MATLAB软件语言及程序设计报告含源程序版

1、MATLAB软件语言及程序设计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, 00/00nargi n：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rea

2、lmax :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)人(1/5)后，会得到-3吗？ 5 243的全部方根有几个，请写出计算5：匚243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( tA5+243)得到结果为：ans =-3-3/4*5A(1/2)+3/4-3/4*i*2A(1/2)*(5+5A(1/2)A(1/2)3/4*5 A(1/2)+3/4-3/4*i*

3、2 人(1/2)*(5-5A(1/2)人(1/2)3/4*5A(1/2)+3/4+3/4*i*2A(1/2)*(5-5A(1/2)A(1/2)-3/4*5A(1/2)+3/4+3/4*i*2A(1/2)*(5+5A(1/2)A(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

4、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：(1 X 1)的实数数组 A ; (1 X 1)的字符串数组 B; (1X 1)的单元(cell)数组C; (1 X 1)的结构

5、(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

6、。 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

7、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:clc % 清除 workspace

8、 x=-8:0.01:8; % y=cos(x); % z=sin(x)-y/10; % subplot(2,2,1) % plot3(x,y,z,r) % view(-37.5,30) % xlabel(x) %clear % 清除 comma nd win dow生成x矩阵生成 y 矩阵生成z矩阵将窗口划分为 2*2 的 4个窗口，取第一个绘图 绘制三维图形视角，其中前者为方位角，后者为俯视角标注坐标轴名称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(

9、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)

10、legend(f(x,y) 运行结果：4MATLAB软件语言及程序设计4视角(-37.5,30)f(x,y)10视角(-16,60)2010视角(-8,-12)0-2J1-1 -10yf(x,y)zyf(x,y)2-r0-2-10-1 0 0x 10 1 yf(x,y)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(0.3二t)和y2(t)=2e-0.5cos(-t)，其中t三0, 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 comma nd wi

11、ndowclc %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:as=fzero( jiaodia n ,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75x六、请谈谈你对这门课程的认识（10分）。MATLA是matix laboratory（矩阵实验室）的缩写。MATLA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，MATLA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