matlab考试试卷及答案

20102010 年年 MATLAB 与仿真与仿真 试试卷卷 考试说明 考试说明 1 1 考试时间 考试时间 6 6 月月 2121 日日 7 7 月月 5 5 日 逾期按零分处理 日 逾期按零分处理 2 2 考试形式 开卷 考试形式 开卷 3 3 各题的解答 程序 计算结果 包括数值 符号 解析式 图形 都直接写于相应试题的下方 各题的解答 程序 计算结果 包括数值 符号 解析式 图形 都直接写于相应试题的下方 4 4 评分标准 方法越好 越简单 得分越高 评分标准 方法越好 越简单 得分越高 5 5 题目由考生独立完成 禁止出现雷同卷 否则按雷同人数均分该题分值 题目由考生独立完成 禁止出现雷同卷 否则按雷同人数均分该题分值 1 使用 3 种不同的方法求下列联立方程的解 10 分 810256 958 32475 412743 wzyx wzx wzyx wzyx 解 这是由 4 个未知数构成的恰定方程组 写成矩阵形式为 Ax b 式中 该题即为求该恰定方程组的 34712 5742 1085 65210 A 4 3 9 8 b x y z w x 解 法一 用左除法求解 A 3 4 7 12 5 7 4 12 5 0 8 5 6 5 2 10 b 4 3 9 8 x A b 结果是 x 0 3824 0 1268 0 5597 0 5220 法二 用求逆法求解 A 3 4 7 12 5 7 4 12 5 0 8 5 6 5 2 10 b 4 3 9 8 x inv A b 结果是 x 0 3824 0 1268 0 5597 0 5220 法三 用 LU 分解求解 A 3 4 7 12 5 7 4 12 5 0 8 5 6 5 2 10 b 4 3 9 8 L U lu A x U L b 结果是 x 0 3824 0 1268 0 5597 0 5220 2 用三种方法 图形法 插值法 泛函指令法 求的最大 sin sin xexy x 值 当 15 分 0 x 法一 用图像法求解并标出最大值坐标点 clc clear x 0 0 01 10 y exp x abs sin sin x y max i max max y x text x num2str x i max y text y num2str y max max text char maxinum x text y text hold on plot x y plot x i max y max r MarkerSize 20 text x i max y max max text hold off 结果是 法二 用插值法求最大值 clc clear x 0 0 01 10 y exp x abs sin sin x x2 0 0 005 10 y2 interp1 x y x2 spline ymax max y2 结果是 ymax 0 2983 法三 用泛函指令法求最大值 clc clear x 0 0 01 10 y exp x abs sin sin x y3 max y 结果是 y3 0 2983 3 用 Matlab 指令画出下面的图形 20 分 该图形的函数表达式为 1 画出方程所代表所代表的图形 zyx 22 2 2 画出方程所代表的图形 683 222 xyyxz 解 1 clc clear x1 1000 1 1000 y1 1000 1 1000 X1 Y1 meshgrid x1 y1 z1 X1 2 2 Y1 2 mesh x1 y1 z1 结果是 2 clc clear x 10 0 1 10 y 10 0 1 10 z 10 0 1 10 x y z meshgrid x y z f 6 z 2 3 x 2 8 x y p patch isosurface x y z f 0 set p FaceColor red EdgeColor none daspect 1 1 1 view 3 camlight lighting phong 结果是 4 图 1 是切断的弯成环形的空心圆管 圆管截面半径为 1 环形弯管的内径为 2 外径为 4 编写绘制此图的程序 并给出所编程序的实际绘图结果 15 分 图 1 切断的环形空心圆管 解 程序是 clc clear ezsurf 3 cos t cos theta 3 cos t sin theta sin t pi pi pi 3 4 pi 3 view 0 80 shading interp material shiny 结果是 5 求下图系统的传递函数 并画出该系统的单位阶跃响应曲线 sU sY sG 15 分 图 2 解 在 simulink 交互式仿真集成环境中画如下框图 并保存名字为 no5 程序是 clc clear A B C D linmod no5 num den ss2tf A B C D printsys num den s sys ss A B C D step sys 结果是 num den 6 2172e 015 s 5 1 s 4 5 s 3 9 s 2 7 s 2 s 6 6 s 5 17 s 4 26 s 3 22 s 2 8 s 1 6 使用 Matlab 的 GUIDE 工具编写一个界面程序 该程序实现的功能如下 信号 y 的表达式为 其中为信号频率 N t 2sin 0 tNBtfAty 0 f 为高斯白噪声 观测时间 t 取值为 中间为时间间隔 36 10 10 0 A B 均可以通过程序界面的文本输入框输入参数值 的输入值范围为 0 f 0 f