Matlab实验指导书10-11-1.doc

Matlab应用基础实验指导书董武北京印刷学院电子信息工程专业目录1. 变量、向量、矩阵实验2. 多项式和曲线拟合插值实验3. 程序设计实验4. 符号运算实验5. 数据和函数可视化6. SIMULINK仿真设计实验1变量、向量、矩阵实验一实验目的和要求1. 熟悉Matlab7.5的安装、卸载，和开发环境。2. 掌握Matlab的常用命令3. 掌握Matlab变量的创建，和向量的生成函数4. 掌握Matlab矩阵的生成方法和常用运算。二实验设备及器材 硬件：PC机 软件：Windows XP系统，Matlab软件三实验内容及步骤1. 练习Matlab软件的安装和卸载安装MATLAB7.5系统，运行setup.exe输入序列号 选择定制功能 选择各个模块，各种用于不同专业的工具箱在添加或删除程序中卸载Matlab注意：如果Matlab的各个窗口的分布被打乱，使用菜单：Desktop/ Desktop Layout/Default恢复原来各个窗口的分布。2. 熟悉matlab的开发环境：命令窗口、命令历史窗口、工作空间窗口、当前路径窗口。3. 创建一个变量x赋值4.5，观察此变量在工作空间窗口的情况。4. 练习使用方向键“”键调出已经输入过的命令5. 练习常用命令：1）who只显示变量名 2）whos给出变量的大小、数据类型等信息。 whos x3）clear：清除工作区中的所有变量4）clear(变量名)：清除指定的工作区变量: clear x 5）help命令: help sin6. 向量1）向量的生成：（1）建立行向量a=1 3 9 10 15 16，建立列向量b=1; 3; 9; 10; 15; 16 （2）利用冒号表达式“:”生成行向量 生成向量a，最小值是1，最大值是100，各个元素之间的差值是1，各个元素的差值为2.生成向量b，最小值是1，最大值是100，各个元素的差值为2. （3）利用函数linspace生成等分向量 分析以下命令的执行结果：x=linspace(1, 9)；x=linspace(1, 9, 5)（4）利用函数logspace生成等比向量分析以下命令的执行结果：y=logspace(1,2);y=logspace(1,2,5)2）向量的运算 a = 1 2 3，b = 4 5 6，分别计算向量a和向量b的内积和叉积。7.矩阵1）使用ones函数，生成3*3矩阵，元素都是1。2）在Matlab中建立矩阵，并将其赋予变量a。3），（1）求a+b,a*b,a.*b,a/b,a./b,a2,a.2的结果.（2）求c中所有元素的平均值、最大值、中值.将c中元素按从小到大顺序排列.（3）求d=b(2:3,1,3).4）已知线性方程组：2x1-3x2+2x4=5; x1+5x2+2x3+x4=2; 3x1-x2+x3-x4=7; 4x1+x2+2x3+2x4=12;使用矩阵左除求出x1,x2,x3,x45）已知矩阵A=1 2 3 ;8 9 10; 11 20 38，分别求此矩阵的共轭矩阵、转置矩阵、逆矩阵、行列式的值、矩阵的迹、矩阵的秩、特征多项式、特征根、特征向量。8. 如果还有时间，把上课讲的PPT上的例题自己练习，观察实验结果。四、实验要求1.预习实验原理.2.对实验内容编程或建模，上机运行,在实验报告上记录运行结果(图或曲线或数据)，不需要打印。3.写出实验总结，详细分析实验中出现的问题，和解决办法和思路；对实验内容和实验方法提出建议，提高实验质量。实验2 多项式和曲线拟合插值实验一实验目的和要求1.掌握多项式的创建和运算2.通过插值函数的使用掌握插值的求解方法和含义。3.学会使用多项式拟合二实验设备及器材 硬件：PC机 软件：Windows XP系统，Matlab软件三实验内容及步骤1. 多项式1）用向量表示该多项式，并计算f(10)值.2）根据多项式的根-0.5 -3+4i -3-4i创建多项式。3）把表达式展开为多项式形式，并求对应方程的根。4）求多项式3x6+12x5+4x4+7x3+8x+1除以（x-3）(x3+5x)的商和余式。2. 曲线拟合有一组测量数据如下表所示x11.522.533.544.55y-1.42.735.98.412.216.618.826.2使用曲线拟合，求出此数据对应的2阶和10阶多项式。3.曲线插值假设某日气温的实际测量值为：时间1357911温度141415182225时间131517192123温度313127242017使用三次样条插值方法，求出10点、12点的温度。4.如果还有时间，把上课讲的PPT上的例题自己练习，观察实验结果。四、实验要求1.预习实验原理.2.对实验内容编程或建模，上机运行,在实验报告上记录运行结果(图或曲线或数据)，不需要打印。3.写出实验总结，详细分析实验中出现的问题，和解决办法和思路；对实验内容和实验方法提出建议，提高实验质量。实验3 程序设计实验一实验目的和要求1. 掌握命令文件的创建和运行。2. 掌握函数文件的创建和运行。3. 掌握流程控制语句：选择语句和循环语句的使用方法4. 掌握程序的调试方法二实验设备及器材 硬件：PC机 软件：Windows XP系统，Matlab软件三实验内容及步骤1.创建一个函数文件, 建立如下函数 给x,y由键盘赋值,采用调用方法计算f值,试编写程序(M文件),并以x=6,y=-3及x=-6,y=3二种情况运行,写出运行结果。 键盘赋值指令为:x=input(x=?) ,该指令功能是由键盘结x赋值 ,运行该指令时,计算机暂停下来输出提示:x=?,用户从键盘键入值后按回车键,即可将从键盘键入值赋给变量x)2. 分别使用while和for编写命令文件，用循环语句编程计算s值:3. 对上面编写的文件设置断点，观察变量取值的变化情况。4. 使用profile命令观察第1部分的函数文件执行的时间；使用tic，toc命令观察第2部分程序执行的时间。5.如果还有时间，把上课讲的PPT上的例题自己练习，观察实验结果。四、实验要求1.预习实验原理.2.对实验内容编程或建模，上机运行,在实验报告上记录运行结果(图或曲线或数据)，不需要打印。3.写出实验总结，详细分析实验中出现的问题，和解决办法和思路；对实验内容和实验方法提出建议，提高实验质量。实验4. 符号运算实验一实验目的和要求1.掌握符号对象的创建方法2会用matlab进行符号表达式的化简替换3会进行符号计算二实验设备及器材 硬件：PC机 软件：Windows XP系统，Matlab软件三实验内容及步骤1、求极限2、已知(1)求; (2)求.3、解方程: 4、已知方程:，（1）求通解;(2)求满足的特解.5、解微分方程组：dy/dz z =cosx，dz/dx + y =1 。6、因式分解。7.如果还有时间，把上课讲的PPT上的例题自己练习，观察实验结果。四、实验要求1.预习实验原理.2.对实验内容编程或建模，上机运行,在实验报告上记录运行结果(图或曲线或数据)，不需要打印。3.写出实验总结，详细分析实验中出现的问题，和解决办法和思路；对实验内容和实验方法提出建议，提高实验质量。实验5数据和函数可视化一实验目的和要求1、 熟练使用常用的二维和三维绘图函数。2. 掌握Plot函数的使用方法3.掌握给图形添加各种标注的方法。4.了解图形句柄的使用方法。二实验设备及器材 硬件：PC机 软件：Windows XP系统，Matlab软件三实验内容及步骤1、绘制曲线，x的取值范围为-5，5。2. 使用Subplot函数，把图形窗口分成两个部分，分别绘制sin2t和3cos3t曲线,t范围:0-5.要求前者用红色实线，数据点形状为五角星,有网格线，x轴加标注“x”，y轴加标注“y=sin2t”,加题目“y=sin2t的曲线”；后者用蓝色虚线，数据点形状为圆形，无网格线，x轴加标注“x”，y轴加标注“y=3cos3t”,加题目“y=3cos3t的曲线”；3、某学校有30位教师,其中教授5人,副教授8人,讲师12人,助教5人.试画出职称比例结构饼图,并把图形的教授部分分开，加标注。4.动画练习：制作一个幅度或频率不断变化的正弦曲线。x=0:0.1:10;m=moviein(20); %建立一个20列大矩阵for i=1:20plot(x,sin(x)*i,r); axis(0,10,-20,20); %绘制曲线m(:,i)=getframe; %将曲线保存到m矩阵endmovie(m,10,15); %以每秒15幅的速度播放曲面,重复10次播放.上面为幅度不断变化的正弦曲线,若将绘图指令改为:plot(x,sin(I*x)*20,r)则为频率不断变化的正弦曲线.5. 如果还有时间，把上课讲的PPT上的例题自己练习，观察实验结果。四、实验要求1.预习实验原理.2.对实验内容编程或建模，上机运行,在实验报告上记录运行结果(图或曲线或数据)，不需要打印。3.写出实验总结，详细分析实验中出现的问题，和解决办法和思路；对实验内容和实验方法提出建议，提高实验质量。实验6 SIMULINK仿真设计一实验目的和要求1. 应用simulink建立系统仿真模型2. 掌握仿真步骤.3. 熟悉SImulink仿真环境。二实验设备及器材 硬件：PC机 软件：Windows XP系统，Matlab软件三实验内容及步骤对照上课