物理应用软件的训练.doc

物理应用软件训练班 级 1324111 专 业 应用物理专业 学号姓名 张朋林132411155 张满满132411154 指导教师 黄晓亚、王学海 时 间 2013-1-11 前言MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。根据因特网上的检索，美国已有300多种有关MATLAB语言的书籍，仅Prentice-Hall出版社近3年出版的将MATLAB用于各门课程的教材就超过百种，其范围包括：微积分、矩阵代数、应用数学、物理、力学、信号与系统、电子线路、电机学、机械振动、科学计算、有限元法、计算机图形学、自动控制和通信技术等。用MATLAB语言进行电工、电子电路的分析、设计与仿真，简单、高效，可以避免复杂的数学计算编程(比如矩阵的计算)，并且借助其绘图函数可方便实现计算结果的可视化，若采用MATLAB进行电路的调试、仿真、验证，不仅省时、省力，而且还可以节约大量的成本。此次课程设计主要是学会运用MATLAB来解决一些物理问题，从而对MATLAB有一个比较基础的认识。由于所选的物理题目比较基础，使用MATLAB主要是学会使用它的矩阵运算功能，并且初步掌握MATLAB的程序编写。这些基础的认识对于以后在MATLAB上的运用会有着很重要的影响。 这次基础强化训练的目的，就是让我们了解和熟悉MATLAB，利用MATLAB去解决一些简单的电路分析，为今后学习和工作中遇到的复杂计算问题做准备。目录编写一个动态的演示简谐波的程序，用以说明波是震动状态传播11 参数说明12 基本原理13 源程序14 程序调试情况15 结论2结束语3参考文献4编写一个动态的演示简谐波的程序，用以说明波是震动状态传播一、 参数说明振幅单位：m；频率单位。 “t=1:0.1:10”等量增值语句，其构成t=初值：增量：终值。A为简谐波振幅； w为简谐波的频率。Plot：线性x-y坐标绘图。xlabel:x标注；ylabel:y标注。“=”赋值号。“*”矩阵乘。Input：输入。For i=1:80：表示八十次循环。Movie：表示以每秒多少帧的速度播放M中的图像。二、 基本原理建模简谐波沿X正方向传播则简谐方程可表示为y=acos(wt+4x)三、 源程序clear,close allt=0:0.1:10;x=0:0.1:10;a=input(a=);w=input(w=);for i=1:80 y=a*cos(w*t(i)+4*pi*x); plot(x,y),ylabel(y);xlabel(x); axis(0,10,-10,10); grid on m(i)=getframe;endmovie(m,1,100)四、 程序调试情况根据要求直接调试M文件 然后调试，按以上程序输入a=4，w=20得到以下图形程序在调试中出现很多问题，后经老师调节，逐渐的完善，完成。五、 结论本题相对编程较简单，直接输入一个数据得出一个结果，没有什么其它语句。且本题对振幅没有什么要求，但我们进行编程时把振幅也编程了可变化数据，这样相对较灵活，可以尝试一下同振幅、不同振幅时所调试的现象。整体来说，编辑的程序可以，应用也比较灵活，振幅、频率、相位都可改变。结束语MATLAB软件功能强大，本设计是运用MATLAB求解电路题目，这只是它的一个简单的应用，MATLAB还在多方面有应用，如数学和计算算术发展模型；模拟仿真和原型；数据分析，开发和可视化；科学和工程图形；应用发展包括图形用户界面设计等方面。只有自己在以后的学习中慢慢学习，自己探索，才能更好的掌握这款软件。MATLAB语言是一种简单，高效，功能极强的高级语言，且具有强大的矩阵运算能力和极高的编程效率，这一方面使得MATLAB程序可以被高度向量化，另一方面使得程序易读易写。MATLAB已变得非常普及。MATLAB这款软件是第一次自己借助它解决问题，所以学习是用MATLAB的过程还是有点难度的。不过这几天自己通过网络，相关的参考书籍并且不断和同学进行交流学习终于对MATLAB的应用有了一个大致的认识并能简单的应用，能故解决一些简单的线性代数及电路问题。这是一款非常实用的软件，而且未来的学习和生活都还要借助MATLAB。目前自己对MATLAB的运用熟练程度还是远远不够的，所以今后还要不断的加强对MATLAB的学习。争取早日能够熟练的运用MATLAB以便更好的解决学习和工作中遇到的问题。MATLAB和我的专业息息相关，所以今后一定要好好学习这款软件，更好的完成自己的学习任务为未来走上工作岗位打好基础。参考文献1 马东升、雷永军，数值计