MATLAB实验指导书加程序+上机实例.docx
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MATLAB实验指导书加程序+上机实例
MATLAB语言实验指导书
华东交通大学电气学院
张永贤
2006年2月
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(Toolbar)、命令窗口(CommandWindow)、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)(365-522-70)3
(2)>>area=pi*2.5A2
(3)已知x=3,y=4,在MATLAB中求z:
23
zxy
2
xy
(4)将下面的矩阵赋值给变量ml,在workspace中察看ml在内存中占用的字节数。
162313
511108
m1=
97612
414151
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>>helpabs
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)
个总体了解
(6)运行MATLAB的演示程序,>>demo,以便对MATLAB有
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
2、求以下变量的值,并在MATLAB中验证。
(1)
a=
=1:
2:
5;
(2)
b=
=[a'a'a']
(3)
c=
=a+b(2,:
)
实验二MATLAB语言矩阵运算
、实验目的:
掌握基本的矩阵运算及常用的函数。
、实验内容:
1
1
4
7
123
24
1
a
b
c
0
d8
5
2
456
13
5
2
3
6
0
1、下列运算是否合法,
为什么?
如合法,
结果是多少?
⑴resultl=a'
(2)result2=a*b
(3)result3=a+b
(4)result4=b*d
(5)result5=[b;c']*d
(6)result6=a.*b
(7)result7=a./b
(8)result8=a.*c
(9)result9=a.\b
(10)resultIO=a.A2
(11)resultll=a人2
(12)resultll=2.aa
2、用MATLAB求下面的的方程组
7
2
1
2
X1
4
9
15
3
2
X2
7
(1)c
2
2
11
5
X3
1
1
3
2
13
X4
0
x
yz
1
x
2y
zw8
⑵
2x
y
3w
3
3x
3y
5z
6w5
7212
91532
3、已知A
22115
13213
⑴求矩阵A的秩(rank)
(2)求矩阵A的行列式(determinant)
(3)求矩阵A的逆(inverse)
⑷求矩阵A的特征值及特征向量(eigenvalueandeigenvector)
4、关系运算与逻辑运算
已知a=20,b=-2,c=0,d=1
(1)r1=a>b
(2)r2=a>b&
(3)r3=a==b*(-10)
(4)r4=~b|c
10
y2n210
n10
三、思考题
29210
22,求y=?
(用formatlong查看y的
值)
实验三程序的编辑及调试
、实验目的:
掌握MATLAB程序编辑、运行及调试方法。
、实验内容:
1、启动MATLAB后,点击File|New|M-File,启动MATLAB的程序编辑及调试器
(Editor/Debugger),编辑以下程序,点击File|Save保存程序,注意文件名最好用
英文字符。
点击Debug|Run运行程序,在命令窗口查看运行结果,程序如有错误则改
正。
运行下面的程序
,按程序提示输入n=1,2,3,5,7等数来验证这一结论。
%classic"3n+1"problemfromnumbertheory.
while1
n=input('Entern,negativequits:
');
ifn<=0
break
end
a=n;
whilen>1
ifrem(n,2)==0n=n/2;
else
n=3*n+1;
end
a=[a,n];
end
end
2、编程求满足i12i10000的最小m值。
三、思考题
x
用对分法求解方程2esinx在[o,1]内的解,并验证,在程序中统计出对分次数。
提示:
先将原方程转化成f(x)2exsinx0的形式。
对分法的基本思想是:
一个一元方程f(x)=0,若f(x1)*f(x2)<0,则在[x1,x2]区间内有实数解。
取该区间的中点xm=(x1+x2)/2,判定f(x1)和f(x2)二者中哪一个与f(xm)异号,若
f(x1)*f(xm)<0,则解存在的区间缩小为[x1,xm],否则解存在的区间缩小为[xm,x2]。
重复这
样的步骤,直到区间的长度小于一个可以接受的小数(比如1e-10)则认为中点即是原方
程的解。
实验四函数的编写及调试
一、实验目的:
掌握MATLAB函数的编写及调试方法。
二、实验内容:
1、编写一个函数,计算下面函数的值,给出标量x的值,调用该函数后,返回y的值。
function[y]=myfun1(x)
sinx,
x6,
选择一些数据测试你编写的函数
2、编写一个函数求向量x中元素的平均值、最大值、最小值、均方根值。
方均根值(Root
function[m_x,max_x,min_x,rms_x]=myfun2(x)
MeanSquare)的计算公式为:
用下面数据测试你写的函数
(1)x=sin(0:
0.01:
6*pi)
(2)x=rand(1,200),得到的x为200个(0,1)之间均匀分布的随机数。
得v=
生成一些数据测试你写的函数
三、思考题
统计迭代次数。
实验五MATLAB的绘图
1、在同一坐标系下绘制下面三个函数在t[0,4]的图象。
yit
y2「t
y34e0.1tsin(t)
2、编写程序,选择合适的步距,绘制下面函数在区间[-6,6]中的图象。
sinx,x0
y(x)x,0x3
x6,x3
3、用compass函数画下面相量图
ua=1;ub=cos(-2*pi/3)+sin(-2*pi/3)*i;uc=cos(2*pi/3)+sin(2*pi/3)*i;
compass([ua,ub,uc,ua-ub,ub-uc,uc-ua])
0
4、三维空间曲线绘制z=0:
0.1:
4*pi;
x=cos(z);
y=snz);
plot3(x,y,z)
5、用mesh或surf函数,绘制下面方程所表示的三维空间曲面,x和y的取值范围设为
[-3,3]。
1010
三、思考题
在同一坐标系下,用不同颜色和线型绘制以下两个函数在t[-2,2]范围内的图象。
实验六MATLAB数值运算
一、实验目的:
掌握MATLAB常用的数值运算函数。
二、实验内容:
1、求代数方程3x54x47x32x29x120的5个根,并将其用星号(*)标记在复平面图上。
(用roots和plot函数)。
5._
2、求代数方程x10的5个根,并将其用星号(*)标记在复平面图上。
(用roots和
plot函数)。
3、求下面函数在[0.5,4]区间内的过零点。
(用fzero函)
321
f(x)x2xsin(x)5xcos(x)
x
011_
+50
D
U3E
o
已知R=50欧姆,U=4V,二极管D正向电流与电压的关系为
Udq
KT
Ise
其中:
Ud为二极管正向电压
Is为反向饱合电流,取10-12A
K为玻尔茨曼常数,1.38*10-2
T为绝对温度,取300开尔文(27摄氏度)
q为电子电荷1.6*10-19C
求此电路中的电流Id和二极管正向电压Ud(要求用fsolve函数求解)
5、实验数据处理:
已知某压力传感器的测试数据如下表
p
0.0
1.1
2.1
2.8
4.2
5.0
6.1
6.9
8.1
9.0
9.9
u
10
11
13
14
17
18
22
24
29
34
39
32
p为压力值,U为电压值,试用多项式u(p)apbpcpd来拟合其
特性函数,求出a,b,c,d,并把拟合曲线和各个测试数据点画在同一幅图上
实验七MATLAB应用
1、以原点为奇对称中心的方波y(wt),可以用相应频率的基波及其奇次谐波合成
n1,2,3,
取的阶数越多,越接近方波,但总消除不了边缘上的尖峰,这称为吉布斯效应。
设方波频
率为50Hz,时间t取0~0.04秒(f=50Hz,w=2*pi*f,h=1e-5,tf=40e-3,t=0:
h:
tf),编写程序,画
出如下用1次谐波、1,3次谐波、1,3,5,7,9次谐波,1,3,5,••次1谐波合成的近似方波。
(产生
方波的函数为:
square)
2、用Simulink求解下图所示电路0~100微秒内的响应。
已知R=6*10-4欧,
C=1700微法,L=6*10-9享,u』0)=15kV
模块参数设置:
Integrator1的Initialcondition:
15kV
在命令窗口为R,L,C赋值。
仿真参数设置如下:
Starttime:
0
Stoptime:
100e-6
SolverType:
Variable-step
Solver:
ode45
Maxstepsize:
1e-7
Minstepsize:
auto
Initialstepsize:
auto
Relativetolerance:
1e-3
Absolutetolerance:
1e-6
MATLAB实验程序实验1
第1题•
⑴
x=2*sin(85*pi/
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- MATLAB 实验 指导书 程序 上机 实例