Основная часть команд вводится в командном окне среды Matlab. Команды, которые надо применять в других окнах, обозначены иконками соответствующих программ.
| Этап выполнения задания | Команды Matlab |
| 1. Очистите рабочее пространство Matlab (память). | clear all |
| 2. Очистите окно Matlab. | clc |
| 3. Посмотрите краткую справку по команде tf. | help tf |
| 4. Определите адрес файла, который выполняет эту команду. | which('tf') |
5. Введите передаточную функцию[6]  как объект tf.
| n = [n2 n1 n0] d = [1 d2 d1 d0] f = tf (n, d) |
| 6. Проверьте, как извлечь из этого объекта числитель и знаменатель передаточной функции. | [n1,d1] = tfdata (f, 'v') |
7. Найдите нули и полюса передаточной функции. 
| z = zero (f) p = pole (f) |
| 8. Найдите коэффициент усиления звена в установившемся режиме.
| k = dcgain (f) |
9. Определите полосу пропускания системы (наименьшую частоту, на которой АЧХ становится меньше, чем  дБ).
| b = bandwidth (f) |
| 10. Постройте модель системы в пространстве состояния.
| f_ss = ss (f) |
| 11. Сделайте так, чтобы коэффициент прямой передачи звена был равен 1. | f_ss.d = 1 |
| 12. Найдите новый коэффициент усиления звена в установившемся режиме.
| k1 = dcgain (f_ss) |
13. Как связаны коэффициенты  и  ? Почему?
| |
| 14. Постройте модель исходной системы в форме «нули-полюса». | f_zp = zpk (f) |
| 15. Проверьте, какие переменные есть в рабочем пространстве. | who или whos (в чем разница?) |
| 16. Постройте на графике расположение нулей и полюсов системы. | pzmap (f) |
| 17. Определите коэффициенты демпфирования и собственные частоты для всех элементарных звеньев (первого и второго порядка). | [wc,ksi,p] = damp (f) |
| 18. Запустите модуль LTIViewer. | ltiview |
| 19. Загрузите модель f. |  File – Import
|
| 20. Постройте импульсную характеристику (весовую функцию) этой системы. |
ПКМ – Plot Types - Impulse
|
| 21. Загрузите модель f_ss. | File – Import
|
| 22. Проверьте, построена ли импульсная характеристика второй системы? | ПКМ – Systems
|
| 23. Отключите систему f. Почему одинаковы построенные импульсные характеристики разных систем? | ПКМ – Systems
|
| 24. Подключите обе системы. | ПКМ – Systems
|
| 25. Постройте переходные характеристики систем. |
ПКМ – Plot Types – Step
|
| 26. Сделайте, чтобы на графике для каждой функции были отмечены: · максимум · время переходного процесса[7] · время нарастания (от 10% до 90% установившегося значения) · установившееся значение |
ПКМ – Characteristics:
· Peak Response
· Settling Time
· Rise Time
· Steady State
|
| 27. Щелкая мышью по меткам-кружкам, выведите на экран рамки с численными значениями этих параметров и расположите их так, чтобы все числа были видны. | |
| 28. Экспортируйте построенный график в отдельное окно. |
File – Print to Figure
|
| 29. Скопируйте график в буфер обмена в формате векторного метафайла. | print -dmeta |
| 30. Вставьте график из буфера обмена в отчет (Microsoft Word). |  ПКМ - Вставить
|
| 31. Закройте окно LTIViewer. | |
32. Создайте массив частот для построения частотной характеристики[8] (100 точек в интервале от  до  с равномерным распределением на логарифмической шкале).
| w = logspace(-1, 2, 100); |
| 33. Рассчитайте частотную характеристику исходной системы [9]… | r = freqresp (f, w); r = r(:); |
| 34. … и постройте ее на осях с логарифмическим масштабом по оси абсцисс. | semilogx (w, abs(r)) |
| 35. Скопируйте график в буфер обмена в формате векторного метафайла. | print -dmeta |
| 36. Вставьте график из буфера обмена в отчет (Microsoft Word). Объясните, где на графике можно найти коэффициент усиления в статическом режиме и как определить полосу пропускания системы. | ПКМ – Вставить
|
| 37. Закройте все лишние окна, кроме командного окна Matlab. | |
| 38. Постройте сигнал, имитирующий прямоугольные импульсы единичной амплитуды с периодом 4 секунды (всего 5 импульсов). | [u,t] = gensig('square',4); |
| 39. Выполните моделирование и постройте на графике сигнал выхода системы f при данном входе. | lsim (f, u, t) |
| 40. Скопируйте график в буфер обмена в формате векторного метафайла. | print -dmeta |
| 41. Вставьте график из буфера обмена в отчет (Microsoft Word). | ПКМ – Вставить
|
Таблица коэффициентов
| Вариант | 
| 
| 
| 
| 
| 
|
| 1. | 1.0 | 1.10 | 0.100 | 3.0000 | 3.1600 | 1.2000 |
| 2. | 1.1 | 1.54 | 0.495 | 2.8000 | 2.9200 | 1.2000 |
| 3. | 1.2 | 1.08 | 0.096 | 2.3727 | 2.2264 | 0.9091 |
| 4. | 1.3 | 1.04 | 0.091 | 2.1909 | 2.0264 | 0.9091 |
| 5. | 1.4 | -1.54 | 0.252 | 1.8333 | 1.5278 | 0.6944 |
| 6. | 1.5 | -0.90 | -0.240 | 1.6667 | 1.3611 | 0.6944 |
| 7. | 1.6 | 0.80 | -0.224 | 1.3286 | 0.8959 | 0.4592 |
| 8. | 1.7 | 1.36 | 0.204 | 1.1857 | 0.7673 | 0.4592 |
| 9. | 1.8 | -1.98 | 0.432 | 1.2000 | 0.7644 | 0.3556 |
| 10. | 1.9 | -0.76 | -0.399 | 1.3333 | 0.8711 | 0.3556 |
| 11. | 2.0 | 0.60 | -0.360 | 1.2000 | 0.7406 | 0.2734 |
| 12. | 2.1 | 1.68 | 0.315 | 1.3250 | 0.8281 | 0.2734 |
| 13. | 2.2 | -2.42 | 0.616 | 1.3059 | 0.7696 | 0.2076 |
| 14. | 2.3 | -0.46 | -0.552 | 1.4235 | 0.8401 | 0.2076 |
| 15. | 2.4 | 0.24 | -0.480 | 1.3889 | 0.7531 | 0.1543 |
| 16. | 2.5 | 2.25 | 0.500 | 1.5000 | 0.8086 | 0.1543 |
| 17. | 2.6 | 0.26 | -0.780 | 1.2421 | 0.6139 | 0.1108 |
| 18. | 2.7 | -0.27 | -0.810 | 1.1368 | 0.5717 | 0.1108 |
| 19. | 2.8 | 0.28 | -0.840 | 0.8000 | 0.3700 | 0.0500 |
| 20. | 2.0 | 0.50 | -0.380 | 1.2600 | 0.7804 | 0.2844 |
| 21. | 1.2 | 1.10 | 0.100 | 2.4234 | 2.1864 | 0.9091 |
| 22. | 2.4 | 0.22 | -0.520 | 1.4024 | 0.7835 | 0.1543 |
| 23. | 1.8 | -1.96 | 0.4269 | 1.2200 | 0.7673 | 0.3656 |
| 24. | 2.9 | 3.19 | 0.870 | 0.7000 | 0.3500 | 0.0500 |
Контрольные вопросы к защите
1. Что такое
· передаточная функция
· нули и полюса передаточной функции
· импульсная характеристика (весовая функция)
· переходная функция
· частотная характеристика
· модель в пространстве состояний
· модель вида «нули-полюса»
· коэффициент усиления в статическом режиме
· полоса пропускания системы
· время переходного процесса
· частота среза системы
· собственная частота колебательного звена
· коэффициент демпфирования колебательного звена
2. В каких единицах измеряются
· коэффициент усиления в статическом режиме
· полоса пропускания системы
· время переходного процесса
· частота среза системы
· собственная частота колебательного звена
· коэффициент демпфирования колебательного звена
3. Как связана собственная частота с постоянной времени колебательного звена?
4. Может ли четверка матриц
быть моделью системы в пространстве состояний? Почему? Какие соотношения между матрицами должны выполняться в общем случае?
5. Как получить краткую справку по какой-либо команде Matlab?
6. В чем разница между командами Matlab
who и whos clear all и clc
7. Как ввести передаточную функцию 
?
8. Как влияет изменение коэффициента прямой передачи (матрицы 
в модели в пространстве состояний) на статический коэффициент усиления?
9. Какие возможности предоставляет модуль LTIViewer?
10. Что можно сказать об импульсной характеристике системы f_ss? Почему она не была построена верно?
11. Как найти
· коэффициент усиления в установившемся режиме по АЧХ
· полосу пропускания системы по АЧХ
12. Как скопировать график из окна Matlab в другую программу?
13. Как построить массив из 200 значений в интервале от 
до 
с равномерным распределением на логарифмической шкале?
14. Какие величины откладываются по осям на графике АЧХ?
