参考答案Matlab实验报告.doc

实验一 Matlab基础知识一、 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. 求100，999之间能被21整除的数的个数。（rem）2. 建立一个字符串向量，删除其中的大写字母。（find）3. 输入矩阵，并找出其中大于或等于5的元素。（find）4. 不采用循环的形式求出和式的数值解。(sum)三、 实验步骤：l 求100，199之间能被21整除的数的个数。（rem）1. 开始程序Matlab2. 输入命令：m=100:999;p=rem(m,21);q=sum(p=0)ans=43l 建立一个字符串向量，删除其中的大写字母。（find）1. 输入命令：k=input(,s)；Eie48458DHUEI4778f=find(k=A&k=5)i=3 j=1 1 2 2 2 3 2 1 3 2 3l 不采用循环的形式求出和式的数值解。（sum）1. 输入命令：w=1:63；q=sum(2.w)q=1.8447e+019实验二 Matlab基本程序一、 实验目的：1. 熟悉Matlab的环境与工作空间。2. 熟悉M文件与M函数的编写与应用。3. 熟悉Matlab的控制语句。4. 掌握if,switch,for等语句的使用。二、 实验内容：1. 根据y=1+1/3+1/5+1/（2n-1）,编程求：y5时最大n值以及对应的y值。2. 编程完成，对输入的函数的百分制成绩进行等绩转换，90100为优，8089为良，7079为中，6069为及格。3. 编写M函数文件表示函数 ，并分别求x=12和56时的函数值。4. 编程求分段函数，并求输入x=-5.0,-3.0,1.0,2.0,2.5,3.0,3.5时的输出y。三、 实验步骤：l 根据y=1+1/3+1/5+1/（2n-1）,编程求：y5 break; end i=i+1 end n=i-1 y=y-f3. 保存，命名为eg1,并在命令窗口输入eg1：eg1n=3094y=4.9999l 编程完成，对输入的函数的百分制成绩进行等绩转换，90100为优，8089为良，7079为中，6069为及格。1. 打开Matlab,新建M文件2. 输入命令：C=input(请输入成绩)；for i=1:length(c)if c(i)=90& c(i)=80& c(i)=70& c(i)=60& c(i)=69grade(i)=及；elsegrade(i)=不；endendgrade3. 保存，命名为eg2，并在命令窗口输入eg2请输入成绩100，59，60，79，70，69，80，59，99grade=优不及中中及良不优l 编写M函数文件表示函数 ，并分别求x=12和56时的函数值。1. 打开Matlab，新建M函数文件2. 输入命令：function y=hs(x)y=2*sqrt(x.2+10)-53. 保存，命名为hs,并在命令窗口输入hs(12)y=19.8193ans=19.8193l 编程求分段函数，并求输入x=-5.0,-3.0,1.0,2.0,2.5,3.0,3.5时的输出y。1. 打开Matlab,新建M函数文件2. 输入命令：function y=zhi(x)for i=1:length(x)if x(i)=0&x(i)5&x(i)=3&x(i)2y(i)=x(i).2-x(i)-5*x(i)+6;else y(i)=x(i).2-x(i)+1;endendy3. 保存，保存名为zhi,并在命令窗口输入x=-5,-3,1,2,2.5,3,3.5;zhi(x)y=Columns 1 through 614.0000 13.0000 2.0000 3.0000 -0.2500 7.0000 Column 70.7500ans=Columns 1 through 614.0000 13.0000 2.0000 3.0000 -0.2500 7.0000 Column 70.7500实验三 Matlab的基本绘图命令一、 实验目的：1. 熟悉二维、三维绘图函数的基本命令。2. 熟悉图形修饰与控制的基本方法。3. 了解特殊图形的绘制。二、 实验内容：1. 在同一图形窗口按不同纵坐标绘制200e-0.05x sinx和0.8e-0.5xsin(10x)曲线，要求x的取值范围为0，20，并加图例注解。2. 将一个图形窗口分割成四个子窗口，并在四个窗口中分别以条形图，填充图，阶梯图，杆图绘制曲线y=2e-0.5x。3. 已知t取值范围（0，20），步长成/100，x=sint，y=cost，z=tsintcost，绘制三维曲线。4. 已知：t=-3:0.125:3，x=sin2t， y=cos2t，z=x2+2y2，绘制该函数的四种三维图，坐标轴范围-1，1，-1，1，0，2 。三、 实验步骤：l 在同一图形窗口按不同纵坐标绘制200e-0.05x sinx和0.8e-0.5xsin(10x)曲线，要求x的取值范围为0，20，并加图例注解。1. 打开Matlab文件编辑器，编写程序如下：x=0:0.01；20；y1=200.*exp(-0.05x).*sin(x);y2=(0.8).*exp(-0.5x).*sin(10x);plot y y(x,y1,x,y2);legend (y1,y2);2. 运行程序，结果如图所示：l 将一个图形窗口分割成四个子窗口，并在四个窗口中分别以条形图，填充图，阶梯图，杆图绘制曲线y=2e-0.5x。1. 打开Matlab文件编辑器，编写程序如下：x=0:1:10;y=2.*exp(-0.5*x);subplot(2,2,1);bar(x,y,b);xlabel(x);ylabel(y);subplot(2,2,2);fill (x,y,y);xlabel(x);ylabel(y);subplot(2,2,3)stairs(x,y,m);xlabel(x);ylabel(y);subplot(2,2,4);stem(x,y,c);xlabel(x);ylabel(y);2. 运行程序，结果如图所示：l 已知t取值范围（0，20），步长成/100，x=sint，y=cost，z=tsintcost，绘制三维曲线。1. 打开Matlab文件编辑器，程序如下：t=0:pi/100:20*pi;x=sin(t);y=cos(t);z=t.*sin(t).*cos(t);plot(x,y,z);grid on;2. 运行程序，结果如图所示：l 已知：t=-3:0.125:3，x=sin2t， y=cos2t，z=x2+2y2，绘制该函数的四种三维图，坐标轴范围-1，1，-1，1，0，2 。1. 打开Matlab文件编辑器，编写程序如下：t=-3:0.125:3;x=sin(2*t);y=cos(2*t);x,y=meshgrid(x,y);z=x.2+2*(y.2);mesh (x,y,z);axis(-1,1,-1,1,0,3);figureMesh(x,y,z);axis(-1,1,-1,1,0,3);figuresurf(x,y,z);axis(-1,1,-1,1,0,3);figuresurf(x,y,z);axis(-1,1,-1,1,0,3);2. 运行程序，结果如图所示：实验四 MATLAB数值与符号计算一、 实验目的：1. 掌握多项式建立表示的方法，及基本多项式运算指令2. 掌握函数绘图指令及方法3. 掌握求数值导数、数值积分、代数方程数值求争解的方法。4. 掌握定义符号对象，求符号函数极限、导数和积分方法。二、 实验内容：1. 求多项式x4+8x3-10的根。2. 求有理式（3x2+6x+9）(x2+2x)的导数。3. 定义函数myfun: y(1,2)=200*sin(x)/x, x2，绘制该函数在x=-20，20区间内的图形。4. 计算： ，其中f(x)=sin(x)，f(x)=1/cos(x)。5. 求：三、 实验步骤：l 求多项式x4+8x3-10的根。1. 打开Matlab，在命令窗口输入：p=1,8,0,0,-10r=root s(p)2. 运行结果：r=-8.0194 1.0344 -0.5075+0.9736i -0.5075-0.9736il 求有理式（3x2+6x+9）(x2+2x)的导数。1. 打开Matlab，在命令窗口输入：a=3,6,9b=1,2,0w=conu(a,b)2. 运行结果：w=3 12 21 18 03. 在命令窗口输入k=polyder(w)4. 运行结果：k=12 3 6 42 18l 定义函数myfun: y(1,2)=200*sin(x)/x, x2，绘制该函数在x=-20，20区间内的图形。1. 打开Matlab,在命令窗口输入：function myfun=f(x); myfun(1)=200.*sin(x)/x; myfun(2)=x.2;end2. 保存函数文件3. 在命令窗口输入：plot(myfun)-20,204. 运行结果如下：l 计算： ，其中f(x)=sin(x)，f(x)=1/cos(x)。1. 打开Matlab，在命令窗口输入：syms x;m=1/cos(x);int (sin(x),x)2. 运行结果如下：ans=log(1/cos(x)+log(sin(x)+1)l 求：1. 打开Matlab，在命令窗口输入：syms x y;n=log(x+exp(y)/sqrt(x2+y2);v=limit(limit(n,x,1),y,0)2. 运行结果如下：v=log(2)l 计算 I= ，其中D为直线y=x2所围部分。1. 打开Matlab，在命令窗口输入：syms x,y;f=(1/2)*(2-x-y);int(int(f,y,x2,2-x),x-2,1)2. 运行结果如下：ans= 81/40实验五 simulink仿真 一、实验目的:1熟悉simulink仿真环境2能够利用simulink建立仿真框图，完成简单系统的仿真。二、实验内容:1. 应用simulink 实现下列系统的仿真,并试试改变信号源后的结果。2. 利用simulink解二阶微分方程 其中 u(t)为单位阶跃函数三、实验步骤：1. 打开Matlab,启动simulink。2. 新建Model文件：在simulink库中，sources取出，在signal routing中取出，在continuous中取出，在sinks中取出，。l 利用simulink解二阶微分方程 其中 u(t)为单位阶跃函数1. 打开Matlab，启动simulink。2. 新建Model文件，建立如下系统的仿真3. 点击仿真按钮，然后双击“scope”,将会出现如下图形，单击保存。Simulationconfiguration paramentersstart time 0.0 Stop time20.0 Kelative tolerance 1e-7实验六 MATLAB信号工具箱一、实验目的：1、熟悉MATLAB信号处理工具箱。2、掌握MATLAB中信号的产生函数及信号的基本运算。二、实验内容：1、产生一周期为0.05的三角波，宽度值各为0，0.5，1。2、产生一个3GHZ的高斯单脉冲，采样频率为100GHZ。3、已知两离散系列，n1=1:5;x1=1 0.7 0.4 0.1 0;n2=3:8;x2=0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1三、实验步骤：l 产生一周期为0.05的三角波，宽度值各为0，0.5，1。1. 打开Matlab，新建M文件，编写如下程序：t=0:0.0001:0.1；m=sawtooth(2*pi*20*t,0);p=sawtooth(2*pi*20*t,0.5);m=sawtooth(2*pi*20*t,1);subplot(3,1,1);plot(t,m);xlabel(t);ylabel(m);subplot(3,1,2);plot(t,p);axis(0,0.2,-1,1);xlabel(t);ylabel(p);subplot(3,1,3);plot(t,n);xlabel(t);ylabel(n);2. 运行该程序，结果如下图所示：l 产生一个3GHZ的高斯单脉冲，采样频率为100GHZ。1. 打开Matlab，新建M文件，编写程序如下：a=3eq;b=100eq;tc=gmonopuls(cutoff,a);t=-3*tc:1/b:3*tc;y=gmonoplus(t,a);plot(t,y);2. 点击保存，运行该程序，如图所示：l 已知两离散系列，n1=1:5;x1=1 0.7 0.4 0.1 0;n2=3:8;x2=0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1试编程实现两系列的相加与相乘。1. 打开Matlab，新建M文件，编写如下程序：n1=1:5;x1=1 0.7 0.4 0.1 o;n2=3:8;x2=0.1 0.3 0.5 0.7 0.7 1;n=1:8;x10=x1 zeros(1,8-length(n1);axis(1 8 0 1);x20=zeros(1,8-length(n2),x2;axis(1 8 0 1);x=x10+x