matlab设计作业

matlab设计作业
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1. 在同一个图形窗口内画出衰减震荡曲线及其包络线, 取值范围是[0,6pi].

代码:t=(0:pi/100:6*pi); y1=exp(-3*t).*cos(t/2); y2=exp(-3*t); t3=pi*(0:9)/9; y3=exp(-3*t3);

plot(t,y1, 'r--' ,t,y2, 'b' ,t3,y3, 'bo' )

2. 画出所表示的三维曲面。X,y 的取值范围是[-9,9] 。

x=linspace(-9,1,9);

y=linspace(-9,1,9);

[x,y]=meshgrid(x,y);

z=cos((sqrt(2*x.A2+2*y.A2))/sqrt(x.A2+y.A2));

surf(x,y,z);

3.求和当n =100 时的值。

sum=0;

for i=1:100

sum=sum+1/factorial(i);

end

disp(sum);

4. 求1000 个元素的随机数向量A 中大于的元素个数。

A=rand(1,1000);

count=0;

for i=1:length(A)

if A(i)>

count=count+1;

end

end

count

count =

514

5.画正态分布2 的概率密度函数曲线,产生个相应的随机数,N (1,4 m 10000 画出直方图和带正态密度曲线的直方图。将随机数的频率曲线与概率密数曲线画在一起进行比对。

x=-20:20;

y=normpdf(x,1,4);

a=1+4*randn(1,10000);

[N,h]=hist(a);

y=h(1)-h(2);

subplot(2,2,1);plot(x,y);

subplot(2,2,2);bar(h,N/(10000*y),1);

subplot(2,2,3);plot(x,y);

hold on;

bar(h,N/(10000*y),1);

6.对不同的参数n,画出(n)分布的概率密度函数曲线,讨论n的不同变化对曲线的影响。

x=0::30;

y1=chi2pdf(x,2)

plot(x,y1, 'r')

hold on

y2=chi2pdf(x,4);

plot(x,y2, 'b');

y3=chi2pdf(x,6);

plot(x,y3, 'y');

axis([0,30,0,])

2 2

7.求(n) (9)分布的双侧临界值并画图(变换不同的

)。

alpha=::;

lambda=icdf( 'chi2' ,alpha,9);

plot(alpha,lambda)

设计题II :国内产值与人力资本的回归分析

改革开放以来我国经济高速增长。研究表明,国内生产总值与诸多因素有关.下表是1995-2005年

各季度的国内生产总值和人力资本的数据。试确定国内生产值和人力资本的关系并进行统计检验和分

析。

MATLAB编程作业

《Matlab 编程训练》 作业 专 业 学生姓名 班级 学 号 指导教师 完成日期

实训一 MATLAB 语言介绍和数值计算 1.先求下列表达式的值,然后显示MATLAB 工作空间的使用情况并保存变量。 12 2sin851z e =+ . 2. 已知 1234413134787,2033657327A B --???? ????==???? ????-???? ,求下列表达式的值: (1) A+6*B 和A-B+I (其中I 为单位矩阵) A+6*B:

A-B+I: (2)A*B和A.*B A*B程序: A=[12 34 -4;34 7 87;3 65 7] B=[1 3 -1;2 0 3;3 -2 7] c=A*B 结果: A.*B程序: A=[12 34 -4;34 7 87;3 65 7] B=[1 3 -1;2 0 3;3 -2 7] D=A.*B 结果:

(3)A^3和A.^3 A^3程序: A=[12 34 -4;34 7 87;3 65 7] E=A^3 结果: A.^3程序: A=[12 34 -4;34 7 87;3 65 7] C=A.^3 (4)A/B及B\A A/B程序: A=[12 34 -4;34 7 87;3 65 7] B=[1 3 -1;2 0 3;3 -2 7] C=A/B 结果:

B\A程序: A=[12 34 -4;34 7 87;3 65 7] B=[1 3 -1;2 0 3;3 -2 7] D=B\A 结果: (5)将矩阵C=B\A的右下角2*2子矩阵赋给D, 并(3)保存变量(mat文件)程序: A=[12 34 -4;34 7 87;3 65 7]; B=[1 3 -1;2 0 3;3 -2 7]; C=B*inv(A); D=C(2:3,2:3) 结果:

matlab 作业

实验一 1、熟悉MATLAB的窗口结构(命令窗口、历史命令窗口、工作区窗口、当前目录 窗口) 2、掌握命令窗口中基本命令的使用 3、在命令窗口中,给定圆的半径r,求得圆的周长c和面积s,并查看工作区窗 口的变化 4、将r,c,s变量保存到磁盘文件abc.mat中,并删除内存变量r,c,s,查看工作 区窗口的变化 5、将abc.mat文件中变量装入内存,查看工作区窗口的变化 6、将历史命令窗口中的命令再装入命令窗口中使用 7、改变当前目录,查看当前目录窗口的变化 8、掌握命令窗口中 cd,quit,help,date,dir,ls,what,who,clocl,fix(clock),format,save,loa d,clc,clear等命令的使用 9、注意各种MATLAB版本的差别 实验二 1、在命令窗口中,输入长方形的长和宽,求长方形的周长和面积 2、输入三角形的三条边(要满足构成三角形的条件),求三角形的周长和面积 3、掌握MATLAB中各标准函数的使用(sin,cos,sind,fix,mod,…) 4、用fprintf输出各种类型的数据(如fprintf('a=%d\n',123) a=123 >> fprintf('b=%f\n',123.456) b=123.456000 >> fprintf('c=%c\n','A') c=A……) 实验三 1、在编辑窗口中:输入学生成绩,输出该成绩的等级。等级规定如下:[90, 100]为A等,[80,90)为B等,[70,80)为C等,[60,70)为D等,[0,60)为E等。要求用if和 switch两种方法实现。 2、商场购物,100件以下,不优惠,100~199件95折,200~399件90折,400~799 件85折,800~1499件80折,1500件以上,75折。输入所购货物的单价、件数,求实际付款数目。要求用if和 switch两种方法实现(在编辑窗口中实现)。 实验四 1、求两个正整数的最大公约数和最小公倍数(在编辑窗口中实现,命令窗口中 调用)。 2、求100~300内所有素数(在编辑窗口中实现,命令窗口中调用)。

MATLAB程序设计作业

Matlab程序设计 班级 姓名 学号

《MATLAB程序设计》作业 1、考虑如下x-y 一组实验数据: x=[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] y=[1.2, 3, 4, 4, 5, 4.7, 5, 5.2, 6, 7.2] 分别绘出plot的原始数据、一次拟合曲线和三次拟合曲线,给出MATLAB代码和运行结果。 代码如下: x=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]; y=[1.2,3,4,4,5,4.7,5,5.2,6,7.2]; plot(x,y); title('原始数据'); p=polyfit(x,y,1); q=polyval(p,x); figure,plot(x,q); title('一次拟合'); p=polyfit(x,y,2); q=polyval(p,x); figure,plot(x,q); title('二次拟合'); 运行结果如下:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 3 4 5 6 7 8 原始数据 123 456789 102 2.5 3 3.54 4.5 55.56 6.57一次拟合 123456789 101 2 3 4 5 6 7 二次拟合 2、在[0,3π]区间,绘制y=sin(x)曲线(要求消去负半波,即(π,2π)区间内的函数值置零),求出曲线y 的平均值,以及y 的最大值及其最大值的位置。给出执行代码和运行结果。 代码如下: clear clc x=(0:0.01:3*pi); y=sin(x); plot(x,y); y1=(y>=0).*y; figure,plot(x,y1);

实例matlab-非线性规划-作业

实例matlab-非线性规划-作业

现代设计方法-工程优化理论、方法与设计 姓名 学号 班级 研 问题 : 某厂向用户提供发动机,合同规定,第一、二、三季度末分别交货40台、60台、80台。每季度的生产费用为 (元),其中x 是该季生产的台数。若交货后有剩余,可用于下季度交货,但需支付存储费,每台每季度c 元。已知工厂每季度最大生产能力为100台,第一季度开始时无存货,设a=50、b=0.2、c=4,问工厂应如何安排生产计划,才能既满足合同又使总费用最低。讨论a 、b 、c 变化对计划的影响,并作出合理的解释。 问题的分析和假设: 问题分析:本题是一个有约束条件的二次规划问题。决策变量是工厂每季度生产的台数,目标函数是总费用(包括生产费用和存储费)。约束条件是生产合同,生产能力的限制。在这些条件下需要如何安排生产计划,才能既满足合同又使总费用最低。 问题假设: 1、工厂最大生产能力不会发生变化; 2、合同不会发生变更; 3、第一季度开始时工厂无存货; 4、生产总量达到180台时,不在进行生产; 5、工厂生产处的发动机质量有保证,不考虑退货等因素; 6、不考虑产品运输费用是否有厂家承担等和生产无关的因素。 符号规定: x1——第一季度生产的台数; x2——第二季度生产的台数; 180-x1-x2——第三季度生产的台数; y1——第一季度总费用; y2——第二季度总费用; y3——第三季度总费用; y ——总费用(包括生产费用和存储费)。 ()2bx ax x f +=

建模: 1、第一、二、三季度末分别交货40台、60台、80台; 2、每季度的生产费用为 (元); 3、每季度生产数量满足40 ≤x1≤100,0≤x2≤100,100≤x1+x2 ≤180; 4、要求总费用最低,这是一个目标规划模型。 目标函数: y1 2111x b x a Z ?+?= y2()4012222-?+?+?=x c x b x a Z y3()()()10018018021221213 -+?+--?+--?=x x c x x b x x a Z y x x x x x x Z Z Z Z 68644.04.04.0149201 212221321--+++=++= 40≤x1≤100 0≤x2≤100 100≤x1+x2≤180 ()2 bx ax x f +=

matlab程序设计第三章课后习题答案

1. p138 第6题在同一坐标轴中绘制下列两条曲线并标注两曲线交叉点。 >> t=0:0.01:pi; >> x1=t; >> y1=2*x1-0.5; >> x2=sin(3*t).*cos(t); >> y2=sin(3*t).*sin(t); >> plot(x1,y1,'r-',x2,y2,'g-') >> axis([-1,2,-1.5,1]) >> hold on >> s=solve('y=2*x-0.5','x=sin(3*t)*cos(t)','y=sin(3*t)*sin(t)'); >> plot(double(s.x),double(s.y),'*'); 截图:

p366 第4题绘制极坐标曲线,并分析对曲线形状的影响。 function [ output_args ] = Untitled2( input_args ) %UNTITLED2 Summary of this function goes here % Detailed explanation goes here theta=0:0.01:2*pi; a=input('请输入a的值:'); b=input('请输入b的值:'); n=input('请输入n的值:'); rho=a*sin(b+n*theta); polar(theta,rho,'k'); end 下面以a=1,b=1,n=1的极坐标图形为基础来分析a、b、n的影响。

对a的值进行改变:对比发现a只影响半径值的整倍变化 对b的值进行改变:对比发现b的值使这个圆转换了一定的角度

对n的值进行改变:对比发现当n>=2时有如下规律 1、当n为整数时,图形变为2n个花瓣状的图形 2、当n为奇数时,图形变为n个花瓣状的图形 分别让n为2、3、4、5

MATLAB工具箱介绍.

MATLAB工具箱介绍 软件Matlab由美国MathWorks, Inc.公司出品,它的前身是C1eveMoler教授(现为美国工程院院士,Mathworks公司首席科学家)为著名的数学软件包LINPACK和EISPACK所写的一个接口程序。经过近20年的发展,目前Matlab已经发展成一个系列产品,包括它的内核及多个可供选择的工具箱。Matlab的工具箱数目不断增加,功能不断改善,这里简要介绍其中的几个。MATLAB 的M文件、工具箱索引和网上资源,可以从https://www.360docs.net/doc/575543319.html,处查找。 (1)通讯工具箱 (Communication ToolboX) ★提供100多个函数及150多个SIMULINK模块,用于系统的仿真和分析 ★可由结构图直接生成可应用的C语言源代码 (2)控制系统工具箱 (Control System Too1box) ★连续系统设计和离散系统设计 ★状态空间和传递函数 ★模型转换 ★频域响应:Bode图、Nyquist图、Nichols图 ★时域响应:冲击响应、阶跃响应、斜波响应等 ★根轨迹、极点配置、LQG (3)金融工具箱 (Financial Loo1boX) ★成本、利润分析,市场灵敏度分析 ★业务量分析及优化 ★偏差分析 ★资金流量估算 ★财务报表

(4)频率域系统辨识工具箱 (Frequency Domain System Identification Toolbox) ★辨识具有未知延迟的连续和离散系统 ★计算幅值/相位、零点/极点的置信区间 ★设计周期激励信号、最小峰值、最优能量谱等 (5)模糊逻辑工具箱 (Fuzzy Logic Too1box) ★友好的交互设计界面 ★自适应神经—模糊学习、聚类以及Sugeno推理 ★支持SIMULINK动态仿真 ★可生成C语言源代码用于实时应用 (6)高阶谱分析工具箱 (Higher—Order Spectral Analysis Toolbox) ★高阶谱估计 ★信号中非线性特征的检测和刻划 ★延时估计 ★幅值和相位重构 ★阵列信号处理 ★谐波重构 (7)图像处理工具箱 (Image Processing Toolbox) ★二维滤波器设计和滤波 ★图像恢复增强 ★色彩、集合及形态操作

matlab设计作业.doc

1.在同一个图形窗口内画出衰减震荡曲线及其包络线,取值范围是[0,6pi]. 代码: t=(0:pi/100:6*pi); y1=exp(-3*t).*cos(t/2); y2=exp(-3*t); t3=pi*(0:9)/9; y3=exp(-3*t3); plot(t,y1,'r--',t,y2,'b',t3,y3,'bo') 2.画出所表示的三维曲面。X,y 的取值范围是[-9,9]。 x=linspace(-9,1,9); y=linspace(-9,1,9); [x,y]=meshgrid(x,y); z=cos((sqrt(2*x.^2+2*y.^2))/sqrt(x.^2+y.^2)); surf(x,y,z);

3.求和当n =100 时的值。 sum=0; for i=1:100 sum=sum+1/factorial(i); end disp(sum); 1.7183 4. 求1000 个元素的随机数向量A 中大于0.5 的元素个数。 A=rand(1,1000); count=0; for i=1:length(A) if A(i)>0.5 count=count+1; end end count count = 514 5.画正态分布2 的概率密度函数曲线,产生个相应的随机数,N (1,4 m 10000 画出直方图和带正态密度曲线的直方图。将随机数的频率曲线与概率密数曲线画在一起进行比对。x=-20:20; y=normpdf(x,1,4); a=1+4*randn(1,10000); [N,h]=hist(a); y=h(1)-h(2); subplot(2,2,1);plot(x,y); subplot(2,2,2);bar(h,N/(10000*y),1); subplot(2,2,3);plot(x,y); hold on; bar(h,N/(10000*y),1);

BP神经网络matlab实例(简单而经典)

p=p1';t=t1'; [pn,minp,maxp,tn,mint,maxt]=premnmx(p,t); %原始数据归一化 net=newff(minmax(pn),[5,1],{'tansig','purelin'},'traingdx'); %设置网络,建立相应的BP网络 net.trainParam.show=2000; % 训练网络 net.trainParam.lr=0.01; net.trainParam.epochs=100000; net.trainParam.goal=1e-5; [net,tr]=train(net ,pn,tn); %调用TRAINGDM算法训练BP网络 pnew=pnew1'; pnewn=tramnmx(pnew,minp,maxp); anewn=sim(net,pnewn); %对BP网络进行仿真 anew=postmnmx(anewn,mint,maxt); %还原数据 y=anew'; 1、BP网络构建 (1)生成BP网络 = net newff PR S S SNl TF TF TFNl BTF BLF PF (,[1 2...],{ 1 2...},,,) R?维矩阵。 PR:由R维的输入样本最小最大值构成的2 S S SNl:各层的神经元个数。 [ 1 2...] { 1 2...} TF TF TFNl:各层的神经元传递函数。 BTF:训练用函数的名称。 (2)网络训练 [,,,,,] (,,,,,,) = net tr Y E Pf Af train net P T Pi Ai VV TV (3)网络仿真 = [,,,,] (,,,,) Y Pf Af E perf sim net P Pi Ai T {'tansig','purelin'},'trainrp'

华南理工大学最优化设计作业Matlab编程答案

目标函数 function f=fmin1(x)%x(1)是D外径/mm;x(2)是d内径/mm f=pi*(x(1).^2-x(2).^2)/4; 非线性约束函数 function[f,feq]=noncon(x) f=[6400-30*sqrt(x(1).^2+x(2).^2), 480000*x(1)-pi*(x(1).^4-x(2).^4)]; feq=[] 主程序 A=[-11]; b=[-3.5]; x0=[150140]; [x,fval,exitflag,output,lambda,grad,hessian]= fmincon('fmin1',x0,A,b,[],[],[],[],'noncon') 运算结果 x=152.5893149.0893 fval=829.2823 exitflag=1 output=iterations:3 funcCount:9 lssteplength:1 stepsize:2.5331e-010 algorithm:'medium-scale:SQP,Quasi-Newton,line-search' firstorderopt:9.8475e-010 constrviolation:0 message:[1x788char] lambda= lower:[2x1double] upper:[2x1double] eqlin:[0x1double] eqnonlin:[0x1double] ineqlin:236.9059 ineqnonlin:[2x1double] grad= 239.6867 -234.1889 hessian= 1.0e+006* 1.8964-1.8964 -1.8964 1.8964

实验二--MATLAB程序的设计(含实验报告)

实验二 MATLAB 程序设计 一、 实验目的 1.掌握利用if 语句实现选择结构的方法。 2.掌握利用switch 语句实现多分支选择结构的方法。 3.掌握利用for 语句实现循环结构的方法。 4.掌握利用while 语句实现循环结构的方法。 5.掌握MATLAB 函数的编写及调试方法。 二、 实验的设备及条件 计算机一台(带有MATLAB7.0以上的软件环境)。 M 文件的编写: 启动MATLAB 后,点击File|New|M-File ,启动MATLAB 的程序编辑及调试器(Editor/Debugger ),编辑以下程序,点击File|Save 保存程序,注意文件名最好用英文字符。点击Debug|Run 运行程序,在命令窗口查看运行结果,程序如有错误则改正 三、 实验容 1.编写求解方程02=++c bx ax 的根的函数(这个方程不一定为一元二次方程,因c b a 、、的不同取值而定),这里应根据c b a 、、的不同取值分别处理,有输入参数提示,当0~,0,0===c b a 时应提示“为恒不等式!”。并输入几组典型值加以检验。 (提示:提示输入使用input 函数) 2.输入一个百分制成绩,要求输出成绩等级A+、A 、B 、C 、D 、E 。其中100分为A+,90分~99分为A ,80分~89分为B ,70分~79分为C ,60分~69分为D ,60分以下为E 。 要求:(1)用switch 语句实现。 (2)输入百分制成绩后要判断该成绩的合理性,对不合理的成绩应输出出错信息。 (提示:注意单元矩阵的用法) 3.数论中一个有趣的题目:任意一个正整数,若为偶数,则用2除之,若为奇数,则与3相乘再加上1。重复此过程,最终得到的结果为1。如: 2→1 3→10→5→16→8→4→2→1 6→3→10→5→16→8→4→2→1

Matlab各工具箱功能简介(部分)

Toolbox工具箱 序号工具箱备注 一、数学、统计与优化 1 Symbolic Math Toolbox 符号数学工具箱 Symbolic Math Toolbox?提供用于求解和推演符号运算表达式以及执行可变精度算术的函数。您可以通过分析执行微分、积分、化简、转换以及方程求解。另外,还可以利用符号运算表达式为MATLAB?、Simulink?和Simscape?生成代码。 Symbolic Math Toolbox 包含MuPAD?语言,并已针对符号运算表达式的处理和执行进行优化。该工具箱备有MuPAD 函数库,其中包括普通数学领域的微积分和线性代数,以及专业领域的数论和组合论。此外,还可以使用MuPAD 语言编写自定义的符号函数和符号库。MuPAD 记事本支持使用嵌入式文本、图形和数学排版格式来记录符号运算推导。您可以采用HTML 或PDF 的格式分享带注释的推导。 2 Partial Differential Euqation Toolbox 偏微分方程工具箱 偏微分方程工具箱?提供了用于在2D,3D求解偏微分方程(PDE)以及一次使用有限元分析。它可以让你指定和网格二维和三维几何形状和制定边界条件和公式。你能解决静态,时域,频域和特征值问题在几何领域。功能进行后处理和绘图效果使您能够直观地探索解决方案。 你可以用偏微分方程工具箱,以解决从标准问题,如扩散,传热学,结构力学,静电,静磁学,和AC电源电磁学,以及自定义,偏微分方程的耦合系统偏微分方程。 3 Statistics Toolbox 统计学工具箱

4 Curve Fitting Toolbox 曲线拟合工具箱 Curve Fitting Toolbox?提供了用于拟合曲线和曲面数据的应用程序和函数。使用该工具箱可以执行探索性数据分析,预处理和后处理数据,比较候选模型,删除偏值。您可以使用随带的线性和非线性模型库进行回归分析,也可以指定您自行定义的方程式。该库提供了优化的解算参数和起始条件,以提高拟合质量。该工具箱还提供非参数建模方法,比如样条、插值和平滑。 在创建一个拟合之后,您可以运用多种后处理方法进行绘图、插值和外推,估计置信区间,计算积分和导数。 5 Optimization Toolbox 优化工具箱 Optimization Toolbox?提供了寻找最小化或最大化目标并同时满足限制条件的函数。工具箱中包括了线性规划、混合整型线性规划、二次规划、非线性优化、非线性最小二乘的求解器。您可以使用这些求解器寻找连续与离散优化问题的解决方案、执行折衷分析、以及将优化的方法结合到其算法和应用程序中。 6 Global Optimization Toolbox 全局优化工具箱 Global Optimization Toolbox 所提供的方法可为包含多个极大值或极小值的问题搜索全局解。它包含全局搜索、多初始点、模式搜索、遗传算法和模拟退火求解器。对于目标

机电工程基础 Matlab设计作业

Matlab程序设计 上交作业要求: 1)电子文档:设计分析报告一份(包括系统建模、系统分析、系统设计思路、程序及其执行结果)。 2)Matlab程序:可执行程序一份(运行程序可显示、输出执行结果) 按班级统一上交。 题目一: 考虑如图所示的倒立摆系统。图中,倒立摆安装在一个小车上。这里仅考虑倒立摆在图面内运动的二维问题。倒立摆系统的参数包括:摆杆的质量(摆杆的质量在摆杆中心)、摆杆的长度、小车的质量、摆杆惯量等。 图倒立摆系统 设计一个控制系统,使得当给定任意初始条件(由干扰引起)时,最大超调量 %≤10%,调节时间ts ≤4s ,使摆返回至垂直位置,并使小车返回至参考位置(x=0)。 要求:1、建立倒立摆系统的数学模型 2、分析系统的性能指标——能控性、能观性、稳定性 3、设计状态反馈阵,使闭环极点能够达到期望的极点,这里所说的期望的极点确定 是把系统设计成具有两个主导极点,两个非主导极点,这样就可以用二阶系统的 分析方法进行参数的确定 4、用MATLAB 进行程序设计,得到设计后系统的脉冲响应、阶跃响应,绘出相应状 态变量的时间响应图。

题目二: 根据自身的课题情况,任意选择一个被控对象,按照上题所示步骤进行分析和设计,并给出仿真程序及其执行结果。 选择的被控对象在第四周上报,通过与教师协商确认,以避免选题不当与选题重复。解: 一、 第一部分单阶倒立摆系统建模 由于此问题为”单一刚性铰链、两自由度动力学问题”,因此,依据经典力学的牛顿定律即可满足要求。 如图1.1所示,设小车的质量为M,倒立摆均匀杆的质量为m,摆长为2l, O为摆摆的偏角为 ,小车的位移为x,作用在小车上的水平方向上的力为F, 1 杆的质心。 根据刚体绕定轴转动的动力学微分方程,转动惯量与角加速度乘积等于作用于刚体主动力对该轴力矩的代数和,则 1)摆杆绕其重心的转动方程为 Jθ=F y lsinθ?F x lcosθ(1-1)2)摆杆重心的水平运动可描述为 (x+lsinθ)(1-2) F x=m d2 dt 3)摆杆重心在垂直方向上的运动可描述为 (lcosθ)(1-3) F y?mg=m d2 dt 4)小车水平方向运动可描述为 F?F x=M d2x (1-4) dt 由式(1-2)和式(1-4)得 (M+m)x?+ml(cosθ?θ?sinθ?θ2)=F(1-5)由式(1-1)、式(1-2)和式(1-3)得 (J+ml2)+mlcosθ?x?=mlgsinθ(1-6)整理式(1-5)和式(1-6),得

Matlab编程与应用习题和一些参考答案

Matlab 上机实验一、二 3.求下列联立方程的解???????=+-+-=-+=++-=--+4 1025695842475412743w z y x w z x w z y x w z y x >> a=[3 4 -7 -12;5 -7 4 2;1 0 8 -5;-6 5 -2 10]; >> b=[4;4;9;4]; >> c=a\b 4.设???? ??????------=81272956313841A ,??????????-----=793183262345B ,求C1=A*B’;C2=A’*B;C3=A.*B,并求上述所有方阵的逆阵。 >> A=[1 4 8 13;-3 6 -5 -9;2 -7 -12 -8]; >> B=[5 4 3 -2;6 -2 3 -8;-1 3 -9 7]; >> C1=A*B' >> C2=A'*B >> C3=A.*B >> inv(C1) >> inv(C2) >> inv(C3) 5.设 ?? ????++=)1(sin 35.0cos 2x x x y ,把x=0~2π间分为101点,画出以x 为横坐标,y 为纵坐标的曲线。 >> x=linspace(0,2*pi,101); >> y=cos(x)*(0.5+(1+x.^2)\3*sin(x)); >> plot(x,y,'r') 6.产生8×6阶的正态分布随机数矩阵R1, 求其各列的平均值和均方差。并求该矩阵全体数的平均值和均方差。 (mean var ) a=randn(8,6) mean(a) var(a) k=mean(a) k1=mean(k) i=ones(8,6) i1=i*k1 i2=a-i1 i3=i2.*i2 g=mean(i3) g2=mean(g)

matlab程序设计作业

Matlab程序设计作业 姓名: 学号: 专业:

? MATLAB 程序设计》作业 1、考虑如下x-y 一组实验数据: x=[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] y 二[1.2, 3, 4, 4, 5, 4.7, 5, 5.2, 6, 7.2] 分别绘出plot 的原始数据、一次拟合曲线和三次拟合曲线,给出 原始曲线 MATLAB 代码和运行结果。 7 6 5 4 3 2 2 3 4 5 6 7 8 9 10

7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 2.5 10 一次拟合 三次拟合

x=[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]; y=[1.2, 3, 4, 4, 5, 4.7, 5, 5.2, 6, 7.2]; figure; plot(x,y) p1=polyfit(x,y,1); y1=polyval(p1,x); figure; plot(x,y1) p2=polyfit(x,y,3); y2=polyval(p2,x); figure; plot(x,y2) 2、在[0, 3n区间,绘制y二Sin(x)曲线(要求消去负半波,即(n 2n)区间内的函数值置零),求出曲线y 的平均值,以及y 的最大值及其最大值的位置。给出执行代码和运行结果。 x=0:pi/1000:3*pi; y=Sin(x); y1=(y>=0).*y; %消去负半波figure(1); plot(x,y1, 'b' ); a=mean(y1) %求出y1 的平均值 b=max(y1) %求出y1 的最大值b, 以及最大值在矩阵中的位置; d=x(find(y1==b)) >> ex1 a = 0.4243 b = 1 d = 1.5708 7.8540 >>

(完整版)有限元大作业matlab---课程设计例子

有限元大作业程序设计 学校:天津大学 院系:建筑工程与力学学院 专业:01级工程力学 姓名:刘秀 学号:\\\\\\\\\\\ 指导老师:

连续体平面问题的有限元程序分析 [题目]: 如图所示的正方形薄板四周受均匀载荷的作用,该结构在边界 上受正向分布压力, m kN p 1=,同时在沿对角线y 轴上受一对集中压 力,载荷为2KN ,若取板厚1=t ,泊松比0=v 。 [分析过程]: 由于连续平板的对称性,只需要取其在第一象限的四分之一部分参加分析,然后人为作出一些辅助线将平板“分割”成若干部分,再为每个部分选择分析单元。采用将此模型化分为4个全等的直角三角型单元。利用其对称性,四分之一部分的边界约束,载荷可等效如图所示。

[程序原理及实现]: 用FORTRAN程序的实现。由节点信息文件NODE.IN和单元信息文件ELEMENT.IN,经过计算分析后输出一个一般性的文件DATA.OUT。模型基本信息由文件为BASIC.IN生成。 该程序的特点如下: 问题类型:可用于计算弹性力学平面问题和平面应变问题 单元类型:采用常应变三角形单元 位移模式:用用线性位移模式 载荷类型:节点载荷,非节点载荷应先换算为等效节点载荷 材料性质:弹性体由单一的均匀材料组成 约束方式:为“0”位移固定约束,为保证无刚体位移,弹性体至少应有对三个自由度的独立约束 方程求解:针对半带宽刚度方程的Gauss消元法

输入文件:由手工生成节点信息文件NODE.IN,和单元信息文件ELEMENT.IN 结果文件:输出一般的结果文件DATA.OUT 程序的原理如框图:

matlab函数计算的一些简单例子1

MATLAB作业一1、试求出如下极限。 (1) 23 25 (2)(3) lim (5) x x x x x x x ++ + →∞ ++ + ,(2) 23 3 1 2 lim () x y x y xy x y →- → + + ,(3) 22 22 22 1cos() lim ()x y x y x y x y e+ → → -+ + 解:(1)syms x; f=((x+2)^(x+2))*((x+3)^(x+3))/((x+5)^(2*x+5)) limit(f,x,inf) =exp(-5) (2)syms x y; f=(x^2*y+x*y^3)/(x+y)^3; limit(limit(f,x,-1),y,2) =-6; (3)syms x y; f=(1-cos(x^2+y^2))/(x^2+y^2)*exp(x^2+y^2); limit(limit(f,x,0),y,0) =0 2、试求出下面函数的导数。 (1 )() y x=, (2)22 atan ln() y x y x =+ 解; (1)syms x; f=sqrt(x*sin(x)*sqrt(1-exp(x))); g= diff(f,x); g== (sin(x)*(1 - exp(x))^(1/2) + x*cos(x)*(1 - exp(x))^(1/2) - (x*exp(x)*sin(x))/(2*(1 - exp(x))^(1/2)))/(2*(x*sin(x)*(1 - exp(x))^(1/2))^(1/2)) pretty(g)= (2)syms x y; f=atan(y/x)-log(x^2+y^2) pretty(-simple(diff(f,x)/diff(f,y)))= 2 x + y =------- x - 2 y (3) 假设1 cos u- =,试验证 22 u u x y y x ?? = ???? 。 解:syms x y; u=1/cos(sqrt(x/y)); diff(diff(u,x),y)-diff(diff(u,y),x)=0; 所以: 22 u u x y y x ?? = ????

Matlab程序设计大作业(终审稿)

M a t l a b程序设计大作 业 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

Matlab程序设计 课程大作业 题目名称:_________________________________ 班级:_________________________________ 姓名:_________________________________ 学号:_________________________________ 课程教师:温海骏 学期: 2015-2016学年第2学期 完成时间:

MATLAB优化应用 §1 线性规划模型 一、线性规划问题: 问题1:生产计划问题 假设某厂计划生产甲、乙两种产品,现库存主要材料有A类3600公斤,B类2000公斤,C类3000公斤。每件甲产品需用材料A类9公斤,B类4公斤,C类3公斤。每件乙产品,需用材料A类4公斤,B类5公斤,C类10公斤。甲单位产品的利润70元,乙单位产品的利润120元。问如何安排生产,才能使该厂所获的利润最大。 问题2:投资问题 某公司有一批资金用于4个工程项目的投资,其投资各项目时所得的净收益(投入资金百分比)如下表:工程项目收益表 由于某种原因,决定用于项目A的投资不大于其他各项投资之和而用于项目B和C的投资要大于项目D的投资。试确定该公司收益最大的投资分配方案。 问题3:运输问题

有A 、B 、C 三个食品加工厂,负责供给甲、乙、丙、丁四个市场。三个厂每天生产食品箱数上限如下表: 四个市场每天的需求量如下表: 从各厂运到各市场的运输费(元/每箱)由下表给出: 求在基本满足供需平衡的约束条件下使总运输费用最小。 §2 多目标规划模型 多目标规划定义为在一组约束下,多个不同的目标函数进行优化设计。 数学模型: 12min ()() ().()0,1,2, ,m j f x f x f x st g x j k ???? ≤= 其中x=(x 1 ,x 2 , … ,x n )为一个n 维向量;f i (x)为目标函数,i=1, 2, … ,m; g j (x)为系统约束, j=1, 2, … ,k 。

MATLAB常用工具箱

MATLAB有三十多个工具箱大致可分为两类:功能型工具箱和领域型工具箱. 功能型工具箱主要用来扩充MATLAB的符号计算功能、图形建模仿真功能、文字处理功能以及与硬件实时交互功能,能用于多种学科。而领域型工具箱是专业性很强的。如控制系统工具箱(Control System Toolbox)、信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)、财政金融工具箱(Financial Toolbox)等。 下面,将MATLAB工具箱内所包含的主要内容做简要介绍: 1)通讯工具箱(Communication Toolbox)。 令提供100多个函数和150多个SIMULINK模块用于通讯系统的仿真和分析 ——信号编码 ——调制解调 ——滤波器和均衡器设计 ——通道模型 ——同步 可由结构图直接生成可应用的C语言源代码。 2)控制系统工具箱(Control System Toolbox)。 鲁连续系统设计和离散系统设计 * 状态空间和传递函数 * 模型转换 * 频域响应:Bode图、Nyquist图、Nichols图 * 时域响应:冲击响应、阶跃响应、斜波响应等 * 根轨迹、极点配置、LQG 3)财政金融工具箱(FinancialTooLbox)。 * 成本、利润分析,市场灵敏度分析 * 业务量分析及优化 * 偏差分析 * 资金流量估算 * 财务报表 4)频率域系统辨识工具箱(Frequency Domain System ldentification Toolbox * 辨识具有未知延迟的连续和离散系统 * 计算幅值/相位、零点/极点的置信区间 * 设计周期激励信号、最小峰值、最优能量诺等 5)模糊逻辑工具箱(Fuzzy Logic Toolbox)。 * 友好的交互设计界面 * 自适应神经—模糊学习、聚类以及Sugeno推理 * 支持SIMULINK动态仿真 * 可生成C语言源代码用于实时应用

matlab仿真实例

matlab 仿真实例 实验五MATLAB 及仿真实验一、控制系统的时域分析 (一)稳定性 1、系统传递函数为G(s),试判断其稳定性。 程序: >> nu m=[3,2,5,4,6]; >> den=[1,3,4,2,7,2]; >> sys=tf( nu m,de n); >> figure(1); >> pzmap(sys); >> title(' 零极点图') 由图可知:在S 右半平面有极点,因此可知系统是不稳定的。 2、用MATLA 求 出 G(s)=(s A 2+2*s+2)/(s A 4+7*s A 3+5*s+2) 的极点。 程序及结果: >> sys=tf([1,2,2],[1,7,3,5,2]); >> p=pole(sys) 矿'. 赳 _ ■ —

-6.6553 0.0327 + 0.8555i 0.0327 - 0.8555i -0.4100 (二)阶跃响应 1、二阶系统G(s)=10/s A2+2*s+10 1)键入程序,观察并记录单位阶跃响应曲线: 程序: >> sys=tf(10,[1,2,10]); >> step(sys); >> title('G(s)=10/sA2+2*s+10 单位阶跃响应曲线') 2)计算系统闭环跟、阻尼比、无阻尼振荡频率,并记录程序及结果: >> sys=tf(10,[1,2,10]); >> p=pole(sys)

p = -1.0000 + 3.0000i -1.0000 - 3.0000i >> [wn,z]=damp(sys) wn = 3.1623 3.1623 z = 0.3162 0.3162 3)记录实际测取的峰值大小,峰值时间和过渡过程时间,并填表实际值理论值峰值Cmax 1.35s 峰值时间tp 1.05s 过渡时间+5% 3.54s ts +2% 3.18s 程序: >> sys=tf(10,[1,2,10]); >> step(sys); >> title('G(s)=10/sA2+2*s+10 单位阶跃响应曲线')

Matlab控制工具箱

Matlab控制工具箱的应用 ——基于Matlab R2010a(7.10.0) 1.线性时不变系统浏览器LTI Viewer 在Matlab的command Window中,建立LTI对象,之后使用LTI Viewer可以绘制LTI对象的单位阶跃响应曲线(Step)、单位脉冲响应曲线(Impulse)、波特图(Bode)、零输入响应(Initial Condition)、波特图幅值图(Bode Magnitude)、奈奎斯特图(Nyquist)、尼科尔斯图(Nichols)、奇异值分析(Singular Value)以及零极点图(Pole/Zero)等。 注意:必须是线性时不变系统,对非线性系统需进行线性近似; LTI对象有三种:tf对象(传递函数模型)、zpk对象(零极点模型)、ss对象(状态空间模型),命令如下: 连续系统离散系统 传递函数模型Sys=tf(num,den) Sys=tf(num,den,TS) 零极点模型Sys=zpk(z,p,k) Sys=zpk(z,p,k,TS) 状态空间模型Sys=ss(A,B,C,D) Sys=ss(A,B,C,D,TS) 1)在Matlab的command Window中输入“ltiview”,弹出LTI Viewer界面如下:

2)在Matlab的command Window中输入LTI对象模型; 3)在LTI对话框中,将在workspace中的LTI对象模型导入: 4)之后进行分析,点击鼠标右键,可选择生成的各种曲线:

每种曲线,可快速获得系统响应信息: 5)设置: 通过File→Toolbox Preferences或Edit→Viewer Preferences可进行LTI Viewer图形窗口的设置; 在系统响应曲线绘制窗口中单击鼠标右键,选择弹出菜单中的Propertise可针对某一曲线进行设置; 通过Eidt→Plot Configurations可改变曲线绘制布局; 6)非线性系统的线性近似: 利用Simulink系统模型窗口中的菜单命令Tools→Control Design→Linear Analysis,可对非线性系统进行线性分析。在利用Simulink对系统进行线性分析时,会同时调出LTI Viewer。

matlab函数计算的一些简单例子2

MATLAB 作业二 1、请将下面给出的矩阵A 和B 输入到MATLAB 环境中,并将它们转换成符号矩阵。若某一 矩阵为数值矩阵,另以矩阵为符号矩阵,两矩阵相乘是符号矩阵还是数值矩阵。 57651653 5501232310014325462564206441211346,3 9636623 51521210760077410120172440773 473 78 124867217110 7 681 5A B ???? ?????????? ????? ?==?????? ????? ?---????????--??? ? 解:A 转换为符号矩阵;a=sym(A) a=[5,7,6,5,1,6,5] [2,3,1,0,0,1,4][6,4,2,0,6,4,4][3,9,6,3,6,6,2][10,7,6,0,0,7,7][7,2,4,4,0,7,0][4,8,6,7,2,1,7]B 转换为符号矩阵;b=sym(B)b = [3,5,5,0,1,2,3][3,2,5,4,6,2,5][1,2,1,1,3,4,6][3,5,1,5,2,1,2][4,1,0,1,2,0,1][-3,-4,-7,3,7,8,12][1,-10,7,-6,8,1,5] 若某一矩阵为数值矩阵,另以矩阵为符号矩阵,两矩阵相乘是符号矩阵例;a*B= [48,3,64,48,159,106,194][17,-26,47,-8,62,26,59][48,-8,52,12,108,64,124][59,22,41,69,151,101,184][43,-22,91,13,175,121,220][22,39,4,53,88,94,147][75,11,115,36,151,70,151] 2、利用MATLAB 语言提供的现成函数对习题1中给出的两个矩阵进行分析,判定它们是否 为奇异矩阵,得出矩阵的秩、行列式、迹和逆矩阵,检验得出的逆矩阵是否正确。 解:由于a=det(A)=3.7396e+04;故A 是非奇异矩阵。B=det(B)=0,故B 是奇异矩阵; 由于a=rank(A)=7,故A 的秩为7;由于b=rank(B)=5,故B 的秩为5;由于a=trace(A)=27,b=trace(B)=26,故A,B 的迹为27,26;由a=inv(A)得A 的逆矩阵如下;

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