matlab实验四
本科实验报告
课程名称：Matlab电子信息应用实验项目：M文件的编写
实验地点：电机馆跨越机房专业班级：学号：
学生姓名：
指导教师：
2014年 5 月21 日
一、实验目的
1．学习MATLAB中的关系运算和逻辑运算，掌握它们的表达形式和用法。
2．掌握MATLAB中的选择结构和循环结构。
3．学会用MATLAB进行M文件的编写和调用。
二、预备知识
1．关系和逻辑运算
关系运算符用来完成关系运算，在控制程序流程方面有着极为重要的作用。MATLAB常用的关系符有：<、>、<=小于或等于、>=大于或等于、==等于、～=不等于。
关系运算符可以用来比较两个数值，若所描述的关系成立，则结果为1，表示逻辑真，反之，若所描述的关系不成立，结果为0，表示逻辑假。
MATLAB中的逻辑运算符有＆与、∣或、～非。
逻辑运算法则
A B A
＆B
A
∣B
xor(A
,B)
～
A
000 0 0 1
010 1 1 1
100 1 1 0
11 1 1 0 0 2．选择结构
if语句和switch语句
if语句的一般形式如下：
if A1 %表达式1
B1 %命令1
else if A2 %表达式2
B2 %命令2
else B3 %命令3
end
switch语句的一般结构如下：
switch a %读入一个语句 case A1 %情况1 B1 %命令1 case A2 B2 case .… …
other case %其余情况 Bn %最后一个命令 3．循环结构
for 语句一般用于循环次数已知的情况，而while 语句一般用于循环次数未知的情况。 for 语句的格式为：for 变量=表达式 命令1 命令2 … end
while 语句的格式为：while 表达式 命令 end
1． 实验内容与步骤
1． 创建一个矩阵，用函数all 和any 作用于该矩阵，比较结果。 2． 编写一个switch 语句，判断输入数的奇偶性。
3． 编写一个程序画出下列分段函数所表示的曲面，并用M 文件存储。
()???
?
???-≤+≤+<->+=+-------1
e 5457.011e 7575.01e 5457.0,215.175.375.0216215.175.375.0211
212221
2212
122x x x x x x x x f x x x x x x x x 步骤1 打开MATLAB 的M 文件编辑器file/new/M-file,编写以下内容： %first.m This is my first example a=2;b=2;
x=-a:0.2:a;y=-b:0.2:b;
for i=1:length(y)
for j=1:length(x)
if x(j)+y(i)>1
z(i,j)=0.5457*exp(-0.75*y(i)^2-3.75*x(j)^2-1.5*x(j));
else if x(j)+y(i)<=-1
z(i,j)=0.5457*exp(-0.75*y(i)^2-3.75*x(j)^2+1.5*x(j));
else z(i,j)=0.7575*exp(-y(i)^2-6*x(j)^2);
end
end
end
end
axis([-a,a,-b,b,min(min(z)),max(max(z))]);
colormap(flipud(winter));surf(x,y,z);
步骤2 选择file/save命令，将文件保存，命名为first.m。
步骤3 在command window窗口输入文件名，可看到图形。
四、练习
1．编写一程序计算n的阶乘。
>> jiecheng
n=5
n =
5
120
99的最小整数。
2．编写一个程序求出阶乘大于或等于99
>> bijiao
ans =
120
3. 使用for函数编写一个程序实现sum(A)的功能，其中A为矩阵。
>> suma
A=ones(3)
A =
1 1 1
1 1 1
1 1 1
B =
3 3 3
4. 使用循环结构和向量化两种方法实现求数组的平方和平方根的计算，并计算程序运行时间。
>> tic;shijian;toc
A=magic(3)
A =
8 1 6
3 5 7
4 9 2
a1 =
64 1 36
9 25 49
16 81 4
a2 =
2.8284 1.0000 2.4495
1.7321
2.2361 2.6458
2.0000
3.0000 1.4142 Elapsed time is 7.513000 seconds.
5. 编写一个函数文件，用于生成等比数列。
>> dengbi(1,3,3)
ans =
1 3 9
五、实验分析
通过这次实验，学习了MATLAB中的关系运算和逻辑运算，掌握了它们的表达形式和用法以及MATLAB中的选择结构和循环结构，学会了用MATLAB进行M文件的编写和调用。
六、实验总结
利用M文件可以记住编辑一些有特殊功能的函数，几乎完全满足了我们的运算需求，及时有的函数在matlab的库中没有我们也可以自己进行编辑，优化了它的功能。
matlab实验四
实验目的 （1） 利用计算机完成控制系统的根轨迹作图。 （2） 了解控制系统根轨迹作图的一般规律。 （3） 利用根轨迹进行系统分析。 实验步骤 (1)运行matlab 。 (2)练习根轨迹的相关函数。 rlocus(sys) rlocus(sys,k) r=rlocus(sys) [r,k]=rlocus(sys) (3)实验内容 1)给定如下系统的开环传递函数，作出它们的根轨迹，并完成给定要求。 ()()()21++= s s s k s G 要求：准确记录根轨迹的起点、终点和根轨迹的条数。 确定根轨迹的分离点与相应的根轨迹增益。 确定临界稳定时根轨迹增益k 。 (1) num=[1]; den=conv([1 0],conv([1 1],[1 2])); sys=tf(num,den); rlocus(sys)
-1、0终点为无穷远∞。 (2) num=[1]; den=conv([1 0],conv([1 1],[1 2])); sys=tf(num,den); rlocus(sys); [kd,pd]=rlocfind(sys) Select a point in the graphics window selected_point = -0.4207 - 0.0000i kd = 0.3849 pd = -2.1547 -0.4247
分离点为-0.4207，增益为0.3849 (3) num=[1]; den=conv([1 0],conv([1 1],[1 2])); sys=tf(num,den); rlocus(sys); [k,p]=rlocfind(sys) Select a point in the graphics window selected_point = 0.0153 - 1.4136i k = 6.0566 p = -3.0051 0.0026 + 1.4197i ()()()()164112 ++-+=s s s s s k s G 要求：确定根轨迹与虚轴交点并确定系统稳定的根轨迹增益k 。 num=[1 1]; den=conv([1 0],conv([1 -1],[1 4 16])); sys=tf(num,den); rlocus(sys);
Matlab上机实验答案
Matlab上机实验答案 实验一 MATLAB运算基础 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全部变量。 >> z1=2*sin(85*pi/180)/(1+exp(2)) z1 = >> x=[2 1+2i; 5]; >> z2=1/2*log(x+sqrt(1+x^2)) z2 = - + + -
>> a=::; >> z3=(exp.*a)-exp.*a))./2.*sin(a++log(+a)./2) (>> z33=(exp*a)-exp*a))/2.*sin(a++log(+a)/2)可以验证z3==z33，是否都为1） z3 = Columns 1 through 5 + + + + + Columns 6 through 10 + + + + + Columns 11 through 15 + + + + + Columns 16 through 20 + + + + +
Columns 21 through 25 + + + + + Columns 26 through 30 + + + + + Columns 31 through 35 + + + + + Columns 36 through 40 + + + + + Columns 41 through 45 + + + + + Columns 46 through 50
+ + + + + Columns 51 through 55 + + + + + Columns 56 through 60 + + + + + Column 61 + (4) 2 2 4 2 01 112 2123 t t z t t t t t ?≤< ? =-≤< ? ?-+≤< ? ，其中t=0:: >> t=0::; >> z4=(t>=0&t<1).*(t.^2)+(t>=1&t<2).*(t.^2-1)+(t>=2&t<3).*(t.^ 2-2.*t+1) z4 =
MATLAB实验报告(1-4)
信号与系统MATLAB第一次实验报告 一、实验目的 1.熟悉MATLAB软件并会简单的使用运算和简单二维图的绘制。 2.学会运用MATLAB表示常用连续时间信号的方法 3.观察并熟悉一些信号的波形和特性。 4.学会运用MATLAB进行连续信号时移、反折和尺度变换。 5.学会运用MATLAB进行连续时间微分、积分运算。 6.学会运用MATLAB进行连续信号相加、相乘运算。 7.学会运用MATLAB进行连续信号的奇偶分解。 二、实验任务 将实验书中的例题和解析看懂，并在MATLAB软件中练习例题，最终将作业完成。 三、实验内容 1.MATLAB软件基本运算入门。 1). MATLAB软件的数值计算： 算数运算 向量运算：1.向量元素要用”[ ]”括起来，元素之间可用空格、逗号分隔生成行向量，用分号分隔生成列向量。2.x=x0:step:xn.其中x0位初始值，step表示步长或者增量，xn为结束值。 矩阵运算：1.矩阵”[ ]”括起来；矩阵每一行的各个元素必须用”,”或者空格分开； 矩阵的不同行之间必须用分号”;”或者ENTER分开。2.矩阵的加法或者减法运算是将矩阵的对应元素分别进行加法或者减法的运算。3.常用的点运算包括”.*”、”./”、”.\”、”.^”等等。
举例：计算一个函数并绘制出在对应区间上对应的值。 2).MATLAB软件的符号运算：定义符号变量的语句格式为”syms 变量名” 2.MATLAB软件简单二维图形绘制 1).函数y=f(x)关于变量x的曲线绘制用语：>>plot(x,y) 2).输出多个图像表顺序：例如m和n表示在一个窗口中显示m行n列个图像，p 表示第p个区域，表达为subplot(mnp)或者subplot(m,n,p) 3).表示输出表格横轴纵轴表达范围：axis([xmax,xmin,ymax,ymin]) 4).标上横轴纵轴的字母：xlabel(‘x’),ylabel(‘y’) 5).命名图像就在subplot写在同一行或者在下一个subplot前：title(‘……’) 6).输出：grid on 举例1：
实验四 MATLAB程序设计
实验四 MATLAB 程序设计 1.实验目的 （1）熟练掌握MATLAB 的程序流程控制结构。 （2）掌握M 文件的结构，M 函数文件编写、使用。 （3）熟练掌握函数调用和参数传递。 2.实验仪器 （1）Matlab6.5应用软件安装版 一套 （3）PC 机 一台 3. 实验原理 依据MA TLAB 的编程的原理，编写M 函数文件，调用M 函数文件，完成曲线绘制。 4. 实验步骤 （1）利用for 、while 控制语句和sum 指令求和。 （2）使用MA TLAB 函数文件绘图。 （3）利用置换指令绘制脉冲响应曲线. （4）利用feval 指令实现指定的函数。 5. 实验报告内容（选做其中两题） （1）分别用for 和while 循环语句计算∑==630i i 2 K 的程序，再写出一种避免循环的计算程序。 （提示：可考虑利用MA TLAB 的sum （X,n ）函数，实现沿数组X 的第n 维求和。）保存为M 文件. （2）将课本例4-8子函数编程及调用演示，三个子图上的圆和多边形绘制在同一坐标系中。并保存为M 文件。保存输出结果图。 （3）利用置换指令subs(X,new),例4-18中的脉冲响应在t=[0,18]的曲线。并保存为M 文件。保存输出结果图。 （4）试利用feval （）指令计算F(x)+F 2(x)，其中F 可取‘sin ’、‘cos ’。（提示：先编写以个M 函数function y=trif(F,x)实现F(x)+F 2(x)的计算，在编写调用函数完成F 为‘sin ’、‘cos ’的计算），并保存为M 文件。(指定完成sin(pi/2)+sin(pi/2)^2; cos(pi/3)+cos(pi/3)^2)
MATLAB全部实验及答案
MATLAB全部实验及答案 实验一、MATLAB基本操作 实验内容及步骤 4、有关向量、矩阵或数组的一些运算 （1）设A=15；B=20；求C=A+B与c=a+b？ （2）设A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]，B=[9 8 7;6 5 4;3 2 1]；求A*B与 A.*B？ A*B就是线代里面的矩阵相乘 A.*B是对应位置的元素相乘（3）设a=10，b=20；求i=a/b=0.5与j=a\b=2？ （4）设a=[1 -2 3;4 5 -4;5 -6 7] 请设计出程序，分别找出小于0的矩阵元素及其位置（单下标、全 下标的形式），并将其单下标转换成全下标。 clear,clc a=[1 -2 3;4 5 -4;5 -6 7]; [x,y]=find(a<0); c=[]; for i=1:length(x) c(i,1)=a(x(i),y(i)); c(i,2)=x(i); c(i,3)=y(i); c(i,4)=(y(i)-1)*size(a,2)+x(i); end c
（5）在MATLAB命令行窗口运行A=[1,2;3,4]+i*[5,6;7,8]；看结果如何？如果改成运行A=[1,2;3,4]+i[5,6;7,8]，结果又如何？前面那 个是虚数矩阵，后面那个出错 （6）请写出完成下列计算的指令： a=[1 2 3;3 4 2;5 2 3]，求a^2=？,a.^2=？ a^2= 22 16 16 25 26 23 26 24 28 a.^2= 1 4 9 9 16 4 25 4 9 （7）有一段指令如下，请思考并说明运行结果及其原因 clear X=[1 2;8 9;3 6]; X( : ) 转化为列向量 （8）使用三元组方法，创建下列稀疏矩阵 2 0 8 0 0 0 0 1 0 4 0 0 6 0 0 0 方法一： clear,clc
Matlab实验第一次实验答案
实验一Matlab使用方法和程序设计 一、实验目的 1、掌握Matlab软件使用的基本方法； 2、熟悉Matlab的数据表示、基本运算和程序控制语句 3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制 4、熟悉Matlab程序设计的基本方法 二、实验内容： 1、帮助命令 使用help命令，查找sqrt（开方）函数的使用方法； 解：sqrt Square root Syntax B = sqrt(X) Description B = sqrt(X) returns the square root of each element of the array X. For the elements of X that are negative or complex, sqrt(X) produces complex results. Remarks See sqrtm for the matrix square root. Examples sqrt((-2:2)') ans = 0 + 1.4142i 0 + 1.0000i
1.0000 1.4142 2、矩阵运算 （1）矩阵的乘法 已知A=[1 2;3 4]; B=[5 5;7 8]; 求A^2*B 解：A=[1 2;3 4 ]; B=[5 5;7 8 ]; A^2*B （2）矩阵除法 已知A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; B=[1 0 0;0 2 0;0 0 3]; A\B,A/B 解：A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9 ]; B=[1 0 0;0 2 0;0 0 3 ]; A\B,A/B （3）矩阵的转置及共轭转置
matlab实验报告
MATLAB 数学实验报告 指导老师： 班级： 小组成员： 时间：201_/_/_
Matlab 第二次实验报告 小组成员： 1 题目：实验四，MATLAB 选择结构与应用实验 目的：掌握if 选择结构与程序流程控制，重点掌握break，return , pause语句的应用。 问题：问题1：验证“哥德巴赫猜想” ，即：任何一个正偶数（n>=6）均可表示为两个质数的和。要求编制一个函数程序，输入一个正偶数，返回两个质数的和。 问题分析：由用户输入一个大于6 的偶数，由input 语句实现。由if 判断语句判断是否输入的数据符合条件。再引用质数判断函数来找出两个质数，再向屏幕输出两个质数即可。 编程：function [z1,z2]=gede(n); n=input('please input n')
if n<6 disp('data error'); return end if mod(n,2)==0 for i=2:n/2 k=0; for j=2:sqrt(i) if mod(i,j)==0 k=k+1; end end for j=2:sqrt(n-i) if mod(n-i,j)==0 k=k+1; end end if k==0 fprintf('two numbers are') fprintf('%.0f,%.0f',i,n- i) break end
end end 结果分析 如上图，用户输入了大于6的偶数返回两个质数5和31,通过 不断试验，即可验证哥德巴赫猜想。 纪录：if判断语句与for循环语句联合嵌套使用可使程序结构更加明晰，更快的解决问题。 2题目：实验四，MATLAB选择结构与应用实验 目的：用matlab联系生活实际，解决一些生活中常见的实际问 题。
Matlab实验五分支结构程序设计答案
实验五分支结构程序设计 实验内容 （1）从键盘输入一个数，将它反向输出，例如输入693，输出为396 >> clear >> format long g s=input('s=') n=fix(log10(s)); A=0; for i=1:n a=fix(s/10^n); x=fix(mod(s,10^i)/10.^(i-1)); A=A+x*10^(n+1-i); end A+a s=693 s = 693 ans = 396 （2）输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A，B，C，D，E其中90-100位A，80-89为B，70-79为C，60-69为D，60以下为E 1）分别用if语句和switch语句实现 2）输入百分制成绩后要判断成绩的合理性，对不合理的成绩应输出出错信息 If语句 >> a=input('输入成绩') if a>=90&a<=100 disp('A 成绩合理'); elseif a>=80&a<90 disp('B 成绩合理'); elseif a>=70&a<80 disp('C 成绩合理');
elseif a>=60&a<70 disp('D 成绩合理'); elseif a<60 disp('E 成绩合理'); else disp('成绩错误') end 输入成绩98 a = 98 A 成绩合理 >> a=input('输入成绩') if a>=90&a<=100 disp('A 成绩合理'); elseif a>=80&a<90 disp('B 成绩合理'); elseif a>=70&a<80 disp('C 成绩合理'); elseif a>=60&a<70 disp('D 成绩合理'); elseif a<60 disp('E 成绩合理'); else disp('成绩错误') end 输入成绩148 a = 148 成绩错误 switch语句 >> a=input('输入成绩') switch a; case num2cell(0:59) disp('E 成绩合理'); case num2cell(60:69) disp('D 成绩合理'); case num2cell(70:79) disp('C 成绩合理'); case num2cell(80:89) disp('B 成绩合理'); case num2cell(90:100) disp('A 成绩合理'); otherwise disp('成绩错误'); end
MATLAB)课后实验答案[1]
实验一 MATLAB 运算基础 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全部变量。 (1) 0 12 2sin851z e =+ (2) 221ln(1)2 z x x =++，其中2 120.45 5i x +??=? ?-?? (3) 0.30.330.3sin(0.3)ln , 3.0, 2.9,,2.9,3.022a a e e a z a a --+= ++=-- (4) 2242011 122123t t z t t t t t ?≤=0&t<1).*(t.^2)+(t>=1&t<2).*(t.^2-1)+(t>=2&t<3) .*(t.^2-2*t+1)
4. 完成下列操作： (1) 求[100,999]之间能被21整除的数的个数。 (2) 建立一个字符串向量，删除其中的大写字母。 解：(1) 结果： m=100:999; n=find(mod(m,21)==0); length(n) ans = 43 (2). 建立一个字符串向量例如： ch='ABC123d4e56Fg9';则要求结果是： ch='ABC123d4e56Fg9'; k=find(ch>='A'&ch<='Z'); ch(k)=[] ch =
实验二 MATLAB程序设计 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、 实验内容 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 运行下面的程序，按程序提示输入n=1,2,3,5,7等数来验证这一结论。 请为关键的Matlab 语句填写上相关注释，说明其含义或功能。 4. 的值，调用该函数后，
MATLAB 实验四报告
实验四 线性控制系统的时域响应分析 一、 实验目的 1．熟悉MATLAB 有关命令的用法； 2．用MATLAB 系统命令对给定系统进行时域分析； 二、实验内容 求连续系统的单位阶跃响应有关命令的用法： 命令格式： [y,x,t]=step(num, den) [y,x,t]=step(num, den, t) [y,x,t]=step(A,B,C,D) [y,x,t]=step(A,B,C,D,iu) [y,x,t]=step(A,B,C,D,iu,t) 练习4-1. 给定系统的传递函数如下： 求该系统的阶跃响应曲线,记录超调量、上升时间、过渡过程时间。 结果： num=[25]; den=[1 4 25]; step(num,den) grid 练习4-2. 已知系统的开环传递函数为： 求出该系统在单位负反馈下的阶跃响应曲线，记录超调量、上升时间、过渡过程时间。 结果： num=[20]; s s s s s G 4036820 )(234+++=25 425)()(2++=S S S R S C
+ — — den=[1 8 36 40 0]; [numc,denc]=cloop(num,den,-1); step(numc,denc) 练习4-3 已知系统的传递函数为： ①求系统的阶跃响应； ②阶跃响应曲线线型用“*”号表示； ③阶跃响应图应加上横坐标名、纵坐标名和标题名，并加上网格线。 结果： G1=tf([6.3233 6.3233*2*1.4235 1.4235*1.4235*6.3233 ],[1 0]); G2=tf([1],[1 1 10 0]); sys1=series(G1,G2); sys=feedback(sys1,-1); [y,t,x]=step(sys) plot(t,y,'*'); xlabel('time'); ylabel('y'); title('响应'); grid 练习4-4 求T1、T2、T3系统的阶跃响应； ①将 T1、T2、T3系统的阶跃响应图画在同一窗口内； ②T1、T2、T3系统的阶跃响应曲线分别用不同的线形和颜色表示； ③将‘T1、T2、T3’分别标注在对应的曲线上。 s s 2)4235.1(3233.6+ ) 5)(1(1++s s s
matlab所有实验及答案
实验二 习题 1、 矩阵Y= ???? ? ???? ???3472123100451150425 ，给出元素1的全下标和单下标，并用函数练习全下标和单下标的转换，求出元素100的存储位置。取出子矩阵?? ? ? ??21301，并求该矩阵的维数。 解：命令为： Y=[5,2,4;0,15,1;45,100,23;21,47,3] Y(2,3) Y(10) sub2ind([4 3],2,3) [i,j]=ind2sub([4 3],10) find(Y==100) sub2ind([4 3],3,2) B=Y(2:2:4,3:-2:1) 或 B=Y([2 4],[3 1]) [m n]=size(Y) 2、 建立一个数值范围为0—100内4*5的整数随机矩阵。 求出大于50的元素的位置。 解：命令为： G=int8(100*rand(4,5)) find(G>50) 3、 已知矩阵A=[1 0 -1 ；2 4 1； -2 0 5]，B=[0 -1 0；2 1 3；1 1 2] 求2A+B 、A 2-3B 、A*B 、B*A 、A .*B ，A/B 、A\B 解：命令为： A=[1 0 -1 ；2 4 1； -2 0 5] B=[0 -1 0；2 1 3；1 1 2] E=2*A+B F=A^2-3*B G=A*B H=B*A I=A.*B J=A/B K=A\B 4、 利用函数产生3*4阶单位矩阵和全部元素都为8的 4*4阶矩阵，并计算两者的乘积。 解：命令为： A=eye(3,4) B=8*ones(4) C=A*B 5、 创建矩阵a=????? ???????------7023021.5003.120498601 ,取出其前两列构成的矩阵b ，取出前两行构成矩阵c ，转置矩阵b 构成矩阵d ，计算a*b 、c ************************ MATLAB上机指导书 ************************ 昆明理工大学机电学院 彭用新 2015年3月 实验三符号计算 一、操作部分：在命令窗口执行命令完成以下运算，记录运算结果。 1.findsym：帮助我们获取系统定义的自变量 f= sym('sin(a*x+b*y)'); findsym(f) 2.numden（获取分子分母）, sym2poly,（获取多项式时系数）poly2sym（根据多项式系 数获得符号表达式） [n,d]=numden(sym('x*x+y')+sym('y^2')) p=sym('2*x^3+3*x^2+4'); sym2poly(p) x=[2,3,0,4]; poly2sym(x) 3. collect ：合并同类项；expand：展开多项式；horner: 分解成嵌套形式；factor：因式 分解；simplify: 对表达式化简 syms x y; collect(x^2*y+y*x-x^2-2*x) collect((x+y)*(x^2+y^2+1), y) syms x y; expand((x-2)*(x-4)) syms x;horner(x^3-6*x^2+11*x-6) syms x;factor(x^3-6*x^2+11*x-6) syms x;simplify((x^2+5*x+6)/(x+2)) 4. finverse ：求得符号函数的反函数。 syms x y; finverse(1/tan(x)) f= x^2+y; finverse(f,y) finverse(f) https://www.360docs.net/doc/bb997420.html,pose 求符号函数的复合函数 syms x y; f = 1/(1 + x^2); g = sin(y); compose(f,g) 6. subs :表达式替换。 syms a b;subs(a+b,a,4) 实验四 MATLAB图形系统 实验性质：验证性实验级别：必做 开课单位：信息与通信工程学院通信工程系学时：2学时 一、实验目的： 1、掌握利用MATLAB提供的图形函数来建立图形 2、理解MATLAB图形系统的概貌 二、实验器材： 安装matlab软件的计算机 三、实验原理 3.1 二维曲线绘图的基本操作 plot的基本调用格式的运用 3.2 三维绘图的基本操作 三维线图指令plot3 3.3 高级图形 一个图形由安排在一个层次结构上的五个图形对象组成。首先有一个窗口，这是一个图形对象。然后由两个轴对象来定义相应的坐标轴。这些都可以用s u b p l o t命令来完成。最后，用p l o t命令来创建两个线条对象。 对于每一个对象都可以修改它的一些属性。例如，可以改变图形窗口的位置和图形对象的背景色。对于一个轴对象可以改变它在图形区域内的刻度大小和位置。线条对象可以变得更细，改变成另一种颜色，另一种线型等等。 四、实验内容： 1、画出对数和指数函数,并分别加上标题,轴标记和曲线说明.这里要求采用多种方法 来标注曲线. 2、将图形窗口分成两格,分别绘制正割和余割函数曲线,并加上适当的标注. 3、将图形分成两个窗格分别绘制出函数在[-3,3]区间上的曲线,并利用axis调整轴 刻度,使它们具有相同的缩放尺寸 4、有一位研究生,在一年中平均每月的费用为生活费190元,资料费33元,电话费45 元,购买衣服42元,其它费用45元.请以一饼图表示出他每月的消费比例,并分离出 表示资料费用的切片.请给出每一块加以标注. 五、实验步骤： 1、画出对数和指数函数,并分别加上标题,轴标记和曲线说明； 2、将图形窗口分成两格,分别绘制正割和余割函数曲线,并加上适当的标注. 3、将图形分成两个窗格分别绘制出函数在[-3,3]区间上的曲线,并利用axis调整轴 刻度,使它们具有相同的缩放尺寸； 4、根据内容4编写m文件，并以一饼图表示出他每月的消费比例。 六、实验结果 1、画出对数和指数函数,并分别加上标题,轴标记和曲线说明.这里要求采用多种方法来标注曲线 代码： 实验四GUI 设计专业 学号姓名成绩电气工程及其自 动化201409140305 杨诚1.创建GUI 绘制方程c bx ax y ++=2图形，需要显示绘图结果的坐标系窗口，还能够输入 a ， b ， c 的值和x 取值范围（最大值和最小值）。 回调函数的编写： a=str2num(get(handles.edit1,'String'));b=str2num(get(handles.edit2,'String'));c=str2num(get(handles.edit3,'String'));xmin=str2num(get(handles.edit4,'String'));xmax=str2num(get(handles.edit5,'String'));x=xmin:0.1:xmax;y=a*x.^2+b*x+c;plot(x,y); 设计的运行界面截图： 2.设计一个GUI，完成画出y=sin(x)、y=cos(x)和y=x 3.的波形图。回调函数的编写： x=-5:0.1:5 plot(x,sin(x)) x=-5:0.1:5 plot(x,cos(x)) x=-5:0.1:5 y=x.^3 plot(x,y) 设计的运行界面截图： 3.创建一个GUI，含有下拉菜单，下拉菜单中有背景颜色选择。回调函数的编写： yanse=get(handles.popupmenu1,'value'); switch yanse case1 set(gcf,'color','r'); case2 set(gcf,'color','y'); case3 set(gcf,'color','g'); end 设计的运行界面截图： 电子科技大学电子工程学院标准实验报告（实验）课程名称MATLAB与数值分析 学生姓名： 学号： 指导教师： 一、实验名称 实验二 线性方程组求解和函数的数值逼近 二、实验目的 通过上机实验，使学生对病态问题、线性方程组求解和函数的数值逼近方法有一个初步的理解。 实验涉及的核心知识点：病态方程求解、矩阵分解和方程组求解、Lagrange 插值。 实验重点与难点：算法设计和MATLAB 编程 三、实验内容 1. 对高阶多项式 ()()() ()()20 1 1220k p x x x x x k ==---=-∏ 编程求下面方程的解 ()190p x x ε+= 并绘图演示方程的解与扰动量ε的关系。 2. 对2 20n =，生成对应的Hilbert 矩阵，计算矩阵的条件数；通过先确定解获得常向量 b 的方法，确定方程组 ()n H x b = 最后，用矩阵分解方法求解方程组，并分析计算结果。 3. 对函数 ()2 1 125f x x = + []1,1x ∈- 的Chebyshev 点 ()()21cos 21k k x n π ?? -= ? ?+? ? ，1,2,,1k n =+ 编程进行Lagrange 插值，并分析插值结果。 四、实验数据及结果分析 1. 对高阶多项式 ()()() ()()20 1 1220k p x x x x x k ==---=-∏ 编程求下面方程的解 ()190p x x ε+= 并绘图演示方程的解与扰动量ε的关系。 p=[1,-1]; for i=2:20 n=[1,-i]; p=conv(p,n); % 求多项式乘积 end m=zeros(1,21); % m 的最高次幂为20，有21项 hold on x=1:20; d=[-1,0,0.1,0.5,1]; for i=1:5 delt=d(i); m(2)=delt; y=(roots(p+m))'; % 求多项式的根 plot(x,y,'-o','color',[i/5,i/20,i/10]); end title('方程p(x)=0的解与扰动量delt 的关系') legend('delt=-1','delt=0','delt=0.1','delt=0.5','delt=1') 2468101214161820 010 20 30 40 50 60 方程p(x)=0的解与扰动量delt 的关系 delt=-1delt=0delt=0.1delt=0.5delt=1 MATLAB工具软件实验(1) （1）生成一个4×4的随机矩阵，求该矩阵的特征值和特征向量。程序： A=rand(4) [L,D]=eig(A) 结果： A = 0.9501 0.8913 0.8214 0.9218 0.2311 0.7621 0.4447 0.7382 0.6068 0.4565 0.6154 0.1763 0.4860 0.0185 0.7919 0.4057 L = -0.7412 -0.2729 - 0.1338i -0.2729 + 0.1338i -0.5413 -0.3955 -0.2609 - 0.4421i -0.2609 + 0.4421i 0.5416 -0.4062 -0.0833 + 0.4672i -0.0833 - 0.4672i 0.4276 -0.3595 0.6472 0.6472 -0.4804 D = 2.3230 0 0 0 0 0.0914 + 0.4586i 0 0 0 0 0.0914 - 0.4586i 0 0 0 0 0.2275 （2）给出一系列的a值，采用函数 22 22 1 25 x y a a += - 画一组椭圆。 程序： a=0.5:0.5:4.5; % a的绝对值不能大于5 t=[0:pi/50:2*pi]'; % 用参数t表示椭圆方程 X=cos(t)*a; Y=sin(t)*sqrt(25-a.^2); plot(X,Y) 结果： （3）X=[9,2,-3,-6,7,-2,1,7,4,-6,8,4,0,-2], （a）写出计算其负元素个数的程序。程序： X=[9,2,-3,-6,7,-2,1,7,4,-6,8,4,0,-2]; L=X<0; A=sum(L) 结果： A = 实验4 Matlab 程序设计1 实验目的： 1、 掌握建立和执行M 文件的方法； 2、 掌握实现选择结构的方法； 3、 掌握实现循环结构的方法。 实验内容： 1. 从键盘输入一个4位整数，按如下规则加密后输出。加密规则：每位数字都加上7，然 后用和除以10的余数取代该数字；再把第一位与第三位交换，第二位与第四位交换。 2. 求分段函数的值。 ,x x x x y x x x x x x x ?+- <≠-?=-+ ≤<≠≠??-- ?2226035605231且且及其他 用if 语句实现，分别输出x=-5,-3,0,1,2,2.5,3,5时的y 值。 3. 输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A 、B 、C 、D 、E ，其中90~100分为A ，80~89 分为B ，70~79分为C ，60~69分为D ，60分以下为E 。 要求： （1） 分别用if 语句和swich 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。 4. 硅谷公司员工的工资计算方法如下： （1） 工作时数超过120小时者，超过部分加发15%； （2） 工作时数低于60小时者，扣发700元； （3） 其余按每小时84元计发。 试编程按输入的工号和该号员工的工时数，计算应发工资。 5.设计程序，完成两位数的加、减、乘、除四则运算。即：输入两个两位随机整数，再输 入一个运算符号，做相应的运算，并显示相应的结果。 6.建立5×6矩阵，要求输出矩阵的第n行元素。当n值超过矩阵的行数时，自动转为输 出矩阵的最后一行元素，并给出出错信息。 7.产生20个两位随机整数，输出其中小于平均数的偶数。 实验代码及实验结果 1. >> a=input('请输入一个四位整数：'); 请输入一个四位整数：9988 >> a1=fix(a/1000); >> a2=rem(fix(a/100),10); >> a3=rem(fix(a/10),10); >> a4=rem(a,10); >> a1=rem(a1+7,10); >> a2=rem(a2+7,10); >> a3=rem(a3+7,10); >> a4=rem(a4+7,10); >> b=a1;a1=a3;a3=b; >> b=a2;a2=a4;a4=b; >> c=a1*1000+a2*100+a3*10+a4; >> disp(c) 一熟悉Matlab工作环境 1、熟悉Matlab的5个基本窗口 思考题： （1）变量如何声明，变量名须遵守什么规则、是否区分大小写。 答：变量一般不需事先对变量的数据类型进行声明，系统会依据变量被赋值的类型自动进行类型识别，也就是说变量可以直接赋值而不用提前声明。变量名要遵守以下几条规则：?变量名必须以字母开头，只能由字母、数字或下划线组成。 ?变量名区分大小写。 ?变量名不能超过63个字符。 ?关键字不能作为变量名。 ?最好不要用特殊常量作为变量名。 （2）试说明分号、逗号、冒号的用法。 分号：分隔不想显示计算结果的各语句；矩阵行与行的分隔符。 逗号：分隔欲显示计算结果的各语句；变量分隔符；矩阵一行中各元素间的分隔符。 冒号：用于生成一维数值数组；表示一维数组的全部元素或多维数组某一维的全部元素。 （3）linspace（）称为“线性等分”函数，说明它的用法。 LINSPACE Linearly spaced vector. 线性等分函数 LINSPACE(X1, X2) generates a row vector of 100 linearly equally spaced points between X1 and X2. 以X1为首元素，X2为末元素平均生成100个元素的行向量。 LINSPACE(X1, X2, N) generates N points between X1 and X2. For N < 2, LINSPACE returns X2. 以X1为首元素，X2为末元素平均生成n个元素的行向量。如果n＜2，返回X2。 Class support for inputs X1,X2: float: double, single 数据类型：单精度、双精度浮点型。 （4）说明函数ones（）、zeros（）、eye（）的用法。 ones（）生成全1矩阵。 zeros（）生成全0矩阵。 eye（）生成单位矩阵。 2、Matlab的数值显示格式 实验二一维二维数组的创建和寻访 一、实验目的 1、掌握一维数组、二维数组创建和寻访的几种方法。 2、区别数组运算和矩阵运算的差别。 3、熟悉执行数组运算的常用数组操作函数。 4、掌握数组运算中的关系和逻辑操作及常用的关系、逻辑函数。 5、掌握“非数”、“空”数组在MA TLAB中的应用。 二、实验主要仪器与设备 装配有MA TLAB7.6软件的计算机 三、预习要求 做实验前必须认真复习第三章MATLAB的数值数组及向量化运算功能。 四、实验内容及实验步骤 1、一维数组的创建方法有哪几种？举例说明。 答：一维数组的创建方法有： ①递增/递减型一维数组的创建：冒号生成法：x=a：inc：b 线性（或对数）定点法：x=linspace(a,b,n)，x=logspace(a,b,n) ②逐个元素输入法：如x=[0.1，sin(pi/5)，-exp(-3)，-2*pi] ③运用MA TLAB函数生成法：例ones，rand等。 2、输入以下指令，并写出运行结果。本例演示：数组元素及子数组的各种标识和寻访格式；冒号的使用；end的作用。 A=zeros(2,6) %创建(2×6)的全零数组 A(:)=1:12 %赋值号左边：单下标寻访(2×6) 数组A的全部12个元素 %赋值号右边：拥有12个元素的一维数组 A(2,4) %双下标：A数组的第2行第4列元素 A(8) %单下标：数组A的第8个元素 A(: , [1,3]) %双下标：显示A的“第1列和第3列上全部行的元素” A([1, 2, 5, 6]') %单下标：把A数组第1,2,5,6个元素排成列向量 A(: , 4:end) %双下标：显示A的“从第4起到最后一列上全部行的元素” %在此end用于“列标识”，它表示“最后一列” A(2,1:2:5)=[-1, -3, -5] %把右边的3个数分别赋向A数组第2行的第1,3,5个元素位置 B=A([1, 2, 2, 2], [1, 3, 5]) %取A数组的1,3,5列的第1行元素作为B的第1行 %取A数组的1,3,5列的第2行分别作为B的第2,3,4行 L=A<3 %产生与A维数相同的“0，1”逻辑数组 A(L)=NaN %把逻辑1标识的位置上的元素赋为“非数” 运行结果： A = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 《数学实验》报告实验名称 Matlab 二维曲线绘图 2011年 5月 一、【实验目的】 学习Matlab 绘图的运用，学会制作二维曲线，三维图形的绘画。 二、【实验任务】 P79 第3，5，9题。 1，在同一图形窗口画三个子图…… 2，绘制圆锥螺线的图像并加各种标注…… 3，画三维曲面z=5-x^2-y^2与平面z=3的交线。 三、【实验程序】 1. >> clear >> x=-pi:pi/50:4*pi; y1=x.*cos(x); y2=x.*tan(1./x).*sin(x.^3); y3=exp(1./x).*sin(x); subplot(3,1,1) plot(x,y1,'r*'),grid on title('y1=xcosx') xlabel('x轴'),ylabel('y轴') axis([-pi pi -pi pi]) gtext('y1=xcosx'),legend('y1=xcosx') subplot(3,1,2),plot(x,y2,'b'),grid on title('y=xtan(1/x)sin(x^3)') gtext('y=xtan(1/x)sin(x^3)') legend('y=xtan(1/x)sin(x^3)') axis([pi 4*pi -2 2]) subplot(3,1,3),plot(x,y3,'y'),grid on title('y=exp(1/x)sinx') xlabel('x轴'),ylabel('y轴') gtext('y=exp(1/x)sinx') legend('y=exp(1/x)sinx') axis([1 8 -3 3]) 2. >> clear >> t=0:pi/50:20*pi; x=t.*cos(pi/6.*t); y=t.*sin(pi/6.*t); z=2.*t; plot3(x,y,z) title('圆锥螺线') xlabel('x轴'),ylabel('y轴'),zlabel('z轴') >> t=0:pi/50:20*pi; x=t.*cos(pi/6.*t);昆明理工大学MATLAB实验指导书(第二次实验)
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