实验一MATLAB集成环境使用与运算基础
一、实验目的
1．熟悉启动和退出MA TLAB的方法。
2．熟悉MATLAB命令窗口的组成。
3．掌握建立矩阵的方法。
4．掌握MATLAB各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。
二、实验原理
1．MA TLAB的启动
MATLAB系统的启动有三种常见方法：
1）使用Windows“开始”菜单。
2）运行MATLAB系统启动程序MA TLAB.exe。
3）利用快捷方式。
2．MA TLAB系统的退出
要退出MA TLAB系统，也有三种常见方法：
1）在MA TLAB主窗口File菜单中选择Exit MATLAB 命令。
2）在MA TLAB命令窗口输入Exit或Quit命令。
3）单击MATLAB主窗口的“关闭”按钮。
3．MA TLAB帮助窗口
进入帮助窗口可以通过以下三种方法：
1）单击MATLAB主窗口工具栏中的help按钮。
2）在命令窗口中输入helpwin、helpdesk或doc。
3）选择help菜单中的“MA TLAB help”选项。
4．MA TLAB帮助命令
1）help命令
在MA TLAB命令窗口直接输入help命令将会显示当前帮助系统中所包含的所有项目，即搜索路径中所有的目录名称。同样，可以通过help加函数名来显示该函数的帮助说明。
2）lookfor命令
help命令只搜索出那些关键字完全匹配的结果，lookfor命令对搜索范围内的m文件进行关键字搜索，条件比较宽松。
3）模糊查询
用户只要输入命令的前几个字母，然后按tab键，系统就会列出所有以这几个字母开头的命令。
5．赋值语句
1）变量＝表达式
2）表达式
6．矩阵的建立
1）直接输入法：将矩阵的元素用方括号括起来，按矩阵行的顺序输入各元素，同一行的各元素之间用空格或逗号分开，不同行的元素之间用分号分开。
2）利用m 文件建立矩阵
3）利用冒号表达式建立一个向量 e1:e2:e3 4) 利用linspace 函数产生行向量 linspace(a,b,n).
三、实验仪器和设备
1．计算机1台。
四、预习要求
1．复习MATLAB 启动与退出，熟悉MA TLAB 运行环境，掌握MA TLAB 帮助的使用。 2．复习MATLAB 中矩阵的建立以及矩阵的加减乘除以及乘方运算的基本原理。
五、实验内容及步骤
1．先求下列表达式的值，然后显示MATLAB 工作空间的使用情况并保存全部变量。
（1）0
12
2sin851z e =+
（2）222121
(1),0.45
52i z In x x x +??=
++=??-??其中 2．已知 1234413134787,2033657327A B --????
????==????
????-????
求下列表达式的值：
（1） A+6*B 和A-B+I （其中I 为单位矩阵） （2） A*B 和A.*B （3） A^3和A.^3 （4） A/B 及B\A
（5） [A,B]和[A （[1，3]，：）；B^2] 3．设有矩阵A 和B
1234
530166789101769A ,11121314
1502341617181920970212223242541311B ????
????-?
???
????==-?
???????
????????
（1） 求它们的乘积C ；
（2） 将矩阵C 的右下角3*2子矩阵赋给D ； （3） 察看MATLAB 工作空间的使用情况。
六、实验报告要求
实验报告应包括实验目的、实验内容、流程图、程序清单、运行结果以及实验的收获与体会。
实验二MATLAB矩阵分析与处理
一、实验目的
1．掌握生成特殊矩阵的方法；
2．掌握矩阵分析的方法；
3．用矩阵求逆法求解线性方程组。
二、实验原理
1．通用的特殊矩阵
常用的产生通用特殊矩阵的函数有：
zeros：产生全0矩阵；
ones：产生全1矩阵
eye：产生单位矩阵；
rand：产生0－1间均匀分布的随机矩阵；
randn：产生均值为0，方差为1的标准正态分布的随机矩阵。
2．矩阵运算
1）矩阵加减运算：假定有两个矩阵A和B，则可以由A+B和A-B实现矩阵的加减运算。2）假定有两个矩阵A和B，若A为m×n矩阵，B为n×p矩阵，则C=A*B为m×p矩阵。3）如果A矩阵是非奇异方阵，A\B等效与A的逆左乘B矩阵，inv(A)*B，而B/A等效于A 矩阵的逆右乘B矩阵，也就是B*inv(A).
4) 矩阵的乘方。一个矩阵的乘方运算可以表示成A^x，要求A为方阵，x为标量。
3．矩阵点运算
在MA TLAB中，有一种特殊的运算，因为其运算符是在有关算术运算符前面加点，因此叫点运算。点运算苻有.*，./，.\和.^。两个矩阵进行点运算是指它们的对应元素进行相关运算，要求两矩阵的维参数相同。
三、实验仪器和设备
1．计算机1台。
四、预习要求
1．复习特殊矩阵的产生。
2．复习矩阵的加减乘除与乘方运算，以及相应的点运算。
五、实验内容及步骤
1．熟悉MATLAB的运行环境，写出完成下列操作的命令：
（1）建立3阶单位矩阵A；
（2）建立5*6随机矩阵A，其元素为[100,200]范围内的随机整数；
（3）产生均值为1，方差为0.2的500个正态分布的随机数；
（4）产生和A同样大小的么矩阵；
（5）将矩阵A的对角线元素加30；
（6） 从矩阵A 提取对角线元素，并以这些元素构成对角阵B 。 2．完成以下各题，将步骤命令写入实验报告，并在机器上运行结果验证。 （1）用左除运算符求解方程组
??
?
??=+=+-=-1421554832w u w v u v u ，并以向量的方式表达结果。 （2）用左除运算符求解方程组
????
??????=??????????100010001100110011X 六、实验报告要求
实验报告应包括实验目的、实验内容、流程图、程序清单、运行结果以及实验的收获与体会。
实验三 MATLAB 数据可视化
一、实验目的
掌握 MA TLAB 二维、三维图形绘制，掌握图形属性的设置和图形修饰；掌握图像文件的读取和显示。
二、实验内容
(1) 二维图形绘制。
(2) 三维曲线和三维曲面绘制。
三、实验原理
MATLAB 是一个专门的数学软件，特别是对矩阵进行操作，可以方便快捷的进行矩阵运算，从而简化了人们的脑力，同时能更加准确地计算结果。
四、内容和步骤
（说明：绘图题需在报告中粘贴图形结果。） 1．绘制二维曲线（必做）
查阅stem 绘图指令，利用stem 绘制复指数序列(0.10.3)()j n x n e -+=（其中-10 在同一图形窗口绘制。利用plot 绘图指令绘图命令。 （1）在窗口上部绘制正弦信号()sin(0.5)4 x t t π π=+ ，t ∈[0,4π]。要求曲线为黑色实线。 （2） 使用hold on 命令在同一窗口重叠绘制信号()()0.5t g t x t =?，t ∈[0,4π]。 要求曲线线型为红色点划线。 （3） X 轴标注“时间t ’, y 轴标注’x(t)/g(t)”，标题为“正弦/指数序列”。 （4） 使用legend 命令在图的右上角标注两条曲线的图例。 （5） 使用gtext 交互式图形命令，分别标注曲线x(t)和y(t)。 3．使用subplot 在同一图形窗口绘制如下曲线： 1）y=x-x 3/3, -6≤x ≤6 ;2)y= t 2/2 12x e π - ,-6≤x ≤6 ; 3) x 2+2y 2=64, -8≤x ≤8； 4) sin cos 'x t t y t t =?? =? -2π≤x ≤2π 。 4．在同一坐标轴内使用plot 函数绘制曲线 1）y=2x-0.5，-1≤x ≤1; 2) cos sin 3sin sin 3x t t y t t =?? =?0≤t ≤π，并使用ledgend 进行标注。 5． 绘制三维曲线（必做） 1. 绘制曲线2 2 x y z xe +=的网线图。D:-2 2 设计动画程序，改变上图的观测角度，实现上图视角绕z 轴的360度的连续观测。（自学动画同学选做） 6．试在矩形区域[10,10]x ∈-，[10,10]y ∈-上分别绘制函数22z x y =+与 22 2 2 sin x y y x y += +对应的三维网格表面图和三维曲面图。 五、实验报告要求 实验报告应包括实验目的、实验内容、流程图、程序清单、运行结果以及实验的收获与体会。 实验四MATLAB程序设计 一、实验目的 1、掌握交互式操作命令，input、menu、pause、disp、subplot、hold on； 2、了解文件输入输出命令及函数，imread、imwrite、auread、wavread； 3、掌握建立和执行M文件的方法； 4、掌握定义和调用MA TLAB函数文件的方法，以及function命令的使用； 5、了解MATLAB基本的变量类型； 6、了解MATLAB程序调试的基本方法； 7、掌握利用if语句，switch语句实现选择结构的方法。 8、掌握利用while语句、for语句实现循环结构的方法。 二、实验原理 1．m文件 用MATLAB语言编写的程序，称为m文件。M文件根据调用方式的不同分为两类，命令文件（Script file）和函数文件（Function file）。 2．程序控制结构 1）顺序结构 2）选择结构 ●if语句a) 单分支if语句b) 双分支if语句c) 多分支if语句 ●switch 语句 ●try语句 3）循环结构 ●for 语句 ●while语句 ●break语句与continue语句 ●循环的嵌套 3．函数文件 function 输出形参表＝函数名（输入形参表） 注释说明部分 函数体语句 三、实验仪器和设备 1．计算机1台。 四、预习要求 1．复习MATLAB中流程控制语句。 2．复习MATLAB函数文件的建立与调用。 五、实验内容及步骤 1．分别用if 和switch 语句实现以下计算，a,b,c,x 的值从键盘输入： 2,0.5 1.5sin(), 1.5 3.5log(/), 3.5 5.5 ax bx c x y a bc x x b c x x ?++≤ =+≤ 2．产生20个两位随机整数，输出其中小于平均值的偶数。 3．输入20个数，求其中最大数和最小数，要求分别用循环结构和MA TLAB 的max 和min 函数来实现。 4．编写一个函数文件，求小于任意自然数n 的Fibnacci 数列各项，Fibnacci 数列定义如下： ??? ? ? >==+===--2 21,,1,12121n n n f f f f f n n n 5．输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A 、B 、C 、D 、E 。其中90分~100分为A ，80分~89分为B ，70分~79分为C ，60分~69分为D 。60分以下为E 。 6．假设)6 sin()(5.0π + =-x e x f x ，采用for 循环语句求dx x f s )(30 ? = π 提示：每一个小曲边梯形的面积和为定积分的值，步长h=(3*pi-0)/1000。 7．计算the day of year 。the day of year 是指这一年已经逝去的天数（包括当天）。在平年中，它的取值范围为1到365天，在闰年中，它的取值范围1到366。编写一个MATLAB 程序，输入年，月，日输入为对应的the day of year 。 六、实验报告要求 1．完成实验内容中的计算； 2．验证实验内容中计算所得结果的正确性。 实验五：线性方程组的求解 一、实验目的 1．掌握恰定方程组的解法。 2．了解欠定方程组、超定方程组的解法。 3．掌握左除法求解线性方程组。 4．学会测试程序的运行时间。 二、实验内容 1．用两种方法求下列方程组的解，并比较两种方法执行的时间。 12345123451234512345 12345 7 149251003 151******** 92573005 7141624002 512114500 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x +--+=??----=?? ---++=??+++-=??-++--=? 2．判定下列方程是恰定方程组、欠定方程组还是超定方程组，并求其解。 12345123451234512345691411568147156294271244161111913103x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ++-+=??+---=?? -+-+-=-??++--=? 3．如图所示电路，一直R 1=2Ω，R 2=4Ω，R 3=12Ω，R 4=4Ω，R 5=12Ω，R 6=4Ω，R 7=2Ω。（1）如us=10V ，求i 3，u 4，u 7；（2）如已知u 4=6V ，求u s ，i 3，u 7。 i a i b i c R 1 R 2 R 4 R 3R 5R 7 R 6 i 3 +- + - s u 4 u 7 u + - 4．求代数方程的数值解。 （1）3sin 0x x x e +-=在0 1.5x =附近的根。 （2）在给定的初值01x =，01y =，01z =下，求方程组的数值解。 23 sin ln 703210 50y x y z x z x y z ?++-=?+-+=??++-=? 三、设计提示 1．在计算程序的执行时间之前，应注意用clear 命令将内存变量清空。 2．求得线性方程组的解之后，代入原方程验证是否正确。 四、实验报告要求 1．编写实现第二节实验内容中所使用的函数命令，并记录相应的生成结果。 2．对于电路的求解，应列出相应的网孔方程和结点方程，并注意方向。 3．书写实验报告时要结构合理，层次分明，在分析描述的时候，需要注意语言的流畅。 实验六 MATLAB 在信号与系统中的应用－波形合成与分解 一、实验目的 1．通过本实验熟悉周期信号的合成、分解原理，进一步了解信号频谱的含义。 2．加深对傅里叶级数及Gibbs 现象的理解。 3．掌握hold on 图形保持命令的使用。 二、实验原理 1．傅里叶级数 按傅里叶级数的原理，任何周期信号)(t f 都可以用一组三角函数 }cos ,{sin 00t n t n ωω的线性组合表示： ∑∑∑∑∞ -∞ =∞ =∞ =∞ == ++=++=++=n t jn n n n n n n n n n n e F t n d d t n c c t n b t n a a t f 01 001001000) sin() cos() sin cos ()(ωθω?ωωω 也就是说，可以用一组正弦波或余弦波来合成任意形状的周期信号。 2．Gibbs 现象 对于具有不连续点（跳变点）的波形，所取级数项数越多，近似波形的均方误差虽可减少，但在跳变点处的峰值不减小，此峰值随项数增多而向跳变点靠近，而峰值趋于跳变值的9%。 3．周期信号波形的合成与分解的MA TLAB 实现 例：已知方波的周期为2T π=，方波信号的角频率为：21T π Ω==，其傅立叶级数展开式为： 它只含有1,3,5…等奇次谐波分量。 设计MATLAB 程序，演示由谐波合成方波的情况，并观察Gibbs 现象。 分析： 分别计算 4111 () sin()sin(3)sin(5)sin() 35411 1 = sin sin(3)sin(5)sin() 35 n 1,3,5 f t t t t n t n t t t nt n ππ?? = Ω+Ω+Ω++Ω+??? ? ??+++++???? =4 ()sin 41()sin sin 3f t t f t t t π =??= + 直到N 次谐波，并做图。 三、实验内容 有一周期为2，幅度为1的周期锯齿波信号，(),||1f t t t =<，其三角形式傅立叶系数 102(1), n=1,2,3n n n a b n π+=???=-?? ，故其三角形式的傅立叶级数形式为： 2111 ()sin()sin(2)sin(3)sin(4)234f t t t t t π?? = Ω-Ω+Ω-Ω+???? 1．做出N ＝10时各次谐波累计的图形。 2．分别做出一个周期内级数项数取N =31,N =81时的近似波形。比较一个周期内的合成信号与原信号)(t f 的异同，并观察Gibbs 现象。 四、实验报告要求 1．简述实验目的及原理。 2．总结实验，给出主要结论。 2 E 2 E -T 0T -t () t f 实验七 离散信号的产生与运算 一、实验目的 1．熟悉离散信号的产生； 2．掌握离散信号运算的相关操作方法； 3、掌握MATLAB 中常用函数的使用。 二、实验设备 1．计算机一台； 2．MA TLAB 软件。 三、实验原理 使用自定义函数或MATLAB 库函数，根据其功能及用法说明完成离散信号产生，运算。 四、实验内容 1．Generate and plot each of the following sequences over the indicated interval. a. ()2(2)(4)x n n n δδ=+-- 55n -≤≤ b. 0.3(10)()[()(10)]10[(10)(20)]n x n n u n u n e u n u n --=--+--- , 020n ≤≤ c. ()cos(0.04)0.2()x n n n πω=+, 050n ≤≤, where ()n ω is a Gaussian random sequence with zero mean and unit variance. 2．let (){1,2,3,4,5,6,7,6,5,4,3,2,1}x n ↑ =. Determine and plot the following sequences. a. 1()2(5)3(4)x n x n x n =--+ b. 2()(3)()(2)x n x n x n x n =-+- 3． Generate the complex-valued signal (0.10.3)()j n x n e -+=,1010n -≤≤and plot its magnitude, phase, the real part, and imaginary part in four separate subplots. 五、实验程序及结果 要求：写出以上各题的程序及运行结果。 实验八 信号的变换处理与分析 一、实验目的 1．熟悉离散时间傅里叶变换的定义； 2．掌握离散时间傅里叶变换的性质； 3．掌握MATLAB 中常用函数的使用。 二、实验设备 1．计算机一台； 2．MA TLAB 软件。 三、实验原理 使用自定义函数或MATLAB 库函数，根据其功能及用法说明完成离散时间傅里叶变换的定义与性质运算。 四、实验内容 1. Numerically compute the discrete-time Fourier transform of the following finite-duration sequence }5,4,3,2,1{)(↑ =n x at 401 equispaced frequencies between [0,π]. 2. Let n j n x ))4/exp(9.0()(π=, 80≤≤n , determine )(ωj e X and investigate its periodicity. 3. Let n n x 9.0)(=,1010≤≤-n . Investigate the conjugate symmetry property of its discrete-time Fourier transform. 4. Let )(n x be a random sequence uniformly distributed between [0,1] over 100≤≤n and let )4()(-=n x n y . Please verify the sample shift property as k j j e e X k n x F ωω-=-)()]([. 五、实验程序及结果 要求：写出以上各题的程序及运行结果。 实验九线性时不变系统的时域响应 一、实验目的 1．掌握线性时不变系统的三种描述形式——传递函数描述法、零极点增益描述法、状态空间描述法。 2．掌握三种描述形式之间的转换。 3．掌握连续和离散系统频率响应的求解。 二、实验内容 1．生成20个点的单位脉冲信号、单位阶跃信号，并记录下函数命令和波形。 2．生成占空比为30％的矩形波。Jnbbnn 3．将连续系统 (1)(3) ()0.5 (1)(2)(4) s s H s s s s -+ = +++ 转化为传递函数的形式，并显示其表达式。 4．将离散系统 12 1234 352 () 1 1.6 1.30.90.5 z z H z z z z z -- ---- ++ = -+-+ 转化为零极点增益的描述形式， 并显示其表达式。 5．分别求实验内容3和4的频率响应（对离散系统取256样点，采样频率取8000Hz）。6．分别求实验内容3和4的单位冲激响应（对离散系统，作60样点图）。 三、设计提示 1．显示传递函数模型用tf(b,a)；显示零极点增益模型用zpk(z,p,k)。注意：z、p为列向量。2．连续系统频率响应用freqs函数；离散系统用freqz函数。 3．连续系统冲激响应用impulse函数；离散系统用impz函数。 四、实验报告要求 1．编写实现第二节实验内容中所使用的函数文件，并记录相应的生成结果。 2．书写实验报告时要结构合理，层次分明，在分析描述的时候，需要注意语言的流畅。 实验十数字图像处理初步 一、实验目的 1．掌握图像文件的读取与写入。 2．掌握图像文件的显示、翻转、缩放、叠加。 3．掌握黑白和彩色图像在MATLAB 中矩阵存储格式。 二、实验仪器和设备 装有MATLAB7.0以上计算机一台。 三、实验内容 1．将Test3.jpg 和Test4.jpg 两个图像文件复制到C:\MATLAB6p5\work\目录下。 2．读取Test3.jpg 到矩阵A 中，观察A 的维数，并显示该图像。 3．对A 做一定的处理和变换，使之成为下面的图像，并存储到文件PicOut.bmp中。 4．读取Test4.jpg 到矩阵X 中，去掉红色图层，然后显示出来。 四、设计提示 1．首先计算A 的维数，然后列数放大1 倍，再考虑将矩阵左半边的图像数据镜像到右半边去。 2．对于彩色图像，矩阵的维数是：行数×列数×图层数（1-红，2-绿，3-蓝）。 五、实验报告要求 1．编写实现第二节实验内容所使用的M 文件，并记录相应的生成结果。 2．书写实验报告时要结构合理，层次分明，在分析描述的时候，需要注意语言的流畅。 实验十一MATLAB符号计算 一、实验目的 在科学研究和工程应用中，除了存在大量的数值计算外，还有对符号对象进行的运算，即直接对抽象的符号对象进行计算，并将所得到的结果以标准的符号形式来表示。符号计算可以获得比数值计算更一般的结果。通过本次实验，学生应该掌握利用MATLAB建立符号对象，并对符号对象进行一系列操作，如微分、积分、微分方程求解等等。 二、实验原理 1．符号对象的建立 （1）符号量名=sym(符号字符串)：建立单个的符号变量或常量； （2）syms arg1 arg2,…,argn：建立n个符号变量或常量。 2．基本符号运算 （1）基本四则运算：+，-，*，\，^ （2）分子与分母的提取：[n,d]=numden(s) （3）因式分解与展开：factor(s),expand(s) （4）化简：simplify, simple(s) 3．符号函数及其应用 （1）求极限：limit(f,x,a) （2）求导数：diff(f,x,a); （3）求积分：int(f,v) （4）符号求和：symsum(a,v,m,n) 三、实验仪器和设备 1．计算机1台。 四、预习要求 1．复习MATLAB符号变量、常量、表达式的建立与运算； 2．复习MATLAB 符号函数的各种应用 五、实验内容及步骤 1．化简表达式 （1）y x x y + （2）2222a a b a a b +---+ （3）2 2 2cos sin x x - （4）322+ 2．求不定积分 （1） dx x a +? （2）313xdx -? （3）22sin cos dx x x ? （4）222x dx a x +? 3．求下列级数之和 （1）3571...248-+-+ （2）357 (357) x x x x + +++ （3）1111...92549+ +++ （4）1111 (123234345456) ++++???????? 3．求非线性方程组的符号解 （1）ln 93x y x y e +?=???=? （2）2 2222 2 441441441x y x y z y z x z ?=?+??=?+??=?+? 4．用符号方法求下列极限或导数 （1）sin tan 3 (1)2(1) sin lim x x x x e e x →+-- （2）已知3cos ln x a t A t x x ??=???? ，分别求 dA dx 、22d A dt 、2d A dxdt 六、实验报告要求 1．完成实验内容中的符号计算。 2．验证实验结果的正确性。 实验一 Matlab使用方法和程序设计 一、实验目的 1、掌握Matlab软件使用的基本方法； 2、熟悉Matlab的数据表示、基本运算和程序控制语句； 3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制； 4、熟悉Matlab程序设计的基本方法。 二、实验内容 1、帮助命令 2、矩阵运算 （1）矩阵的乘法和乘方 已知A=[1 2;3 4]:B=[5 5;7 8]:求A^2*B ( 2 )矩阵除法 已知A=[1 2 3:4 5 6:7 8 9]:B=[1 0 0:0 2 0:0 0 3],求矩阵左除A\B,右除A/B。 ( 3 )矩阵的转置及共轭转置 已知A=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i],求该复数矩阵的转置A',共轭转置A.' ( 4 )使用冒号选出指定元素 已知：A=[1 2 3:4 5 6:7 8 9];求A中第3列前2个元素;A中第2、3行元素。 ( 5 )方括号[] 用magic函数生成一个4阶魔术矩阵，删除该矩阵的第四列 3、多项式 （1）求多项式P(x)=x3-2x-4的根 ( 2 )已知A=[1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4].,构造多项式，并计算多项式值为20的解。 4、基本绘图命令 ( 1 ) 绘制余弦曲线 ] 2,0[ ), cos(π ∈ =t t y 。 ( 2 ) 在同一坐标系中绘制曲线 ] 2,0[ ), 5.0 sin( ), 25 .0 cos( yπ ∈ - = - =t t y t 5、基本绘图控制 绘制 ] 4,0[π 区间上的y=10sint曲线，并要求： （1）线形为点划线，颜色为红色，数据点标记为加号； （2）坐标轴控制：显示范围，刻度线，比例，网络线； （3）标注控制：坐标轴名称，标题，相应文本。 6、基本程序设计 （1）编写命令文件：计算1+2+....+n<2000时的最大n值； (2)编写函数文件：分别用n和which循环结构编写程序，求2的0到n次幂的和. n=input('输入正数n:') ji=1: for i=1:n; ji=ji+2^i: end ji input('输入正数n:') ji-1:i-1: While i<=n ji=ji+2^i; i=i+1; end ji (3)如果想对一个变量x赋值，当从键盘输入y或Y时，x自动赋为1；当从键盘输入n或N时，x自 动赋为0；输入其他字符时终止程序。 k=input('shuruX:'.'s'): if k=='y' k=='Y' x=1 ; else k=='n' k=='N' x=0; else ruturn end >> n=input('输入正数n:') 输入正数n:20 n =20 实验一MATLAB 工作环境熟悉及简单命令的执行 一、 实验目的：熟悉MATLAB 的工作环境，学会使用MATLAB 进行一些简单的运算。 二、 实验内容：MATLAB 的启动和退出，熟悉MATLAB 的桌面（Desktop ），包括菜单 （Menu ）、工具条（T oolbar ）、命令窗口(Command Window)、历史命令窗口、工作 空间(Workspace)等；完成一些基本的矩阵操作；学习使用在线帮助系统。 三、实验步骤： 1、启动MATLAB ，熟悉MATLAB 的桌面。 2、在命令窗口执行命令完成以下运算，观察workspace 的变化，记录运算结果。 （1）（365-52?2-70）÷3； （2）area=pi*2.5^2； （3）已知x=3，y=4，在MATLAB 中求z ： ()23 2y x y x z -= ； （4）将下面的矩阵赋值给变量m1,在workspace 中察看m1在内存中占用的字节数。 m1=???? ? ???? ???11514412679810115133216 执行以下命令 >>m1( 2 , 3 ) >>m1( 11 ) >>m1( : , 3 ) >>m1( 2 : 3 , 1 : 3 ) >>m1( 1 ,4 ) + m1( 2 ,3 ) + m1( 3 ,2 ) + m1( 4 ,1) （5）执行命令>>help abs 查看函数abs 的用法及用途，计算abs( 3 + 4i )； （6）执行命令 >>x=0:0.1:6*pi; >>y=5*sin(x); >>plot(x,y) （7）运行MATLAB 的演示程序，>>demo ，以便对MATLAB 有一个总体了解。 四、思考题 1、以下变量名是否合法？为什么？ （1）x2； （2）3col ； （3）_row ； （4）for ； 实验2 MATLAB基础知识 一、实验目的 1.熟悉MATLAB的数据类型 2.熟悉MATLAB的基本矩阵操作 3.熟悉MATLAB的运算符 4.熟悉MATLAB的字符串处理 二、实验内容 1.创建结构体DataTypes,属性包含MATLAB支持的所有数据类型，并通过赋值构 造结构体二维数组。 DataTypes.char=char([65]); DataTypes.string='hello'; DataTypes.int=100; DataTypes.single=1.560 DataTypes = char: 'A' string: 'hello' int: 100 single: 1.5600 >> DataTypes(2).char=char([66]); DataTypes(2).string='kugou'; DataTypes(2).int=200; DataTypes(2).single=3.14 DataTypes = 1x2 struct array with fields: char string int single 2.用满矩阵和稀疏矩阵存储方式分别构造下述矩阵。 A= 答： A = 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 B = A = 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 A = 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 A = 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 A = 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 实验一 MATLAB基础知识 一、实验目的 1．熟练掌握Matlab的启动与退出； 2. 熟悉Matalb的命令窗口，常用命令和帮助系统； 3. 熟悉Matalb的数据类型； 4. 熟悉Matlab的基本矩阵操作，运算符和字符串处理 二、实验设备 1．方正电脑 2．MATLAB软件 三、实验内容 1. 已知矩阵 A=[3 4 -1 1 -9 10;6 5 0 7 4 -16;1 -4 7 -1 6 -8;2 -4 5 -6 12 -8;-3 6 -7 8 -1 1;8 -4 9 1 3 0] 写出完成下列操作的命令: (1) 将矩阵A的第2-5行中第1，3，5列元素赋给矩阵B； (2) 删除矩阵A的第7号元素； (3) 将矩阵A的每个元素加上30； (4) 求矩阵A的大小和维数； (5) 将矩阵A的右下角3*2矩阵构成矩阵C； (6) 输出[-5,5]范围内的所有元素； 程序： A=[3 4 -1 1 -9 10;6 5 0 7 4 -16;1 -4 7 -1 6 -8;2 -4 5 -6 12 -8;-3 6 -7 8 -1 1;8 -4 9 1 3 0] %(1) B=A(2:5,[1 3 5]) %(2) A2=A; A2(7)=[] %(3) A3=A+30 %(4) length(A) size(A) %(5) C=A(end-2:end,end-1:end) %(6) A6=A.*(A>=-5 & A<=5) 结果: A = 3 4 -1 1 -9 10 6 5 0 7 4 -16 1 -4 7 -1 6 -8 2 -4 5 -6 12 -8 -3 6 -7 8 -1 1 8 -4 9 1 3 0 B = 6 0 4 1 7 6 2 5 12 -3 -7 -1 A2 = Columns 1 through 7 3 6 1 2 -3 8 5 Columns 8 through 14 -4 -4 6 -4 -1 0 7 Columns 15 through 21 5 -7 9 1 7 -1 - 6 Columns 22 through 28 8 1 -9 4 6 12 -1 Columns 29 through 35 3 10 -16 -8 -8 1 0 A3 = 33 34 29 31 21 40 36 35 30 37 34 14 实验一 MATLAB 运算基础 1. 先求下列表达式的值，然后显示MATLAB 工作空间的使用情况并保存全部变量。 (1) 0 12 2sin 851z e =+ (2) 21ln(2 z x =，其中2 120.45 5i x +??=? ?-?? (3) 0.30.330.3sin(0.3)ln , 3.0, 2.9,,2.9,3.022a a e e a z a a --+= ++=--L (4) 2242011 122123t t z t t t t t ?≤ 4. 完成下列操作： (1) 求[100,999]之间能被21整除的数的个数。 (2) 建立一个字符串向量，删除其中的大写字母。解：(1) 结果： (2). 建立一个字符串向量例如： ch='ABC123d4e56Fg9';则要求结果是： 实验二 MATLAB 矩阵分析与处理 1. 设有分块矩阵33322322E R A O S ?????? =? ??? ，其中E 、R 、O 、S 分别为单位矩阵、随机矩阵、零矩阵和对角阵，试通过数值计算验证2 2 E R RS A O S +?? =???? 。 解: M 文件如下； 5. 下面是一个线性方程组： 1 231 1 12340.951110.673450.521114 5 6x x x ?? ??????????????=??? ??????????????????? (1) 求方程的解。 (2) 将方程右边向量元素b 3改为0.53再求解，并比较b 3的变化和解的相对变化。 (3) 计算系数矩阵A 的条件数并分析结论。 解： M 文件如下： 123d4e56g9 MATLAB基础及应用实验指导书 MATLAB基础及应用课程实验指导书 实验一软件环境和基本操作熟悉 一、实验目的 ①熟悉MATLAB 主界面，并学会简单的菜单操作。 ②学会简单的矩阵输入与信号输入。 ③掌握部分绘图函数。 二、实验内容 熟悉MATLAB操作环境，通过简单操作熟悉MATLAB的基本使用方法。 三、实验要求与步骤 1、用户第一次使用MATLAB 时，建议首先在屏幕上键入demo 命令，它将启动MATLAB 的演试程序，用户可在此演示程序中领略MATLAB 所提供的强大的运算与绘图功能。也可以键入help 进行进一步了解。 MATLAB 启动界面如图所示： MATLAB 语言最基本的赋值语句结构为：变量名列表= 表达式。表达式由操作符或其它字符，函数和变量名组成，表达式的结果为一个矩阵，显示在屏幕上，同时输送到一个变量中并存放于工作空间中以备调用。如果变量名和“= ”省略，则ans 变量将自动建立，例如键入：1900/81 ，得到输出结果：ans =23.4568 。 MATLAB 中变量命名的原则要求必须以英文字母开头，文件夹名字中可以 还包括、下划线和数字，不要使用其他的字符，更不要单纯使用数字或者中文名命名，有时在运行MATLAB 中一些莫名的错误可能就是不规范的命名引起的。这种规则包括将来为自己编写的脚本文件、函数文件命名以及为使用的变量命名也应遵循这个规则。 2、用户工作目录和当前目录的建立和设置 1）为管理方便，每个用户在使用MATLAB 前，尽量为自己建立一个专门的工作目录，即“用户目录”，用来存放自己创建应用文件。例如首先打开资源管理器，在E 驱动器下可以根据自己喜好建立一个新文件夹，但应注意：该文件夹必须以英文开头，文件夹名字中可以包括字母、下划线和数字，不要使用其他的字符，更不要单纯使用数字或者中文名命名，有时在运行MATLAB 中一些莫名的错误可能就是不规范的命名引起的，这与MATLAB 中为变量和文件名命名原则是一致的。尽管MATLAB\work 允许用户存放用户文件，但最好把它仅作为临时工作目录来使用。 2）为了用户运行方便，在开始工作前可把用户定义的目录设置为当前目录，方法是可直接在MATLAB 命令窗口桌面上方通过目录设置栏来实现。 3）把自己的工作目录加到MATLAB 搜索路径上，这样可以在任何情况下方便地调用自己的编写文件。MATLAB 工作时，基本搜索过程为：首先在工作空间，即MATLAB 内存中进行检查，看输入的指令是不是变量；如不是，则检查输入指令是不是内建函数（比如sin 函数等）；如不是，则在当前目录上，检查是否有与输入指令相同的M 文件存在；如还没有，则在MATLAB 定义的搜索路径其他目录中，检查是否有该M 文件存在。设置方法是通过File 菜单下设置路径对话框进行。 3、熟悉简单的矩阵输入 1）从屏幕上输入矩阵A=[1 2 3 ;4 5 6;7 8 9] 回车 A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9] 回车 观察输出结果。 2）试用回车代替分号，观察输出结果。 3）输入size(A) ，观察结果。 4）输入矩阵B=[9,8,7;6,5,4;3,2,1];回车 输入矩阵C=[4,5,6;7,8,9;1,2,3];回车，然后分别键入 A B C 回车观察结果。 5）选择File | new 菜单中的M-file ，输入B=[9,8,7;6,5,4;3,2,1] ；保存为 实验4 MATLAB 基本编程 一、实验目的 1. 熟悉MATLAB 的脚本编写 2. 熟悉MATLAB 的函数编写 3. 熟悉MATLAB 的变量使用 4. 熟悉MATLAB 的程序控制结构 二、实验内容 1. 分别选用if 或switch 结构实现下述函数表示。 -1 x ≤-a f(x)= x/a -a ************************ MATLAB上机指导书 ************************ 昆明理工大学机电学院 彭用新 2015年3月 实验三符号计算 一、操作部分：在命令窗口执行命令完成以下运算，记录运算结果。 1.findsym：帮助我们获取系统定义的自变量 f= sym('sin(a*x+b*y)'); findsym(f) 2.numden（获取分子分母）, sym2poly,（获取多项式时系数）poly2sym（根据多项式系 数获得符号表达式） [n,d]=numden(sym('x*x+y')+sym('y^2')) p=sym('2*x^3+3*x^2+4'); sym2poly(p) x=[2,3,0,4]; poly2sym(x) 3. collect ：合并同类项；expand：展开多项式；horner: 分解成嵌套形式；factor：因式 分解；simplify: 对表达式化简 syms x y; collect(x^2*y+y*x-x^2-2*x) collect((x+y)*(x^2+y^2+1), y) syms x y; expand((x-2)*(x-4)) syms x;horner(x^3-6*x^2+11*x-6) syms x;factor(x^3-6*x^2+11*x-6) syms x;simplify((x^2+5*x+6)/(x+2)) 4. finverse ：求得符号函数的反函数。 syms x y; finverse(1/tan(x)) f= x^2+y; finverse(f,y) finverse(f) https://www.doczj.com/doc/561836584.html,pose 求符号函数的复合函数 syms x y; f = 1/(1 + x^2); g = sin(y); compose(f,g) 6. subs :表达式替换。 syms a b;subs(a+b,a,4) 实验一 MATLAB 基本操作 一、实验目的 1. 学习和掌握MA TLAB 的基本操作方法 2. 掌握命令窗口的使用 3. 熟悉MATLAB 的数据表示、基本运算 二、实验内容和要求 1. 实验内容 1) 练习MATLAB7.0或以上版本 2) 练习矩阵运算与数组运算 2. 实验要求 1) 每位学生独立完成，交实验报告 2) 禁止玩游戏！ 三、实验主要软件平台 装有MATLAB7.0或以上的PC 机一台 四、实验方法、步骤及结果测试 1. 实验方法：上机练习。 2. 实验步骤： 1) 开启PC ，进入MA TLAB 。 2) 使用帮助命令，查找sqrt 函数的使用方法 答: help sqrt 3) 矩阵、数组运算 a) 已知 ??????????=987654321A ，???? ??????=963852741B ，求)2()(A B B A -?+ 答： A=[1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]; B=[1, 4, 7; 2, 5, 8; 3, 6, 9]; (A+B)*(2*B-A) b) 已知?? ????-=33.1x ，??????=π24y ，求T xy ，y x T c) 已知??????????=987654321A ，???? ??????=300020001B ，求A/B, A\B. d) 已知???? ??????=987654321A ，求：(1) A 中第三列前两个元素；(2) A 中所有第二行元素；(3) A 中四个角上的元素；(4) 交换A 的第1、3列。(5) 交换A 的第1、2行。(6) 删除A 的第3列。 e) 已知[]321=x ，[]654=y ，求：y x *.，y x /.，y x \.，y x .^， 2.^x ，x .^2。 f) 给出x=1,2,…,7时，x x sin 的值。 3）常用的数学函数 a ）随机产生一个3x3的矩阵A ，求：(1) A 每一行的最大、最小值，以及最大、最小值所在的列；(2) A 每一列的最大、最小值，以及最大、最小值所在的行；(3) 整个矩阵的最大、最小值；(4) 每行元素之和；(5) 每列元素之和；(6) 每行元素之积；(7) 每列元素之积。 b) 随机产生两个10个元素的向量x ，y 。（1） 求x 的平均值、标准方差。（2） 求x ，y 的相关系数。（3）对x 排序，并记录排序后元素在原向量中的位置。 4) 字符串操作函数 建立一个字符串向量（如‘ABc123d4e56Fg9’），然后对该向量做如下处理： (1) 取第1～5个字符组成的子字符串。 (2) 将字符串倒过来重新排列。 (3) 将字符串中的小写字母变成相应的大写字母，其余字符不变。 (4) 统计字符串中小写字母的个数。 实验一 MATLAB语言平台及基本运算 一、实验目的 1、熟悉MATLAB基本的操作界面。 2、掌握MATLAB中变量、数组、向量等对象的生成方法。 3、掌握矩阵的生成和基本运算方法。 4、掌握MATLAB中的常用绘图命令使用方法 二、实验设备 计算机，MATLAB语言环境 三、实验指导原理 1、常见数学函数 如：输入 x=[-4.85 -2.3 -0.2 1.3 4.56 6.75]，则 ceil(x)= -4 -2 0 2 5 7 fix(x) = -4 -2 0 1 4 6 floor(x) = -5 -3 -1 1 4 6 round(x) = -5 -2 0 1 5 7 系统的在线帮助 （1） help 命令： 1）.当不知系统有何帮助内容时，可直接输入 help以寻求帮助: >> help（回车） 2）.当想了解某一主题的内容时，如输入： >> help syntax （了解 Matlab 的语法规定） 3）.当想了解某一具体的函数或命令的帮助信息时，如输入： >> help sqrt （了解函数 sqrt 的相关信息） （2） lookfor 命令 现需要完成某一具体操作，不知有何命令或函数可以完成，如输入： >> lookfor line （查找与直线、线性问题有关的函数） 3、常量与变量 系统的变量命名规则：变量名区分字母大小写；变量名必须以字母打头，其后 可以是任意字母，数字，或下划线的组合。此外，系统内部预先定义了几个有特殊意义和用途的变量，见下表： （1）数值型向量（矩阵）的输入 1）．任何矩阵（向量），可以直接按行方式输入每个元素：同一行中的元素用逗号（，）或者用空格符来分隔；行与行之间用分号（；）分隔。所有元素处于一方括号（[ ]内；例1： >> Time = [11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10] >> X_Data = [2.32 3.43；4.37 5.98] 2）．系统中提供了多个命令用于输入特殊的矩阵： 上面函数的具体用法，可以用帮助命令 help 得到。如：help zeros ZEROS Zeros array. ZEROS(N) is an N-by-N matrix of zeros. ZEROS(M,N) or ZEROS([M,N]) is an M-by-N matrix of zeros.等等 4、数组（矩阵）的点运算 运算符：+（加）、-（减）、./（右除）、.\（左除）、.^（乘方）， 例4： >> g = [1 2 3 4]；h = [4 3 2 1]； >> s1 = g + h, s2 = g.*h, s3 = g.^h, s4 = g.^2, s5 = 2.^h 5、矩阵的运算 实验一：MATLAB 软件入门 一、 实验目的及意义 [1] 熟悉MATLAB 软件的用户环境； [2] 了解MATLAB 软件的一般目的命令； [3] 掌握MATLAB 数组操作与运算函数； [4] 掌握MATLAB 软件的基本绘图命令； [5] 掌握MATLAB 语言的几种循环、条件和开关选择结构。 通过该实验的学习，使学生能灵活应用MATLAB 软件解决一些简单问题，能借助MATLAB 软件的绘图功能，对函数的特性进行探讨，广泛联想，大胆猜想，发现进而证实其中的规律。 二、实验内容 1．MATLAB 软件的数组操作及运算练习； 2．直接使用MATLAB 软件进行作图练习； 3．用MATLAB 语言编写命令M-文件和函数M-文件。 三、实验步骤 1. 在D 盘建立一个自己的文件夹; 2．开启软件平台——MATLAB ，将你建立的文件夹加入到MATLAB 的搜索路径中。 3．利用帮助了解函数max, min, sum, mean, sort, length ，rand, size 和diag 的功能和用法。 4．开启MATLAB 编辑窗口,键入你编写的M 文件（命令文件或函数文件）； 5．保存文件（注意将文件存入你自己的文件夹）并运行； 6．若出现错误，修改、运行直到输出正确结果； 7．写出实验报告，并浅谈学习心得体会。 四、实验要求与任务 根据实验内容和步骤，完成以下具体实验，要求写出实验报告（实验目的→问题→算法与编程→计算结果或图形→心得体会） 1．设有分块矩阵??????=????223 22333S O R E A ，其中E,R,O,S 分别为单位阵、随机阵、零阵和对角阵，试通过数值计算验证??????+= 22S 0RS R E A 。 2．某零售店有9种商品的单件进价（元）、售价（元）及一周的销量如表1.1，问哪种商品的利润最大，哪种商品的利润最小；按收入由小到大，列出所有商品及其收入；求这一周该10种商品的总收入和总利润。 表1.1 matlab实验指导书 实验一 MATLAB运算基础及矩阵分析与处理 一实验目的 1．熟悉启动和退出MATLAB的方法。 2．熟悉MATLAB 命令窗口的组成。 3．掌握建立矩阵的方法。 4．掌握MATLAB各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。 5. 掌握生成特殊矩阵的方法。 6. 掌握矩阵分析的方法。 7. 用矩阵求逆解线性方程组。二实验仪器和设备装有以上计算机一台三实验原理 MATLAB 是以复杂矩阵作为基本编程单元的一种程序设计语言。它提供了各种矩阵的运算与操作，并有较强的绘图功能。基本规则 一般MATLAB命令格式为 [输出参数1，输出参数2，……]= 输出参数用方括号，输入参数用圆括号如果输出参数只有一个可不使用括号。 %后面的任意内容都将被忽略，而不作为命令执行，一般用于为代码加注 释。 可用↑、↓键来重现已输入的数据或命令。用←、→键来移动光标进行修改。所有MATLAB命令都用小写字母。 大写字母和小写字母分别表示不同的 变量。 常用预定义变量，如pi 、Inf、NaN、ans 矩阵的输入要一行一行的进行，每行各元素用空格或“，”分开，每行用 “；”分开。如 123 A456789 MATLAB书写格式为A=[1 2 3 ；4 5 6 ；7 8 9] 在MATLABZ中运行如下程序可得到A 矩阵 a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] a = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 需要显示命令的计算结果时，则语句后面不加“；”号，否则要加“；”号。运行下面两种格式可以看出它 们的区别： a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; a= 1 2 3 不显示结果 4 5 6 7 8 9 当输入语句过长需要换行时，应加上“…”后再回车，则可续行输入。文件管理常用命令帮助命令 MATLAB有很多命令，因此很不容易记忆。使用HELP命 令可以得到有关命令的屏幕帮助信息。 如在MATLAB环境下直接运行HELP命令就会在屏幕上 实验一 MATLAB 运算基础 一、实验目的 1.熟悉启动和退出MATLAB 的方法； 2.熟悉MATLAB 命令窗口的组成； 3.掌握建立矩阵的方法； 4.掌握MATLAB 各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。 二、实验内容 1.先求下列表达式的值，然后显示MATLAB 工作空间的使用情况并保存全部变量。 ⑴21185sin 2e z +?=； >> z1=2*sin(85*pi/180)/(1+exp(2)) z1 = 0.2375 ⑵)1ln(2122x x z ++=，其中?? ????-+=545.0212i x ； >> x=[2 1+2i;-0.45 5]; >> z2=1/2*log(x+sqrt(1+x^2)) z2 = 0.7114 - 0.0253i 0.8968 + 0.3658i 0.2139 + 0.9343i 1.1541 - 0.0044i ⑶0.3,9.2,8.2,,8.2,9.2,0.3,2 3.0ln )3.0sin(23.03.03 ---=+++-=-a a a e e z a a >> a=(-3.0:0.1:3.0); >> z3=(exp(0.3.*a)-exp(-0.3.*a))./2.*sin(a+0.3)+log((0.3+a)./2) z3 = Columns 1 through 3 0.7388 + 3.1416i 0.7696 + 3.1416i 0.7871 + 3.1416i Columns 4 through 6 0.7913 + 3.1416i 0.7822 + 3.1416i 0.7602 + 3.1416i Columns 7 through 9 MATLAB语言及应用实验指导书 机械与电气工程学院 目录 实验一MA TLAB基础入门及数值数组运算（2学时，验证） . 3 实验二MA TLAB语言的程序设计（4学时，综合） (8) 实验三SIMULINK交互式仿真集成环境（2学时，验证） (11) 实验一MATLAB基础入门及数值 数组运算 一、实验目的 1、了解MATLAB操作桌面的基本结构和组成； 2、理解Command Window指令窗的作用，掌握指令窗的操作方式和指令的基本语法； 3、理解Current Directory当前路径、搜索路径的作用，掌握当前路径、搜索路径的设置 方法； 4、理解Workspace Browser工作空间浏览器的作用，掌握内存变量的查阅、删除、保存和 载入的基本方法； 5、掌握一维数组的创建方法；掌握一维数组子数组的寻访和赋值方法； 6、掌握二维数组的创建方法；掌握二维数组子数组的寻访和赋值方法； 7、掌握数组的各种运算，理解数组运算和矩阵运算的区别。 二、实验原理 1、MATLAB操作桌面的基本结构和组成 了解MATLAB的基本组件是正确使用MATLAB的基本前提。MATLAB由以下基本组件组成：（1）指令窗Command Window：可键入各种送给MATLAB运作的指令、函数、表达式；显示除图形外的所有运算结果 （2）历史指令窗Command History：记录已经运作过的指令、函数、表达式； （3）当前目录浏览器：进行当前目录的设置；展示相应目录上的M、MDL等文件；（4）工作空间浏览器Workspace Browser：列出MATLAB工作空间中所有的变量名、大小、字节数； （5）内存数组编辑器Array Editor：在工作空间浏览器中对变量进行操作时启动（6）开始按钮 （7）交互界面分类目录窗Launch Pad：以可展开的树状结构列着MATLAB提供的所有交互界面 （8）M文件编辑/调试器 （9）帮助导航/浏览器 2、MATLAB指令窗的基本操作 MATLAB指令窗给用户提供了最直接的交互界面，可用于输入和执行指令、显示指令运行结果、调试MATLAB程序等常用的MATLAB仿真计算功能。本实验掌握以下在指令窗执行的基本操作，达到熟悉使用指令窗的目的： （1）最简单的计算器使用方法：在MATLAB指令窗中，可按计算器的方式进行一般的数学计算，MATLAB的运算符的含义大致与常见的运算规则一致； （2）在指令窗中输入和生成矩阵：与一般的计算器不同，在MATLAB中可直接输入和生成矩阵。实际上，矩阵是MATLAB工作的基本元素。 （3）数值表述方法：在MATLAB中的大部分数值的表述方式与平常是相同的，需要注意的是在表示比较大的数时，MATLAB默认采用科学计数法显示； （4）变量命名规则：对于MATLAB变量命名规则，需要注意以下几点： MATLAB实验报告 题目：第一次实验报告 学生姓名： 学院： 专业班级： 学号： 年月 MATLAB第一次实验报告 ————入门第一次上机实验刘老师就MATLAB软件进行了 大致的讲解，并讲了如何建立M文件，定义函数数 组矩阵，如何绘图。先就老师讲解及自己学习的情 况做汇报。 一、建立M文件 <1>M文件建立方法： 1. 在MATLAB中，点:File→New →M-file 2. 在编辑窗口中输入程序内容 3. 点File →Save，存盘，M文件名必须与函数名 一致 <2>课上实例 例：定义函数f(x1,x2)=100(x2-x12)2+(1-x1)2 答：建立M文件：fun.m function f=fun(x) f=100*(x(2)-x(1)^2)^2+(1-x(1))^2 如此便可以直接使用函数fun.m 例如计算f(1,2), 只需在MATLAB命令窗口键入命 令： x=[1 2] fun(x) 得f = 100. <3>课下作业 题目：有一函数，写一程序,输入自变量的值,输出函数值. 解答：建立M文件：zuoye1.m function f=zuoye1(x,y) f=x^2+sin(x*y)+2*y 命令行输入x=1,y=1 zuoye1(x,y) 得ans = 3.8415 经验算答案正确，所以程序正确。 二、定义数组、矩阵 <1>说明 逗号或空格用于分隔某一行的元素，分号用于区分不同的行. 除了分号，在输入矩阵时，按Enter 键也表示开始新一行. 输入矩阵时，严格要求所有行有相同的列 <2>课后作业 题目:有一个4x5矩阵,编程求出其最大值及其所处的位置. 解答：a=round(10*rand (4,5)) [temp I]=max(a) [am II]=max(temp) p=[I(II) II] 运行得一随机矩阵 a = 7 7 7 3 7 0 8 2 0 3 8 7 7 1 10 9 4 0 8 0 temp = 实验报告 课程名称：MATLAB基础 授课班级： 学号： 姓名： 指导老师： MATLAB实验一：MATLAB语言基本概念实验 一、实验目的： 1. 熟悉MATLAB语言及使用环境； 2.掌握MATLAB的常用命令； 3．掌握MATLAB的工作空间的使用； 4.掌握MATLAB的获得帮助的途径。 5. 掌握科学计算的有关方法，熟悉MATLAB语言及其在科学计算中的运用； 6.掌握MATLAB的命令运行方式和M文件运行方式； 7.掌握矩阵在MATLAB中的运用。 二、实验方案分析及设计： 本次实验主要目的是了解MATLAB的使用环境，以及常用的一些命令的使用；了解矩阵在MATLAB实验中的具体运用，以及相关的一些符号命令的使用。 三、实验器材： 电脑一台，MATLAB软件 四、实验步骤： 打开MATLAB程序，将实验内容中的题目依次输入MATLAB中，运行得到并记录结果，最后再对所得结果进行验证。 五、实验内容及要求： 1. 熟悉MATLAB工作空间的功能，将工作空间中的变量保存为M文件，并提取该文件中的变量。（该题只需在MATLAB环境中操作，不用在实验报告中写结果） 2．熟悉MATLAB获取帮助的途径，将所有plot开头的函数列出来，并详细给出plotfis 函数的使用方法。（该题只需在MATLAB环境中操作，不用在实验报告中写结果） 3. 输入 A=[7 1 5;2 5 6;3 1 5]，B=[1 1 1; 2 2 2;3 3 3]， 在命令窗口中执行下列表达式，写出实验结果并掌握其含义： A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3) A(:,3).*B(:,2) A(:,3)*B(2,:) A*B A.*B A^2 A.^2 B/A B./A 4．输入 C=1:2:20，则 C（i）表示什么（写出实验结果）？其中i=1,2,3, (10) 长沙理工大学计通学院通信工程系胡双红编MATALB与信号处理 实验报告 实验项目名称:MATALB运算基础 学院:____交通运输工程学院___ 专业:_________道路工程_______ 学号:___201610010415_____ 班级:____道路4班____________ 报告人:____田然_____________ 指导老师:___ 胡双红________ 实验时间:_________2017.9.16_____ 实验目的： 1. 熟悉启动和退出MATLAB 的方法。 2. 掌握MATLAB 命令窗口的组成。 3. 掌握建立矩阵的方法。 4. 掌握MATLAB 各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。 实验内容与要求： 实验1： 求下列表达式的值，然后显示MATLAB 工作空间的使用情况(whos 函数)并保存全部变量(save 函数)。 （1） 12 2sin851z e =+ 提示：自然对数e 用exp(1)函数产生 （2） (21 ln 2z x = ，其中2120.45 5i x +??=??-?? 提示：ln 运算用log()函数计算 根号运算用sqrt()函数计算 （3） ()0.30.330.3sin 0.3ln 22 a a e e a z a --+=++ ，3.0, 2.9,,2.9,3.0a =-- 提示：利用冒号表达式生成a 向量，求各点的函数值时用点乘运算 （4） 2242011 122123t t z t t t t t ?≤ 实验二程序文件与函数文件的应用 一．实验目的： 1．熟悉MATLAB系统M文件的基本操作； 2．熟练应用MATLAB有关的图形函数，绘制函数图形。 二．实验内容 1．MATLAB程序文件： ①编辑程序文件 当完成一个功能需要许多MATLAB命令时，可以将这些命令按特定的顺序组合在一起，存储在一个程序文件中，就得到了MATLAB程序，其文件名的后缀为*.M，故也称为M文件。在命令窗口的FILE菜单或工具栏上选择NEW命令——M-file，即可开始编辑M文件。MATLAB编辑器与其它WINDOWS编辑程序类似。 ②保存M文件 编辑M文件后，在命令窗口的FILE菜单或工具栏上选则SAVE AS 命令存盘，文件应以* .M为后缀。 ③执行M文件 在MATLAB系统命令窗口下，在提示符”>>”处键入所编辑的M文件名后，即可执行该文件。在执行中若发现错误，系统将给出提示。此时可再次进入编辑器中修改程序，直至程序能正确执行为止。 编写下列题目M文件，调试并运行: 练习2-1．将图形窗口分割成132的空格，设ωt∈[0,2π], 以π/50为步长，绘制下列函数图形： （1）在左窗口，以ωt为横坐标，绘制V=120Sinωt和 I=100Sin(ωt-π/4)曲线，线条分别用不同颜色表示； （2）在右窗口，绘制P=V 2I 曲线，线型用“*”符号。 练习2-2．绘制以下函数图形： 且在X 轴写上“Time ”标号，Y 轴写上“Amplitude ”标号，图形的标题为“Decaying-oscillating Exponential ”. （2）在0≤t ≤10区间内绘制如下图形： 在同一个图中绘制上述函数，求出Y(t=0)和Y(t=10)的点。（注意弧度与角度的区别）。 （3）绘制如下图形： （4）在0≤ｔ≤20区间内，且在同一图中绘制如下函数图形： 求y1的最小值与最大值。 （5）对应0≤ｔ≤25区域内，在同一图中绘制下列函数。 ) 80() sin(21)() 1(≤≤-=-t t e t y t 625.0)24083.2cos(23.1)(++=?t t y 625 .0)(=t x ) 300(8.0)309.0cos(5)(22.0≤≤+?-=--t e t e t y t t 6 .0)(6.062.2)(6.0)17422.2cos(62.2)(325.0225.01=+=+?+=--t y e t y t e t y t t MATLAB 实验指导书 前言 MATLAB程序设计语言是一种高性能的、用于科学和技术计算的计算机语言。它是一种集数学计算、分析、可视化、算法开发与发布等于一体的软件平台。自1984年MathWorks公司推出以来，MATLAB以惊人的速度应用于自动化、汽车、电子、仪器仪表和通讯等领域与行业。MATLAB有助于我们快速高效地解决问题。MATLAB相关实验课程的学习能加强学生对MATLAB程序设计语言理解及动手能力的训练，以便深入掌握和领会MATLAB应用技术。 目录 基础型实验............................................................................................ - 1 - 实验一MATLAB集成环境使用与基本操作命令练习 ............. - 1 - 实验二MATLAB中的数值计算与程序设计 ............................. - 7 - 实验三MATLAB图形系统 ......................................................... - 9 - 基础型实验 实验一 MATLAB 集成环境使用与基本操作命令练习 一 实验目的 熟悉MATLAB 语言编程环境；熟悉MATLAB 语言命令 二 实验仪器和设备 装有MATLAB7.0以上计算机一台 三 实验原理 MATLAB 是以复杂矩阵作为基本编程单元的一种程序设计语言。它提供了各种矩阵的运算与操作，并有较强的绘图功能。 1.1 基本规则 1.1.1 一般MATLAB 命令格式为 [输出参数1，输出参数2，……]=（命令名）（输入参数1，输入参数2，……） 输出参数用方括号，输入参数用圆括号如果输出参数只有一个可不使用 括号。 1.1.2 %后面的任意内容都将被忽略，而不作为命令执行，一般用于为代码加注 释。 1.1.3 可用↑、↓键来重现已输入的数据或命令。用←、→键来移动光标进行修改。 1.1.4 所有MATLAB 命令都用小写字母。大写字母和小写字母分别表示不同的 变量。 1.1.5 常用预定义变量，如pi 、Inf 、NaN 、ans 1.1.6 矩阵的输入要一行一行的进行，每行各元素用空格或“，”分开，每行用 “；”分开。如 ?? ?? ? ?????=987654321A MATLAB 书写格式为A=[1 2 3 ；4 5 6 ；7 8 9] 在MATLAB 中运行如下程序可得到A 矩阵 a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] a = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1.1.7 需要显示命令的计算结果时，则语句后面不加“；”号，否则要加“；”号。Matlab实验指导书
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MATLAB)课后实验答案[1]
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