu)成向量t(2)在同一窗口繪制曲線yl=sin(2*t-0.3); y2=3cos(t+0.5)；要求yl曲線為紅色實線；y2為藍(lán)色線。4工作區(qū)名稱值i 1 ans50 x1 double-Lhold on;8 plot (y2);9 -end10/ 編輯器-E:Toolstoolboxcurve2_2.m1 El function yl, y2=

7、curve2_2 (t)2 - clc, clear;t=unifrnd(O, 20, 50, 1);yl=sin(2*t-0. 3);y2=3*cos(t+0. 5);plot (yl);，F(xiàn)igure 1 X文件(F)編銀(E)查看(V)插入(I)工具(T)桌面(D)窗口皿幫助(H)curve2 2.m命令行窗口fx 3.在區(qū)間0:20隨機(jī)取50個點，構(gòu)成向量to在一個圖形窗口中以子圖形式同時繪制正弦、余弦、正切、余切曲線。4 編輯器-E:Toolstoolboxcurve2_3.m1-L 一1-L 一E function yl, y2, y3, y4=curve2_3(t)clc;cle

8、ar;t=unifrnd(0, 20, 50, 1);yl=sin(t);y2=cos(t);y3=tan(t);y4=cot(t);subplot 2, 1), plot (t, yl);subplot (2, 2, 2), plot (t, y2);subplot (2, 2, 3), plot (t, y3);subplot (2, 2, 4), plot (t, y4);-endsn 12 3 4 at y y y y mmmmrnm50 x1 double50 x1 double50 x1 double50 x1 double50 x1 double50 x1 doublecurve

9、2_3.mFigure 1文件(F)編輯(E)查看(V)插入工具桌面(D)窗口(/)幫助(H) 力百修。&T口 sTfe n命令行窗口A 4.數(shù)據(jù)如下，根據(jù)以下數(shù)據(jù)擬合曲線(多項式次數(shù)3),并預(yù)測2020時的值。1790180018101820183018401850186018701880189019003.95.37.29.612.917.123.231.438.650.263.076.01910192019301940195019601970198019902000201092.0105.7122.8131.7150.7179.3203.2226.5248.7281.4308.7 x工作

10、區(qū)23456X=1790:10:2010;Y=3. 9. 5. 3, 7. 2. 9. 6. 12. 9,17.1, 23. 2, 31. 4. 38. 6. 50. 2. 63. 0, 76. 0. 92. 0, 105. 7,122. 8, 131. 7,150. 7, 179. 3, 203. 2, 226. 5, 248. 7, 281. 4. 3plot(X, Y, *);p=polyflt(X, Y. 3):polyval(p. 2020)plot (X, Y, X. polyval (p, X);curve2 2.m circle.mUntitled* +ansP命令行窗口 X=

11、1790:10:2010：Y=3. 9, 5. 3, 7. 2, 9. 6, 12. 9, 17. 1, 23. 2, 31. 4, 38. plot(X, Y,;p=polyfit(X, Y, 3):polyval (p, 2020)plot (X, Y, , X, polyval (p, X)：警告：多項式未正確設(shè)置條件。請?zhí)砑泳哂胁煌琗 HELP POLYFIT中所述進(jìn)行中心化和縮放。位置；polyfit (第 83 行)ans339. 7869N Figure 1文件(F) 輯(E)查看(V)插入(I)工具(T)桌面(D) Q(W)幫助(H)y值339.7869 6.1969e-06,

12、-0. 1x23 double 1x23 double5.數(shù)據(jù)如下，根據(jù)以下數(shù)據(jù)擬合線性曲線，并畫出擬合圖。98.7X0.61.01.41.82.22.63.03.43.84y0.080.220.310.40.480.560.670.750.81.00 簿陽5 - unxinea1x=0. 6,1. 0,1. 4, 1. 8, 2. 2, 2. 6, 3. 0, 3. 4, 3. 8, 4;2y=0. 08, 0. 22, 0. 31, 0. 4. 0. 48, 0. 56, 0. 67, 0. 75, 0. 8, 1. 0;p=polyfit (x, y, 1);plot (x, y, x, polyval (p, x);不 Figure 1 X文件(F)編揖(E)看看(V)插入(I)工具(T)桌面(D) Q(W)幫助(H)Qt3 J Q S s說 p XV名SSB佰0.2390,-0.04180.6000,1,1.40.0.0800