Matlab應用基礎實驗指導書

1、Matlab應用基礎實驗指導書Mat I ab應用基礎實驗指導書董武北京印刷學院電子信息工程專業(yè)目錄1. 變量、向量、矩陣實驗2. 多項式和曲線擬合插值實驗3程序設計實驗4.符號運算實驗5數(shù)據(jù)和函數(shù)可視化6. SIMULINK仿真設計實驗1變:、向、矩陣實驗一. 實驗目的和要求1. 熟悉Matlab7.5的安裝、卸載，和開發(fā)環(huán)境。2. 掌握Matlab的常用命令3. 掌握Matlab變量的創(chuàng)建，和向量的生成函數(shù)4. 掌握Matlab矩陣的生成方法和常用運算。二. 實驗設備及器材硬件：PC機 軟件：Windows XP系統(tǒng)，Matlab軟件三. 實驗內(nèi)容及步驟1.練習Matlab軟件的安裝和卸載

2、安裝 MATLAB7.5 系統(tǒng)，運行 setup.exe選擇定制功能輸入序列號MATIAB SIMULINK選擇各個模塊，各種用于不同專業(yè)的工具箱在添加或刪除程序中卸載Matlab注意：如果Matlab的各個窗口的分布被打亂，使用菜單：Desktop/ Desktop Layout/Default恢復原來各個窗口的分布。2熟悉matlab的開發(fā)環(huán)境：命令窗口、命令歷史窗口、工作空間窗口、當前路 徑窗口。3. 創(chuàng)建一個變量x賦值45,觀察此變量在工作空間窗口的情況。4. 練習使用方向鍵“ f ”鍵調(diào)出已經(jīng)輸入過的命令5. 練習常用命令：1) who只顯示變量名2) whos給出變量的大小、數(shù)據(jù)類

3、型等信息。whos x3) clear：清除工作區(qū)中的所有變量4) clear(變量名)：清除指定的工作區(qū)變i： clear x5) help 命令:help sin6. 向量1)向量的生成：(1) 建立行向量吐1 3 9 10 15 16,建立列向量b=l; 3; 9; 10; 15； 16(2) 利用冒號表達式“:”生成行向量生成向量a,最小值是1,最大值是100,各個元素之間的差值是1,各個元素 的差值為2.生成向量b,最小值是1,最大值是100,各個元素的差值為2(3) 利用函數(shù)linspace生成等分向量分析以下命令的執(zhí)行結(jié)果：x=linspace(l, 9)； x=linspace

4、(l, 9,5)(4) 利用函數(shù)logspace生成等比向量分析以下命令的執(zhí)行結(jié)果:y=logspace( 1,2);y=logspace( 1,2,5)2)向量的運算a = 12 3, b = 4 5 6,分別計算向重a和向量b的內(nèi)積和叉積。7矩陣1) 使用ones函數(shù)，生成3*3矩陣，元素都是1。_5 7 3"2) 在Matlab中建立矩陣 '' ,并將其賦予變量a。4 9 1j34'-784'3) x51244、b =122438,c = lQ&3,62-4,23,46,6782768-53¥(1) 求 a+b, a*b, a.

5、 *b, a/b, a. /b, a"2, a. "2 的結(jié)果.(2) 求c中所有元素的平均值、最大值、中值.將c中元素按從小到大順序排列.(3) 求 d=b (2:3, 1, 3).4) 已知線性方程組；2xl-3x2+2x4=5; xl+5x2+2x3+x4=2; 3xl-x2+x3-x4=7;4x1+x2+2x3+2x4=12;使用矩陣左除求出xl,x2,x3,x45) 己知矩陣A=12 3;8 9 10; 11 20 38,分別求此矩陣的共純矩陣、轉(zhuǎn)置矩陣、 逆矩陣、行列式的值、矩陣的跡、矩陣的秩、特征多項式、特征根、特征向量。8.如果還有時間，把上課講的PPT上的

6、例題自己練習，觀察實驗結(jié)果。四、實驗要求1. 預習實驗原理.2. 對實驗內(nèi)容編程或建模，上機運行,在實驗報告上記錄運行結(jié)果（圖或曲線或數(shù) 據(jù)），不需要打印。3. 寫出實驗總結(jié)，詳細分析實驗中出現(xiàn)的問題，和解決辦法和思路；對實驗內(nèi)容 和實驗方法提出建議，提高實驗質(zhì)量。一. 實驗目的和要求1. 掌握多項式的創(chuàng)建和運算2. 通過插值函數(shù)的使用掌握插值的求解方法和含義。3. 學會使用多項式擬合二. 實驗設備及器材硬件：PC機 軟件：Windows XP系統(tǒng)，Matlab軟件三. 實驗內(nèi)容及步驟1.多項式1) /(x) = 2F+3/+5x + 8用向量表示該多項式，并計算f(10)值.2) 根據(jù)多項式

7、的根05 -3+4i 34i創(chuàng)建多項式。3) 把表達式(/+2尤+ 2)(小+5"4)展開為多項式形式，并求對應方程的根。4) 求多項式 3x6+12x5+4x4+7x3+8x+ 1 除以(x-3) (x3+5x啲商和余式。2曲線擬合有一組測量數(shù)據(jù)如下表所示X11.522.533.544.55y-1.42.735.98.412.216.61&826.2使用曲線擬合，求出此數(shù)據(jù)對應的2階和10階多項式。3曲線插值假設某日氣溫的實際測量值為：時 間1357911溫141415182225度時 間131517192123溫度313127242017使用三次樣條插值方法，求出10點、

8、12點的溫度。4如果還有時間，把上課講的PPT上的例題自己練習，觀察實驗結(jié)果。四、實驗要求1. 預習實驗原理.2. 對實驗內(nèi)容編程或建模，上機運行,在實驗報告上記錄運行結(jié)果（圖或曲線或數(shù) 據(jù)），不需要打印。3. 寫出實驗總結(jié)，詳細分析實驗中出現(xiàn)的問題，和解決辦法和思路；對實驗內(nèi)容 和實驗方法提出建議，提高實驗質(zhì)量。一. 實驗目的和要求1. 掌握命令文件的創(chuàng)建和運行。2. 掌握函數(shù)文件的創(chuàng)建和運行。3. 掌握流程控制語句：選擇語句和循環(huán)語句的使用方法4. 掌握程序的調(diào)試方法二. 實驗設備及器材硬件：PC機 軟件：Windows XP系統(tǒng)，Matlab軟件三. 實驗內(nèi)容及步驟1. 創(chuàng)建一個函數(shù)文件

9、，建立如下函數(shù)、 A- + V'x+y>0x + y <0給x,y由鍵盤賦值，采用調(diào)用方法計算f值，試編寫程序(M文件)，并以x=6,y=-3 及x=-6,y=3二種情況運行，寫出運行結(jié)果。鍵盤賦值指令為：x=inpiit(4x=?5),該指令功能是由鍵盤結(jié)x賦值，運行該指 令時,計算機暫停下來輸出提示:x=?,用戶從鍵盤鍵入值后按回車鍵,即可將從鍵盤 鍵入值賦給變量x)2. 分別使用while和for編寫命令文件，用循環(huán)語句編程計算s值：10S = 2(72對上面編寫的文件設置斷點，觀察變量取值的變化情況。 使用profile命令觀察第1部分的函數(shù)文件執(zhí)行的時間；使用ti

10、c, toe命令觀察 77 2 )第2部分程序執(zhí)行的時間。5. 如果還有時間，把上課講的PPT上的例題自己練習，觀察實驗結(jié)果。四、實驗要求1. 預習實驗原理.2. 對實驗內(nèi)容編程或建模，上機運行,在實驗報告上記錄運行結(jié)果（圖或曲線或數(shù) 據(jù)），不需要打印。3. 寫出實驗總結(jié)，詳細分析實驗中出現(xiàn)的問題，和解決辦法和思路；對實驗內(nèi)容 和實驗方法提出建議，提高實驗質(zhì)量。一. 實驗目的和要求1掌握符號對象的創(chuàng)建方法2會用matlab進行符號表達式的化簡替換3會進行符號計算二. 實驗設備及器材硬件：PC機 軟件：Windows XP系統(tǒng)，Matlab軟件三. 實驗內(nèi)容及步驟1、求極限Um()vy* x-a

11、2、己知f = x2+y2求瞑dy3、解方程：3x2 +4x-6 = 0實驗5數(shù)據(jù)和函數(shù)可視化一. 實驗目的和要求1. 熟練使用常用的二維和三維繪圖函數(shù)。2. 掌握Plot函數(shù)的使用方法3. 掌握給圖形添加各種標注的方法。4 了解圖形句柄的使用方法。二. 實驗設備及器材硬件：PC機 軟件：Windows XP系統(tǒng)，Matlab軟件三. 實驗內(nèi)容及步驟1、繪制曲線y = x3+x + t x的取值范圍為5, 5o2. 使用Subplot函數(shù)，把圖形窗口分成兩個部分，分別繪制sin2t和3cos3t曲 線,t范圍:0-5.要求前者用紅色實線，數(shù)據(jù)點形狀為五角星，有網(wǎng)格線，x軸加標 注“x”，y軸加

12、標注“y=sin2t”，加題目“尸sin21的曲線”；后者用藍色虛線， 數(shù)據(jù)點形狀為圓形，無網(wǎng)格線，x軸加標注“x”，y軸加標注“y=3cos3t”，加題 目“y=3cos3t的曲線”；3、某學校有30位教師，其中教授5人,副教授8人，講師12人，助教5人.試畫出 職稱比例結(jié)構(gòu)餅圖,并把圖形的教授部分分開，加標注。4. 動畫練習：制作一個幅度或頻率不斷變化的正弦曲線。x=0:0.1:10;m=moviein(20);%建立一個20列大矩陣for i=l:20plot (x, sin(x)*i, 'r，); axis (0,10, -20, 20);%繪制曲線m(：, i) =getfr

13、ame;%將曲線保存到m矩陣實驗6 SIMULINK仿真設計一. 實驗目的和要求1. 應用simulink建立系統(tǒng)仿真模型2. 掌握仿真步驟.3. 熟悉Simulink仿真環(huán)境。二. 實驗設備及器材硬件：PC機 軟件：Windows XP系統(tǒng)，Matlab軟件三. 實驗內(nèi)容及步驟對照上課的課件，把例題自己練習。1. 信號的產(chǎn)生和顯示2. 信號的運算(1) 信號的絕對值(2) 信號的加減求和(4) 信號的微分和積分模塊(5) 信號的增益(6) 信號的合成(7) 信號的相乘四. 實驗要求1.預習實驗原理.2. 對實驗內(nèi)容編程或建模，上機運行,在實驗報告上記錄運行結(jié)果（圖或曲線或數(shù) 據(jù)），不需要打印。3. 寫出實驗總結(jié)，詳細分析實驗中出現(xiàn)的問題，和解決辦法和思路；對實驗內(nèi)容 和實驗方法提出建議，提高實驗質(zhì)量。4、已知方程：瞑+ 3罕+ 2y = 6 ,( 1 )求通解；(2)求滿足dt dty"(0) = 1, y'(0) = 2, y(0) = 3 的特解.5、解微分方程組：dy/dz -