MATLAB软件语言及程序设计报告(含源程序版.doc

MATLAB软件语言及程序设计 姓 名: 学 号: 班 级: 院 系: 指导老师:张登峰 时 间:2010-5-10 一、问答题(15分)1. 在安装MATLAB软件时，哪些组件(模块)是必须选择的？否则，不能建立MATLAB工作环境。Toolboxes、MATLAB、Complier2. 写出MATLAB中的6个预定义变量名，并说明各自的含义。ans:计算结果的缺省变量名pi:圆周率 i,j：虚数单位inf：无穷大eps：计算机的最小数NaN：不定量，如0/0，00/00nargin：函数的输入变量个数nargout：函数的输出变量个数realmin：最小正实数realmax：最大正实数lasterr：存放最新的错误信息lastwarn：存放最新的警告信息3. 在MATLAB指令窗中运行指令 (-243)(1/5)后，会得到-3吗？ 的全部方根有几个，请写出计算 全部方根的M文件程序代码，要求对每条语句加注释说明。不会，会得到2.4271 + 1.7634i，用nthroot(-243,5)可以得到一个根-3。可以用solve解决，程序如下solve(t5+243)得到结果为：ans = -3 -3/4*5(1/2)+3/4-3/4*i*2(1/2)*(5+5(1/2)(1/2) 3/4*5(1/2)+3/4-3/4*i*2(1/2)*(5-5(1/2)(1/2) 3/4*5(1/2)+3/4+3/4*i*2(1/2)*(5-5(1/2)(1/2) -3/4*5(1/2)+3/4+3/4*i*2(1/2)*(5+5(1/2)(1/2)4. 指令clear，clf，clc各有什么用处，它们运行结果的区别是什么？Clear ：清除内存中所有的或指定的变量和函数Clf：擦除MATLAB当前工作窗口中的图形Clc：擦除MATLAB工作窗口中所有显示的内容5. 在MATLAB指令表达式中，标点符号“空格”和“逗号”各有什么作用？请举例说明，在哪些情况下，两者的作用相同？在哪些情况下，二者的作用不同？空格和逗号都能起到分隔符的作用，逗号可作为函数分割符，也用于区分行，显示运算结果，当然不加标点也显示运算结果，而在大多数情况下，MATLAB对空格不予处理。矩阵中空格与逗号相同一些固定的函数中调用中，如solve、subplot等括号中的逗号不能替代为空格一般MATLAB对空格不予处理，这些地方可以用空格，却不能用逗号，如表达式中，加空格不影响结果，但是加逗号就是错的；还有如“syms x y z”，字母间的空格不能替代为逗号。6. 现有五个数组：(11)的实数数组A；(11)的字符串数组B；(11)的单元(cell)数组C；(11)的结构(structure)数组D。请问它们各占多少字节？A：8字节B：与字符串的个数有关，每个占2字节C：与cell的中数据类型有关，一般的是在68字节的基础上加上数据所占的内存。D：具体字节数不确定，和结构所含的域的个数和数据有关。每一个域用124个字节，每个字母用2字节，数字用8字节。7. M函数文件的结构特点是什么？M(脚本)文件和M函数文件的主要区别在哪些方面？（1）函数文件由function语句引导，其基本结构为：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其中以function开头的一行为引导行，表示该文件是一个函数文件。函数名的命名规则与变量名相同。输入形参为函数的输入形参，输出形参为函数的输出形参。当输出形参多余一个时，则应该用方括号括起来。（2）主要区别：M脚本文件与M函数文件在个是上不同。脚本文件是命令代码，可以直接运行，而函数文件有固定的格式，供调用。文件保存名要求不同。M脚本文件可以是任意合法的名称，而函数文件必须是和函数名相同，否则无法调用。函数文件中的变量都是局部变量，而脚本文件中的变量都是全局变量调用脚本文件时，不用输入参数，也没有输出参数，文件自身建立需要的变量。文件执行后文件中变量仍然保留在工作空间中。调用函数文件时，既有输入参数，又有输出参数。函数调用后文件中变量未被保留在工作空间中。二、编写M文件或M函数文件，计算下题：取自变量x的区间-8,8，数据间隔为0.01，函数y=cos(x), z=f(x,y)=sin(x)-y/10，绘制三维曲线图。然后新建一个图形窗口，利用多图形窗口分割方法分别画出该曲线图在4个不同视角(-37.5,30)、(-16,60)、(-90,0)、(-8,-12)下的三维图形，并对每个图形标注坐标轴名称和图标题(标题内容为该图形的视角值)。要求给出绘图结果，以及每条语句的注释说明。(其中视角坐标值(az,el)中az-方位角；el- 俯视角) (20分)程序：clear %清除command windowclc %清除workspacex=-8:0.01:8; %生成x矩阵y=cos(x); %生成y矩阵z=sin(x)-y/10; %生成z矩阵subplot(2,2,1) %将窗口划分为2*2的4个窗口，取第一个绘图plot3(x,y,z,r) %绘制三维图形view(-37.5,30) %视角，其中前者为方位角，后者为俯视角xlabel(x) %标注坐标轴名称ylabel(y);zlabel(z);title(视角(-37.5,30) %标注标题legend(f(x,y) %加图例subplot(222) %取第二个窗口plot3(x,y,z,g);view(-16,60);xlabel(x);ylabel(y);zlabel(z);title(视角(-16,60)legend(f(x,y)subplot(2,2,3) %取第三个窗口plot3(x,y,z,b);view(-90,0);xlabel(x);ylabel(y);zlabel(z);title(视角(-90,0)legend(f(x,y)subplot(2,2,4) %取第四个窗口plot3(x,y,z,y);view(-8,-12);xlabel(x);ylabel(y);zlabel(z);title(视角(-8,-12)legend(f(x,y)运行结果：三、在同一坐标系内，分别用红色实线和蓝色点划线绘制曲线y1(t)=2e0.5cos(0.3pt)和y2(t)=2e-0.5cos(pt)，其中t0, 3，并用五角星标记两曲线的交叉点，在该点旁注明其坐标值。编写M文件程序代码，并给出每条语句注释说明，以及程序运行结果。 (20分)程序：clear %清除command windowclc %清除workspace，即内存内容清空t=0:0.001:3;%规定变量t的定义域plot(t,2*exp(0.5)*cos(0.3*pi*t),r);%画出y1(t)的图形hold;%保持使这里的图都绘在同一张纸上plot(t,2*exp(0.5)*cos(pi*t),b);%画出y2(t)的图形a=10;%解非线性方程迭代点个数，越多解越全，这里10够for i=0:a s=fzero(jiaodian,i/a*3.0);%在i/a*3.0开始迭代求解 if s=0&s=3%选择在0=t matlab5A市6个月的平均生产总值为 95.8333B市6个月的平均生产总值为 95.8333C市6个月的平均生产总值为 75 六、请谈谈你对这门课程的认识(10分)。MATLAB是matix laboratory（矩阵实验室）的缩写。MATLAB语言是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言，MATLAB已经成为线性代数、自动控制理论、数字信号处理、动态系统仿真、图像处理等课程的基本教学工具，是理工科本科生、研究生必须掌握的基本技能。编程简单，类似于其他语言，如C语言等；集成度高，扩展性好；数学问题分析能力强大；在数学、工程领域有各种“工具箱”；强大的系统仿真能力，Simulink建模；在控制界是国际首选的计