Matlab实验指导书含复习资料Word下载.docx
- 文档编号:16907512
- 上传时间:2022-11-27
- 格式:DOCX
- 页数:35
- 大小:719.70KB
Matlab实验指导书含复习资料Word下载.docx
《Matlab实验指导书含复习资料Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《Matlab实验指导书含复习资料Word下载.docx(35页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
1.针对图形函数计算器funtool,对每一类型计算记录其中一个图形的曲线。
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。
实验二:
M文件和Mat文件操作
1.定制自己的工作环境。
2.编写简单的M文件。
3.保存内存工作区中的变量到.mat文件。
4.学会只用Matlab帮助。
1.使用format命令和File|Peferences菜单定制自己的工作环境。
2.编写如下M文件,试调整参数a的大小,观察并记录y1、y2的波形特征。
%example1.m
t=0:
pi/100:
4*pi;
a=3;
y2=exp(-t/a);
y1=y2.*sin(a*t);
plot(t,y1,'
-r'
t,y2,'
:
b'
t,-y2,'
);
3.保存内存工作区变量a、t、y1、y2到example1.mat文件;
关闭Matlab,再重新启动;
观察内存工作区;
重新根据.mat文件恢复原来的工作区变量。
4.在命令窗口中查看exp函数的帮助;
运行helpwin查看超文本格式的帮助文件,试翻译并记录下信号处理工具箱(SignalProcessingToolbox)中的函数分类(Functions--CategoricalList)。
1.可以用命令语句、菜单或按钮等多种方式执行命令。
2.用于编辑M文件的文本编辑器还可以执行和调试程序。
3.不同的工具箱可能包含同名的函数,查看帮助时应注意在左侧栏选择相应的工具箱类别。
1.对实验内容2,说明参数a的大小对y1、y2波形特征的影响。
2.翻译命令窗口中的exp函数的帮助信息。
3.运行helpwin,试翻译并记录下信号处理工具箱(SignalProcessingToolbox)中的函数分类(Functions--CategoricalList)。
4.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。
实验三:
矩阵运算与元素群运算
1.掌握数组与矩阵的创建。
2.掌握矩阵运算与数组运算。
3.掌握基本元素群运算。
4.掌握向量与矩阵的特殊处理。
1.“:
”号的用法。
用“:
”号生成行向量a=[12345678910]、b=[531-1-3-5];
2.用线性等分命令linspace重新生成上述的a和b向量。
3.在100和10000之间用对数等分命令logspace生成10维的向量c。
4.生成范围在[0,10]、均值为5的3×
5维的均匀分布随机数矩阵D。
5.利用magic函数生成5×
5维的魔方矩阵,取其对角向量e,并根据向量e生成一个对角矩阵E。
(所谓魔方矩阵就是各行、各列、各对角线元素之和相等。
)
6.另AA是3×
3维魔方矩阵,BB是由A旋转180°
得到。
CC是一个复数矩阵,其实部为AA,虚部为BB。
DD是CC的转置,EE是CC的共轭。
分别计算CC和EE的模和幅角。
7.f是一个首项为20,公比为0.5的10维等比数列;
g是一个首项为1,公差为3的10维等差数列。
试计算向量f和g的内积s。
8.生成一个9×
9维的魔方矩阵,提取其中心的3×
3维子矩阵M,利用sum函数检验其各行和各列的和是否相等。
9.已知
,利用函数生成左上三角矩阵
。
1.等比数列可利用首项和公比的元素群的幂乘积生成。
2.提取子矩阵,可灵活应用“:
”号或空阵[]。
3.尽量用Matlab函数生成上述矩阵或向量,不要用手工逐个输入。
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.思考题:
是否存在2×
2维的魔方矩阵?
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。
五,参考答案
1.代码:
a=1:
10
b=5:
-2:
-5
a=
12345678910
b=
531-1-3-5
1.代码:
linspace(1,10,10)
linspace(5,-5,6)
ans=
2.代码:
logspace(2,4,10)
1.0e+004*
0.01000.01670.02780.04640.07740.12920.21540.35940.59951.0000
3.代码:
D=10*rand(3,5)
结果:
D=
0.15279.31818.46226.72146.8128
7.46794.65995.25158.38123.7948
4.45104.18652.02650.19648.3180
5.代码:
A=magic(5);
e=diag(A);
E=diag(e)
结果;
E=
170000
05000
001300
000210
00009
6.代码:
AA=magic(3);
BB=rot90(AA,2);
CC=AA+j*BB;
DD=CC.'
;
EE=conj(CC);
A=abs(CC)
B=angle(CC)
C=abs(EE)
D=angle(EE)
A=
8.24629.05547.2111
7.61587.07117.6158
7.21119.05548.2462
B=
0.24501.46010.5880
1.16590.78540.4049
0.98280.11071.3258
C=
D=
-0.2450-1.4601-0.5880
-1.1659-0.7854-0.4049
-0.9828-0.1107-1.3258
7.代码:
f=20*0.5.^(0:
9);
g=1:
3:
28;
s=dot(f,g)
s=
158.6719
8.代码:
A=magic(9);
M=A(4:
6,4:
6);
sum(A,1)
sum(A,2)
结果:
369369369369369369369369369
369
9.代码:
T=[1,2,3,4;
2,3,4,5;
3,4,5,6;
4,5,6,7]
A=rot90(T);
B=tril(A);
T1=rot90(B,-1)
T=
1234
2345
3456
4567
T1=
2340
3400
4000
实验四:
线性方程组的求解
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。
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。
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。
3.用网孔电流法求如下电路的各支路电流。
4.用结点电压法求如下电路的结点电压un1、un2。
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。
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。
五、参考答案
第一题:
A=[7,14,-9,-2,5;
3,-15,-13,-6,-4;
-11,-9,-2,5,7;
5,7,14,16,-2;
-2,5,12,-11,-4];
B=[100;
200;
300;
400;
500];
X=A\B
X=
370.9455
-224.7276
238.3333
-138.1891
503.6378
第二题:
A=[6,9,14,-11,5;
1,14,-7,-15,-6;
-2,1,-7,12,-1;
6,11,11,-9,-13];
B=[68;
294;
-441;
103];
0
-26.3759
-5.4126
-38.3960
-8.2392
第三题:
A=[1,1,-1,1;
0,20,40,0;
60,0,40,0;
0,0,40,40];
B=[0;
10;
50;
-40];
X=A\B
0.7857
0.3571
0.0714
-1.0714
实验五:
函数编写与程序设计
1.掌握函数的编写规则。
2.掌握函数的调用。
3.会用Matlab程序设计实现一些工程算法问题。
1.编写一个[y,y1,y2]=mwave(f1,m1,f2,m2)函数,实现以下功能,并绘出y1、y2、y在t∈[0,2π]区间500个样点的图形。
(其中调用参数2≤f1、f2≤20Hz;
0.5≤m1、m2≤2)
2.程序设计:
相传古代印度国王要褒奖他的聪明能干的宰相达依尔(国际象棋发明者),问他要什么?
达依尔回答:
“陛下只要在国际象棋棋盘的第一个格子上放一粒麦子,第二个格子上放二粒麦子,以后每个格子的麦子数都按前一格的两倍计算。
如果陛下按此法给我64格的麦子,就感激不尽,其他什么也不要了。
”国王想:
“这还不容易!
”让人扛了一袋麦子,但很快用光了,再扛出一袋还不够,请你为国王算一下共要给达依尔多少小麦?
(1袋小麦约1.4×
108粒)。
3.程序设计:
公元前五世纪我国古代数学家张丘建在《算经》一书中提出了“百鸡问题”:
鸡翁一值钱五,鸡母一值钱三,鸡雏三值钱一。
百钱买百鸡,问鸡翁、母、雏各几何?
1.函数名和函数文件名应相同;
对调用参数的取值范围要检验是否符合要求,如不符合要求,应给出出错信息(用if和error函数实现)。
2.程序设计——“百鸡问题”答案不唯一。
提示:
设x:
鸡翁数,则x的范围:
0~19;
y:
鸡母数,则y的范围:
0~33;
z:
鸡雏数,则z的范围:
0~100。
1.编写实现第二节实验内容
(1)所使用的函数文件。
2.程序设计用M文件编写,并记录执行结果。
“百鸡问题”答案不唯一,要给出所有答案。
第1题:
function[y,y1,y2]=mwave(f1,m1,f2,m2)
%根据给定的频率和幅值计算标准正弦函数y1、y2及其叠加y的波形。
if(f1<
2)|(f1>
20)error('
f1超出范围!
'
),return,end
if(f2<
f2超出范围!
if(m1<
0.5)|(m1>
2)error('
m1超出范围!
if(m2<
0.5)|(m2>
m2超出范围!
%---------------------------------------------------
2*pi/(500-1):
2*pi;
y1=m1*sin(2*pi*f1*t);
y2=m2*sin(2*pi*f2*t);
y=y1+y2;
figure
subplot(311);
plot(t,y1);
title('
y1波形'
subplot(312);
plot(t,y2);
y2波形'
subplot(313);
plot(t,y);
y=y1+y2波形'
%===================================================
第2题:
a=1;
s=0
fori=1:
64
s=s+a;
a=2*a;
end
n=s/1.4/10^8
运行后得:
n=1.3176e+011
第3题:
解设x:
0~19
y:
0~33
z:
0~100
则:
x+y+z=100
5x+3y+z/3=100
这是一个欠定方程。
forx=0:
19
fory=0:
33
forz=0:
100
if(x+y+z==100)&
(5*x+3*y+z/3==100)
d=[x,y,z]
end
运行后得结果:
d=02575
d=41878
d=81181
d=12484
实验六:
二维图形和三维图形的创建
1.掌握二维图形的绘制。
2.掌握图形的标注
3.了解三维曲线和曲面图形的绘制。
1.生成1×
10维的随机数向量a,分别用红、黄、蓝、绿色绘出其连线图、脉冲图、阶梯图和条形图,并分别标出标题“连线图”、“脉冲图”、“阶梯图”、“条形图”。
2.在同一个图形窗口中,绘制两条曲线
;
并分别在靠近相应的曲线处标注其函数表达式。
3.编写一个mcircle(r)函数,调用该函数时,根据给定的半径r,以原点为圆心画一个如图所示的红色空心圆。
(图例半径r=5)
4.
(1)绘一个圆柱螺旋线(形似弹簧)图。
圆柱截面直径为10,高度为5,每圈上升高度为1。
如左图所示。
(2)利用
(1)的结果,对程序做少许修改,得到如右图所示图形。
1.Matlab允许在一个图形中画多条曲线:
plot(x1,y1,x2,y2,……)指令绘制
等多条曲线。
Matlab自动给这些曲线以不同颜色。
标注可用text函数。
2.绘图时可以考虑极坐标和直角坐标的转换。
3.三维曲线绘图函数为plot3。
1.编写实现第二节实验内容中所使用的函数命令,并对二-2记录相应的生成结果。
第一题
t=rand(1,10);
figure
(1)
subplot(221);
plot(t,'
r'
title('
连线图'
subplot(222);
stem(t,'
y'
脉冲图'
subplot(223);
stairs(t,'
阶梯图'
subplot(224);
bar(t,'
g'
条形图'
x=1:
1:
y1=2.^x;
y2=(1/2).^x;
plot(x,y1,'
x,y2,'
gtext('
y1=2.^x'
y2=(1/2).^x'
function[y,t]=mcircle(r)
%根据给定的半径r,以原点为圆心画一个红色空心圆。
2*pi/64:
y=r*ones(size(t));
subplot(121),polar(t,y,'
*r'
[X,Y]=pol2cart(t,y);
%或者采用如下方法转换
%X=r*cos(t);
%Y=r*sin(t);
subplot(122),plot(X,Y,'
axisequal;
axissquare;
第4题:
pi/180:
2*pi*5;
r1=10/2;
x1=r1*cos(t);
y1=r1*sin(t);
z=t/(2*pi);
subplot(121),plot3(x1,y1,z)
gridon
%---------------------------
r2=linspace(5,0,length(t));
x2=r2.*cos(t);
y2=r2.*sin(t);
subplot(122),plot3(x2,y2,z)
实验七:
Matlab多项式和符号运算
1.掌握Matlab多项式的运算。
2.了解符号运算。
二、实验内容(边做实验,边将生成结果和图形拷贝到Word文档中)
1.将多项式
化为x的降幂排列。
2.求一元高次方程的根。
3.求一元高次方程的根,并画出左边多项式函数在
区间内的曲线。
4.求多项式
和
的乘积
并求
的商和余式。
5.求
的符号导数。
6.用符号运算求实验内容4中的
的表达式。
1.关于多项式运算的函数有poly、roots等。
2.多项式做加减运算时要注意等长度。
3.符号表达式的输入可以用字符串方式,也可以用sym函数。
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和图形。
2.对于多项式的结果应以多项式向量和多项式表达式两种方式记录。
P=poly([2,-3,7,-1])
P=
1-5-192942
即:
P1=[1-5-30150273-1365-8204100576-2880];
x1=roots(P1)
x1=
5.0000
-4.0000
4.0000
-3.0000
3.0000
-2.0000
-1.0000
2.0000
1.0000
P2=[10-201];
x2=roots(P2)
n=1;
forx=-2:
0.01:
2
y(n)=sum(P2.*(x.^[(length(P2)-1):
-1:
0]));
%或者y(n)=x^4-2*x^2+1;
n=n+1;
x=-2:
2;
plot(x,y)
(有重根!
x2=
1.0000+0.0000i
1.0000-0.0000i
-1.0000+0.0000i
-1.0000-0.0000i
f1=[1357];
f2=[8-64-2];
f=conv(f1,f2)
f11=[zeros(1,length(f)-length(f1)),f1]%补0,与f同维
[q,r]=deconv(f-f11,f2)
f=
8182636-2818-14
f11=
0001357
q=
1.00003.00005.00006.8750
r=
0000-3.7500-4.5000-7.2500
第5题:
y='
x^5+tan(4*x^2)+3'
diff(y)
5*x^4+8*(1+tan(4*x^2)^2)*x
第6题:
f1=sym('
x^3+3*x^2+5*x+7'
f2=sym('
8*x^3-6*x^2+4*x-2'
f=f1*f2
collect(f)
(f-f1)/f2
collect(ans)
(x^3+3*x^2+5*x+7)*(8*x^3-6*x^2+4*x-2)
8*x^6+18*x^5+26*x^4+36*x^3-28*x^2+18*x-14
h=
(-21+8*x^6+18*x^5+26*x^4+35*x^3-31*x^2+13*x)/(8*x^3-6*x^2+4*x-2)
实验八:
线性时不变系统的时域响应
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(边做实验,边将生成结果和图
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- Matlab 实验 指导书 复习资料
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)