matlab实验(西北农林科技大学)归纳.docx

学年学期 课程名称 实验名称 实验室 专业年级 学生姓名 学生学号 提交时间 成 绩 任课教师国北农林布机大学课程实验报告2015-2016学年第2学期MATLAB与科学计算实验一 MATLAB环境与数值计算测量测绘实验中心计算机室土木13级201302016-06-02王增红水利与建筑工程学院实验四Simulink仿真1、目的和要求掌握Simulink的模型窗口、创立过程，会设置模块和信号线参数。2、内容和步骤参见教材7. 5.2小节内容。3、实验报告提交要求(1)使用Simulink模型窗口用两种方法建立二阶系统的仿真模型，并写出具体步骤。法一： 翻开simulink窗口，新建一个模型。 在Sources”模块库选择Step模块，在Conyinuous模块库选择Transfer Fen”模块，在Malh Operations*模块库选择“Sum*模块，在“Sinks*模块库选择Scope”模块。连接各模块，从信号线引出分支点，构成环闭系统。 设置模块参数，翻开“Sum”模块参数设置”对话框，将“Icon shape设置为rectangular,将“Lisi of signs*设置为“ I 一” .在Transfer Fen”模块的参数设置”对话框中，将坟墓多 项式“Denominator”设置为10.60/。在Step”模块的参数设置”对话框中，将“Steptime 修改为0。 添加信号线文本注释。 方针并分析。在 Simulink 模型窗口,选择菜单“Simulation - *Simulation parameters,w 命令,在Solver 页将“Stop time”设置为15,单机“Start simulation*按钮，示波腓显示时间为15s,翻开示波器 的“y坐标设置”对话框，将y坐标的“Y-min改为0, Y-max”改为2。运行后得到以下列图。法二：将法一中系统的构造修改成使用积分模块(integrator)和零极点模块(zero-pole)串联，反响使用“malh operations模块库中的“gain”模块构造成反响环的增益为T,二阶系统构造如图所示，因此运行后的波形 hrd可编辑|欢迎下载备战考试千锤百练备战考试千锤百练图也与法一所得到的波形图一样。图二并进展仿真。(2)使用Simulink模型窗口创立如下所示的模型,步骤: 选择sources”模块库中选择两个sine wave模块，在Math Operations”中选择sum模块，在sinks” 模块中选择scope模块,在continuous”模块库中选择integrator模块。 然后用信号线连接个模块，构成闭环系统。图一图二 仿真并分析，单击工具栏中的“start simulation”按钮开场仿真，在示波器上显示仿真波形。实验一 MATLAB环境与数值计算1、目的和要求(1)熟练掌握MATLAB的启动和退出、MATLAB的命令窗口：常用选单和工具栏，通过实例初步认识对MATLAB 的命令和程序运行等。(2)熟练掌握MATLAB变量的使用；(3)熟练掌握矩阵的创立、掌握MATLAB的矩阵和数组的运算：(4)熟悉MATLAB多项式的运用，掌握MATLAB的拟合和插值方法、积分运算和统计运算。2、内容和步骤参见教材实验一、二。3、实验报告提交要求(1)用MALTAB命令和M程序两种方式求解三元一次方程组。(2a - b + 3c = 5答：以求解三元一次方程组卜a+ b -5c = 5为例:(4a - b + c = 9(2)用MALTAB命令和M程序两种方式求解3X3复数矩阵的模和相角。MALTAB命令M程序 a=2 -1 3:3 1 -5:4 -1 1：a=2 -1 3;3 1 -5;4 -1 1; b=5;5;9;b=5;5;9; x=abx=abX =运行结果：2X =-120-10答:MALTAB命令M程序 a=fix (20ord可编辑|欢迎下载rand(3, 3)a=fix(20*rand(3/3)a =b=magic(3);16185A=a+b*i;181210r=abs(A)2119theta=angle(A)*180/pi b=magic(3)* 运行结果： A=a+b*l;a = r=abs(A)15013r =19161517.888518. 02787.810213181418. 248313. 000012. 2066r =4.47219. 055419. 105017.00001.000014.3178 t he ta=ang1e(A)* 180/p i19. 235416. 763116. 5529theta =13. 601520. 124614.142126. 56513. 179850. 1944theta -9. 462322.619934.992028. 072590. 000024.775163.434983. 65986. 00908. 972617. 354025.016917. 102726. 56518. 1301(3)创立一个4X4矩阵，求逆矩阵、产生对角矩阵、求矩阵的秩等。 a=fix(20*rand(4,4)a =12610101133159151218065 ni=inv(a)ni =-0.00540. 0251-0. 02940. 0664-0. 00790. 08630. 0074-0. 0536-0. 1375-0. 11740. 1740-0. 07220. 18460.0507-0. 10290. 0474 duijiao=diag(a) duijiao =111155 zhi=rank(a)zhi =4(4)创立两个4X4矩阵进展加、减、乘法和左除运算。 a=fix(10*rand(4,4)+1) a =372389293103366910 b=fix(10*rand(44)+1) b =45682410439367681 a-bans =-12-4-565-85010-3-1019 a+b ans =712811101312136196913121711 a*b ans =5379118671191482161216210015185133195203136 ab ans =14. 0000-5. 000020. 000028. 0000-2. 13701.6438-3.0822-3.73975.4110-0.93156.24669.2192-11.28773.4521-14.9726-22.7534(5)创立一个一元四次多项式，进展三5项式求位，求根计算。解：以函数 y=5x+4x3+3x2+2x+l 为例: P=5,4,3, 2, 1 roots(p) %计算多项式的根P =ans =543210. 1378 + 0. 6782 i P=5,4,3, 2, 1;0. 1378 - 0. 6782 i polyval (p, 3) %计算x=3时多项式的值-0. 5378 + 0. 3583 ians =-0. 5378 - 0. 3583i547(6)创立一个一元三次多项式，取十个不同自变量值，计算多项式的值，并分别进展一阶、二阶拟合，图示 原始数据和拟合结果解： p=fix(10*rand(i,4)+l) x=l:2:20; y=polyval (p, x)： pl=polyfit(x, y, 1) :p2=polyfit (x, y, 2); yl=polyval(pl, x);y2=polyval(p2, x); plot(x, yl, r ) hold on plot (x, y2)(7)自建一个一元三次多项式，取十个不同自变量值，计算多项式的值，并用线性、相邻点和三次插值，图示其插值结果。 p=fix(10*rand(l, 4)+1)P =7136 x=l:3:30; y=polyval(p, x): y01=intcrpl (x, y, 12)与线性插值yOl =12774 y02=interpl (x, y, 12, nearest1)%相邻点插值15593 y03=interpl (xF y, 12, cubic) %三次插值 y03 =1.2310e+004 plot(x, y) hold on plot (12, yO 1, * or*) plot(12,y02,，*g,) plot (12, y03/+*)(8)给出多组温度的测定值(内含平均温度、最低、最高温度)，并求其平均温度、最低、最高温度的平均 值、标准差等。解： a=f i x (40*rand (6, 3) + 1)Oord可编辑|欢迎下载a =393228203931332730621617342737387 mean (a)舟各列的平均值 ans =25. 333328. 666723. 1667 std(a)先各列的标准差ans =13.063913.76479.5795国北农林布茨大学课程实验报告学年学期2015-2016学年第2学期课程名称 MATLAB与科学计算实验名称实验二MATLAB的符号计算与可视化实验室测量测绘实验中心计算机室专业年级土木13级学生姓名 学生学号 提交时间2016提6-02成 绩 任课教师王增红水利与建筑工程学院ord可编辑|欢迎下载实验二MATLAB的符号计算与可视化1、目的和要求(1)熟练掌握MATLAB符号表达式的创立、代数运算及化简。(2)熟悉符号方程的求解(3)熟练掌握MATLAB二维曲线、三维图形的绘制。(4)熟练掌握各种特殊图形的绘制。2、内容和步骤参见教材实验三、四。3、实验报告提交要求、1)使用sym和syms命令创符号变量和符号表达式；sym命令syms命令 symC x, real) syms x y realans = yy=x +iord可编辑|欢迎下载(7)随机产生正态分布的数据100个，给出统计数据，并绘制饼状图。y*3Xyy = symC y=3*x*8+7*x*6+x+r) ans =y = 3*x8 + 7*x*6 + x + 1y3*i + x(2)用常数替换符号变量。解： syms x y z=x*6+y*5+x*yz =x*6 + x*y + y*5 subs(z, x, 5) %用 5 替换了 x ans =y*5 + 5*y + 15625(3)寻找两个一元三次符号表达式，分别进展其符号表达式的加、减、乘等运算:两个一元三次符号表达式加、减、乘运算 yl=symC 3*x3+2*x*2+x+10,) yl+y2 %符号表达式相加yi =ans =3*x-3 + 2*x-2 + x + 108*x*3 + 5*x-2 + 2*x + 30 y2=symC 5*x*3+3*x*2+x+20*) yl-y2 %符号表达式相减y2 =ans =5*x-3 + 3*x2 + x + 20-2*x-3 - x2 - 10 yl*y2 %符号表达式相乘ans =(3*x*3 + 2*x-2 + x + 10)*(5*x*3 +3*x*2 + x + 20)(4)寻找一个可化简的符号表达式，并化简：解： y=symC x,7+x*5+T )y =x*7 + x5 + 1 factor(y)ans =(x*2 + x + l)*(x 5 - x*4 + x3 - x + 1)(5)绘制二维曲线，寻找四种二维的曲线.把图形窗口分割为2列2行，并分别标明图名、坐标等。解:M文件x=-2*pi:0.01:2*pi; subplot(221) plot(x,sin(x) title(*y=sin(x)1) xlabel(x) ylabel(y) subplot(222) plot(x,cos(x) title(r y=cos (x) xlabel(x) ylabel(y) subplot (223) plot (x,x.A2) title(y=xA2) xlabel(x) ylabel(y) subplot (224) plot(x,exp(x) axis(-5,5,0,12) title(yeAx) xlabel(x) ylabel(y*)(6)绘制特殊图形.参照教材中相关内容，选取不同的数据绘制三维条形图:M文件y-fix(50*rand(4,3)+1)x=2:5bar3(xz y)解:M文件a=fix(100*randn(10,10) sl=0;s2=0;s3=0;s4=0;for n=l:100if a (n)=-100 sl=sl+l;elseif a (n)=0 s2=s2+l;elseif a (n)100 s3=s3+l;elses4=s4+l;end end y=slz s2,s3z s4 explode=(l 111;pie(yzexplode, (=100)，)(7)题要求注:所有题目要求不同的学生采用不同的符号数字，报告中应列明命令或M文件及结果，(5) 用M文件表达。Uord可编辑欢迎下载国北农林布机大学课程实验报告学年学期2015-2016学年第2学期课程名称MATLAB与科学计算实验名称实验三MATLAB程序设计实验室测量测绘实验中心计算机室专业年级级学生姓名 学生学号提交时间2016-06-02成 绩 任课教师王增红水利与建筑工程学院Uord可编辑欢迎下载备他考试千锤百练实验三MATLAB程序设计1、目的和要求(1)熟练掌握MATLAB的程序流程控制构造。(2)熟练掌握M文件的构造。(3)熟练掌握函数调用和参数传递。2、内容和步骤参见教材实验五。3、实验报告提交要求用for语句、while和函数调用：种方式分别对卜述两题进展编程，并上机进展操作、运行出结果。厂 X厂(1) cosx = l1+ (-1)1n230 即可2!4!(2)！While语句： function cos234(x, n) f=l：sum=l;i=l： while i=nf=f*(-l)*x2/(2*i-l)/(2*i); sum=sum+f;i=i+l;endsum结果： cos234(pi,30) sum =-1command Window cos234 (pi, 30) sun -1函数调用function z=cosl23(x, n)y=l;for m=l:ny=y+(-l)-m*x(2*m)/j i echeng(2*m);endyfunction s=jiecheng(n)s=l;for i=l:ns=i*s;end结果： cosl23(pi,32)y =-1. 0000 cosl23 (pi, 32) y =-1.0000lFor语句 function z=cos222(x, n) y=l;for m=l:n s=l;for i=l:2*m s=s*i;end y=y+(-l) m. *x (2*m) /s; endy结果： cos222(pif34) y =-1. 0000 co$222(pi,34) y =-1.0000lhrd可编辑|欢迎下载备战考试阡锤百练X2 丁 X4用(2) ln(l + X)= X- + H + (TVxWl) n22000 即可23472 + 1For语句 function zky(x, n) s=x;for i=l:ns=s+(-l)*i*x*(i+l)/(i+l)： ends结果： zky (1,2000)s =0. 69340 zky (1,2000) x =0.6934While语句 function zky2(x, n) s=x;j=l;while j=ns=s+(-l) * j*x* (j+l)/(j+l);j=j+l； ends结果： zky2( 1,2000)s =0. 69341 zky2 (l,2000)0.6934函数调用 function zky3(x,n)s=x:for i=l:n s=s+xx(x, i)：endsfunction y=xx(x,n) y=(-l) n*x (n+l)/(n+l);结果： zky3( 1,2000) s =0. 6934 zky3 (1,2000)5 -0.6934国北农林布茨大学课程实验报告学年学期2015-2016学年第2学期课程名称MATLAB与科学计算实验名称实验四 Simulink仿真实验室测量测绘实验中心计算机室专业年级土级学生姓名 学生学号 提交时间2016-06-02成 绩 任课教师王增红水利与建筑工程学院Word可编辑|欢迎下载备他考试千锤百练