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matlab课程设计题目

课题一: 连续时间信号和系统时域分析及MATLAB实现 课题要求: 深入研究连续时间信号和系统时域分析的理论知识。利用MATLAB强大的图形处理功能、符号运算功能以及数值计算功能,实现连续时间信号和系统时域分析的仿真波形。 课题内容: 一、用MATLAB实现常用连续时间信号的时域波形(通过改变参数,分析其时域特性)。 1、单位阶跃信号, 2、单位冲激信号, 3、正弦信号, 4、实指数信号, 5、虚指数信号, 6、复指数信号。 二、用MATLAB实现信号的时域运算 1、相加, 2、相乘, 3、数乘, 4、微分, 5、积分 三、用MATLAB实现信号的时域变换(参数变化,分析波形变化) 1、反转, 2、使移(超时,延时), 3、展缩, 4、倒相, 5、综合变化 四、用MATLAB实现信号简单的时域分解 1、信号的交直流分解, 2、信号的奇偶分解 五、用MATLAB实现连续时间系统的卷积积分的仿真波形 给出几个典型例子,对每个例子,要求画出对应波形。 六、用MATLAB实现连续时间系统的冲激响应、阶跃响应的仿真波形。 给出几个典型例子,四种调用格式。 七、利用MATLAB实现连续时间系统对正弦信号、实指数信号的零状态响应的仿真波形。 给出几个典型例子,要求可以改变激励的参数,分析波形的变化。 课题二: 离散时间信号和系统时域分析及MATLAB实现。 课题要求: 深入研究离散时间信号和系统时域分析的理论知识。利用MATLAB强大的图

形处理功能、符号运算功能以及数值计算功能,实现离散时间信号和系统时域分析的仿真波形。 课题内容: 一、用MATLAB绘制常用信号的时域波形(通过改变参数分析其时域特性) 1、单位序列, 2、单位阶跃序列, 3、正弦序列, 4、离散时间实指数序列, 5、离散时间虚指数序列, 6、离散时间复指数序列。 二、用MATLAB实现信号的时域运算 1、相加, 2、相乘, 3、数乘。 三、用MATLAB实现信号的时域变换(参数变化,分析波形的变化) 1、反转, 2、时移(超时,延时), 3、展缩, 4、倒相。 四、用MATLAB实现离散时间系统卷积和仿真波形 给出几个典型例子,对每个例子要求画出e(k),h(k),e(i),h(i),h(-i),Rzs(k)波形。 五、用MATLAB实现离散时间系统的单位响应,阶跃响应的仿真波形 给出几个典型例子,四中调用格式。 六、用MATLAB实现离散时间系统对实指数序列信号的零状态响应的仿真波形 给出几个典型例子,要求可以改变激励的参数,分析波形的变化。 课题三: 连续时间信号傅里叶级数分析及MATLAB实现。 课题要求: 深入研究连续时间信号傅里叶级数分析的理论知识,利用MATLAB强大的图形处理功能,符号运算功能以及数值计算功能,实现连续时间周期信号频域分析的仿真波形。 课题内容: 一、用MATLAB实现周期信号的傅里叶级数分解与综合 以周期矩形波信号为例,绘出包含不同谐波次数的合成波形,观察合成波形与原矩形 波形之间的关系及吉布斯现象。

MATLAB课程设计报告 基于MATLAB GUI 的滤波器设计软件

MATLAB课程设计报告 基于MATLAB GUI的“滤波器设计软件”设计

摘要 面对庞杂繁多的原始信号, 如何提取所需信号、抑制不需要的信号这就需要使用滤波器。滤波器的作用主要是选择所需频带的信号内容而抑制不需要的其他频带的信号内容。数字滤波器因其精度高、可靠性好、灵活性大等优点, 在语音信号处理、信号频谱估计、信号去噪、无线通信中的数字变频以及图像处理等工程实际应用中都很广泛。根据其冲击响应函数的时域特性可将数字滤波器分为IIR(有限长冲击响应)和FIR(无限长冲击响应)。作为强大的计算软件, MATLAB 提供了编写图形用户界面的功能。所谓图形用户界面, 简称为GUI, 是由各种图形对象, 如图形窗口菜单按钮、文本框等构建的用户界面。 MATALB 可以创建图形用户界面GUI ( GraphicalUser Interface) ,它是用户和计算机之间交流的工具。MATLAB 将所有GUl 支持的用户控件都集成在这个环境中并提供界面外观、属性和行为响应方式的设置方法,随着版本的提高,这种能力还会不断加强。而且具有强大的绘图功能,可以轻松的获得更高质量的曲线图。 关键词:MATLAB GUI IIR滤波器FIR滤波器

目录 1设计任务 (1) 2 MATLAB GUI的简介 (2) 3 滤波器设计原理 (3) 3.1滤波器概述 (3) 3.2 IIR数字滤波器 (4) 3.2.1 IIR数字滤波器设计原理 (4) 3.2.2 IIR滤波器设计思想 (5) 3.2.3 IIR滤波器设计编程实现 (6) 3.3 FIR数字滤波器 (8) 3.3.1 FIR数字滤波器设计原理 (8) 3.3.2 FIR滤波器设计思想 (9) 4 基于Matlab GUI的数字滤波器设计思路及实现 (12) 4. 1 GUI界面设计概述 (12) 4.2 “滤波器设计软件”设计所实现任务 (14) 4.3 基于Matlab GUI的数字滤波器设计实现 (16) 4.3.1 “滤波器设计软件”GUI界面设计 (16) 4.3.2 “滤波器设计软件”回调函数编写 (17) 4.3.3AutoChoose.m程序的编写 (22) 4.4 运行和结果显示 (28) 5 设计总结和心得 (33) 5.1 设计总结 (33) 5.2 设计心得 (34) Abstract (35) 参考文献 (36) 附录

Matlab基本语法.word

实验序号 1 Matlab基本语法 一、实验目的 通过本实验,使学生初步了解Matlab的基本语法规则,学习并进一步掌握Matlab矩阵运算和数组运算的基本规则,以及基本绘图方法。 二、实验器材 PC电脑一台 MATLAB软件 三、实验内容与基本要求 a) 通过MATLAB语言,给矩阵赋值:显示一行数组,显示一列数组。 b) 基本基本矩阵的显示方式:ones,zeros,eye。 c) 在同一张图上绘出:y=3sin(x+pi/3),y=cos(3x+pi/6),并用不同的线型和点型区分。 d) 基本二维与三维绘图命令的训练。 四、实验报告要求 要求给出编程思路及程序清单,并呈现出最终结果 1)显示一行: a=[1 2 3 3 4 5 6] 回车结果: a = 1 2 3 3 4 5 6 显示一列; a=[1 ,2 ,3 ,4 ,5] 回车显示: a= 1 2 3 4 5

2)输入ones(2,5): 输出结果: ans= 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 输入zeros(2,3): 输出结果: ans= 00 0 00 0 输入eye(4,4): 输出结果: ans= 10 0 0 0 1 0 0 00 1 0 00 0 1 3)在matlab中输入: x=0:0.01:10; y=3*sin(x+pi/3); plot(x,y,’:r’) hold on y=cos(3*x+pi/6) plot(x,y,’b’) 得到图形:

4) 输入程序: y=5*(rand(1,10)-.5); plot(y) title('my first plot') xlabel('x'); ylabel('y'); grid on 得到二维图形: 012345678910 -3-2 -1 1 2 3

MATLAB课设报告

课程设计任务书 学生姓名:董航专业班级:电信1006班 指导教师:阙大顺,李景松工作单位:信息工程学院 课程设计名称:Matlab应用课程设计 课程设计题目:Matlab运算与应用设计5 初始条件: 1.Matlab6.5以上版本软件; 2.课程设计辅导资料:“Matlab语言基础及使用入门”、“Matlab及在电子信息课程中的应 用”、线性代数及相关书籍等; 3.先修课程:高等数学、线性代数、电路、Matlab应用实践及信号处理类相关课程等。 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 1.课程设计内容:根据指导老师给定的7套题目,按规定选择其中1套完成; 2.本课程设计统一技术要求:研读辅导资料对应章节,对选定的设计题目进行理论分析, 针对具体设计部分的原理分析、建模、必要的推导和可行性分析,画出程序设计框图,编写程序代码(含注释),上机调试运行程序,记录实验结果(含计算结果和图表),并对实验结果进行分析和总结。具体设计要求包括: ①初步了解Matlab、熟悉Matlab界面、进行简单操作; ②MATLAB的数值计算:创建矩阵矩阵运算、多项式运算、线性方程组、数值统计; ③基本绘图函数:plot, plot3, mesh, surf等,要求掌握以上绘图函数的用法、简单图形 标注、简单颜色设定等; ④使用文本编辑器编辑m文件,函数调用; ⑤能进行简单的信号处理Matlab编程; ⑥按要求参加课程设计实验演示和答辩等。 3.课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写,具体包括: ①目录; ②与设计题目相关的理论分析、归纳和总结; ③与设计内容相关的原理分析、建模、推导、可行性分析; ④程序设计框图、程序代码(含注释)、程序运行结果和图表、实验结果分析和总结; ⑤课程设计的心得体会(至少500字); ⑥参考文献(不少于5篇); ⑦其它必要内容等。 时间安排:1.5周(分散进行) 参考文献: [1](美)穆尔,高会生,刘童娜,李聪聪.MA TLAB实用教程(第二版) . 电子工业出版社,2010. [2]王正林,刘明.精通MATLAB(升级版) .电子工业出版社,2011. [3]陈杰. MA TLAB宝典(第3版) . 电子工业出版社,2011. [4]刘保柱,苏彦华,张宏林. MATLAB 7.0从入门到精通(修订版) . 人民邮电出版社,2010. 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

Matlab课程设计报告

自控系统仿真软件课程设计报告 MATLAB 设计题目:牛顿摆球 姓名: 学号: 院系: 班级:1203 指导教师: 2014年12月20日

一.课程设计目的 1、熟悉课程设计的基本流程; 2、掌握MATLAB语法结构及调试方法; 3、熟悉MATLAB函数调用,熟练二维画图; 4、掌握MATLAB语言在控制方面的运用; 5、学会用MATLAB进行基本仿真; 6、掌握MATLAB编程技巧,提高编程水平。 二.系统分析 1.题目的描述: (1)牛顿摆球原理描述 五个质量相同的球体由吊绳固定,彼此紧密排列。当摆动最右侧的球并在回摆时碰撞紧密排列的另外四个球,最左边的球将被弹出,并仅有最左边的球被弹出。当然此过程也是可逆的,当摆动最左侧的球撞击其它球时,最右侧的球会被弹出。当最右侧的两个球同时摆动并撞击其他球时,最左侧的两个球会被弹出。同理相反方向同样可行,并适用于更多的球。 为了更接近现实,在这里我将考虑重力及空气阻力的影响,摆球将不会永无止境的运动下去,由于外界因素的影响,摆球运动一段时间后将回归静止状态。(2)通过MATLAB动画程序制作软件,实现下述过程 当运行程序时,把最右边的小球拉到一定的高度放下,让其碰撞其余四个小球,仅让最左边的小球被弹出,当最左边小球回摆碰撞其它球时,最右边小球又被弹出,如此循环。由于是非理想条件下,摆球的摆动幅度会随摆动次数的增加越来越小,直到静止。 时间停顿两秒,把右边两小球一起拉到一定高度放下,让其碰撞其余三个球,同样仅让左边两球被弹出,当球回摆再次碰撞时,最右边两球又被同时弹出,如此循环,因为外界因素的影响,最终五个球都会静止下来。 (3)整个实验看似简单,但要在MATLAB上完成这样一个动画过程,还是需要下点功夫,克服困难的。经过自己的努力,终于实现了整个过程,这也是一种不小的收获。 2.设计要求: (1)能够实现有阻尼摆动,即摆幅随摆动次数增加越来越小,直到静止。(2)能够让摆球弧线摆动。 三.系统设计 1.系统设计过程 (1)通过函数axis建立坐标系 (2)在坐标系范围内通过函数line画各个支架 (3)通过函数title添加标题“动量守恒实验”、函数text添加标注“牛顿摆球” (4)通过函数line画出五个球,并设定其初始位置,颜色,大小,线条的擦拭方式

matlab课程设计拟定题目

第一类:单位转换 1.长度单位换算的设计与实现 2.面积单位换算的设计与实现 3.体积单位换算的设计与实现 4.容积单位换算的设计与实现 5.质量单位换算的设计与实现 6.时间单位换算的设计与实现 7.温度单位换算的设计与实现 7.压强单位换算的设计与实现 8.角度单位换算的设计与实现 8.功率单位换算的设计与实现 第二类:曲线绘制 1.直线的自动绘制和相关计算 2.椭圆的自动绘制和相关计算 3.双曲线的自动绘制和相关计算 4.抛物线的自动绘制和相关计算 5.心脏线的自动绘制和相关计算 6.渐开线的自动绘制和相关计算 7.滚圆线的自动绘制和相关计算 8.三叶玫瑰线的自动绘制和相关计算9.四叶玫瑰线的自动绘制和相关计 10.阿基米德螺线的自动绘制和相关计算第三类:曲面绘制 1.球面的自动绘制和相关计算 2.椭球面的自动绘制和相关计算 3.单叶双曲面的自动绘制和相关计算 4.双叶双曲面的自动绘制和相关计算 5.抛物面的自动绘制和相关计算 6.双曲抛物面的自动绘制和相关计算 7.双曲柱面的自动绘制和相关计算 8.椭圆柱面的自动绘制和相关计算 9.抛物柱面的自动绘制和相关计算 10.圆锥面的自动绘制和相关计算 第四类:线性回归 1.男士身高体重相关计算经验公式 2.女士身高体重相关计算经验公式 3.男士胖瘦等级的确定 4.女士胖瘦等级的确定 5.男士身高脚长相关计算经验公式 6.女士身高脚长相关计算经验公式 7.父子身高相关性研究 8.母子身高相关性研究 9.父女身高相关性研究 10.母女身高相关性研究 第五类:学习成绩 1.期末总评自动计算的设计与实现 2.成绩等级自动评定的设计与实现 3.成绩分段自动统计的设计与实现 4.成绩分布折线自动绘制的设计与实现 5.成绩自动统计分析的设计与实现 6.试卷分布自动分析的设计与实现 7.试卷难度自动分析的设计与实现 8.考试成绩名次自动生成的设计与实现

MATLAB程序设计课程设计

Matlab课程设计 题目: 二、利用混合空间法增强锐化图像仿真 将原始图像增强,最终增强为如下类似图像 。 可参考如下过程

源程序: clc clear all %读取图像 J=imread('E:\工作台\MATLAB\2016课程设计\仿真2附件 \Fig0343(a)(skeleton_orig).tif'); %拉普拉斯变换得到M1 [m,n]=size(J); I=im2double(J); h1=[0,-1,0;-1,4,-1;0,-1,0]; M1=imfilter(I,h1); %与原图相加得到M2,锐化原图 M2=M1+I; %sobel算子运算结果得到M3,保留边缘去除噪声 h2=[1,0,-1;2,0,-2;1,0,-1]; h3=[-1,-2,-1;0,0,0;1,2,1]; Sx=imfilter(I,h2); Sy=imfilter(I,h3); for i=1:m for j=1:n M3(i,j)=sqrt((Sx(i,j))^2+(Sy(i,j))^2); end end %作3*3模板的均值平滑 M4=zeros(m,n); for x=2:m-1 for y=2:n-1 for a=-1:1 for b=-1:1 M4(x,y)=(M4(x,y)+M3(x+a,y+b))/9; end end end end for c=1:m for d=1:n M4(c,1)=M3(c,1); M4(1,d)=M3(1,d); end end %作幂次变换,提升亮度2倍,提升对比度 for e=1:m for f=1:n

M5(e,f)=M2(e,f)*M4(e,f); end end M6=I+M5; for g=1:m for h=1:n M7(g,h)=2*(M6(g,h))^1.15; end end subplot(241);imshow(I); subplot(242);imshow(M1); subplot(243);imshow(M2); subplot(244);imshow(M3); subplot(245);imshow(M4); subplot(246);imshow(M5); subplot(247);imshow(M6); subplot(248);imshow(M7); 分析: 1.读取图像 2.利用 Laplacian 变换得到M1,在与原图相处理得到锐化的图像 3.用 Sobel 算子运算,保留边缘去除噪声 4.用3*3的模板均值平滑化图像 5.用幂律定理,提高图像亮度,提高对比度

(完整版)Matlab基本语法教案

第二章基本语法 2.1 MATLAB的矩阵、变量与表达式 在MATLAB系统中,只管理着一种对象---矩阵(包括复数矩阵),任何数量在MATLAB 中是作为1x1的矩阵来处理的。 一、矩阵的创建: 1. 在MATLAB中创建矩阵的原则: (1) 矩阵元素必须写在“[]”内; (2) 矩阵的同一行之间用空格或“,”分隔; (3) 矩阵的行与行之间用分号或回车符分隔; (4) 矩阵的尺寸不必预先定义; (5) 矩阵元素可以是数值、变量、表达式或函数。 2. 创建矩阵的四种方法。 (1) 在命令窗口直接输入: 如输入:A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9] 则显示:A= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 也可用空格代替逗号,用回车代替分号: 如上例:A=[1 2 3 4 5 6 7 8 9] 则显示:A= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (2) 由M文件创建矩阵: 有时编程需要用M文件创建矩阵。或者当矩阵尺寸较大时,可以按矩阵的输入方式编辑一个M 文件(可用循环程序来做),在命令窗口直接执行该文件,即可将矩阵调入工作空间。 (3) 由函数创建矩阵: 对于一些特殊的矩阵,可以利用MATLAB的内部函数或用户自定义函数创建矩阵。 如diag()函数可生成对角阵。ones(m,n) ; zeros(m,n) (4) 通过数据文件创建矩阵: save 文件名(其中,文件名是*.mat文件) load 文件名例:工作目录下有temp.mat文件,可以执行load temp

3. 复数矩阵表示 (1) 复数表示 复数的虚根单位用i,j表示,即:z=3+4i或z=3+4j. 例如输入z=3+4i 输入z=3+4j 得到:得到: z = z = 3.0000 + 4.0000i 3.0000 + 4.0000i (2) 复数矩阵 A=[1 2;3 4]+i*[5 6;7 8] 或者A=[1+5i 2+6i;3+7i 4+8i],都得到: A = 1.0000 + 5.0000i 2.0000 + 6.0000i 3.0000 + 7.0000i 4.0000 + 8.0000i 二、MATLAB的变量和表达式 1.变量名命名规则 ?可以是字母、数字或下划线,但第一个字符必须是字母。 ?长度<=31 ?分辨大小写的,M和m是两个变量。 ?无须对变量的类型进行说明,当需要使用一个新变量时,只须直接对其赋值即可。 2.表达式则是由运算符、函数调用、变量名以及特殊字符组成的式子。 3.MATLAB中基本的赋值语句为: (1) 形式一:变量名=表达式 将表达式的结果赋给变量名(表达式的运算结果都是一个矩阵)。 (2) 形式二:表达式 计算表达式的值,将其值赋给MATLAB的永久变量ans。 上面两种形式,当表达式由分号“;”结束时,变量结果不显示。当表达式由逗号“,”或换行号结束,则将结果显示出来。 注: 1)MATLAB中有几个变量不能被clear清除,称永久变量。(其他变量名最好不要与此同)。即ans:当不指明某一语句的计算结果赋给哪个变量时,系统自动将该计算结果赋给ans; eps:计算机能产生的绝对值最小的浮点数;

matlab课程设计题目全

Matalab课后作业 学院:电气信息工程及其自动化 班级: 学号: 姓名: 完成日期: 2012年12月23日

1、 matlab 软件主要功能是什么?电气工程及其自动化专业本科生主要用到哪 些工具箱,各有什么功能? 答:(1)主要功能:工业研究与开发; 数学教学,特别是线性代数;数值分析和科学计算方面的教学与研究;电子学、控制理论和物理学等工程和科学学科方面的教学与研究; 经济学、化学和生物学等计算问题的所有其他领域中的教学与研究;符号计算功能;优化工具;数据分析和可视化功能;“活”笔记本功能;工具箱;非线性动态系统建模和仿真功能。 (2)常用工具箱: (a ) MATLAB 主工具箱:扩充matlab 的数值计算、符号运算功能、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。 (b )符号数学工具箱:符号表达式、符号矩阵的创建;符号可变精度求解;因式分解、展开和简化;符号代数方程求解;符号微积分;符号微分方程。 (c ) SIMULINK 仿真工具箱: Simulink 是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统,包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统,Simulink 提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。 (d )信号处理工具箱:数字和模拟滤波器设计、应用及仿真;谱分析和估计;FFT 、DCT 等 变换;参数化模型。 (e )控制系统工具箱:连续系统设计和离散系统设计;状态空间和传递函数以及模型转换;时域响应(脉冲响应、阶跃响应、斜坡响应);频域响应(Bode 图、Nyquist 图);根轨迹、极点配置。 2、设y=23e t 4-sin(43t+3 ),要求以0.01秒为间隔,求出y 的151个点,并求出其导数的值和曲线。 程序如下: clc clear x=0:0.01:1.5; y=sqrt(3)/2*exp(-4*x).*sin(4*sqrt(3)*x+pi/3); y1=diff(y); subplot(2,1,1) plot(x,y) subplot(2,1,2) plot(x(1:150),y1) 曲线如下图所示:

MATLAB仿真课程设计

电气工程工具软件课程设计-MATLAB 学号:3100501044 班级:电气1002 姓名:王辉军 指导老师:乔薇 2014年1月16日

课程设计任务:构建一个含有PID控制器的系统,观察 K(比例系数)、 p K(积分系数)、d K(微分系数)不同值时系统的变化。 i (Continuous模块库中的Zero-Pole模块)输入为阶跃函数 一.建立含有pid子系统的系统模型 (1)选用器件搭建电路 图1-1 图1-2 (2)构建PID控制器 图1-3

(3)上述结构图封装成PID控制器 ①创建子系统。选中上述结构图后再选择模型窗口菜单“Edit/Creat Subsystem” ②封装。选中上述子系统模块,再选择模型窗口菜单“Edit/Mask Subsystem” ③根据需要,在封装编辑器对话框中进行一些封装设置,包括设置封装文本、对话框、图标等。本次试验主要需进行以下几项设置:Icon(图标)项:“Drawing commands”编辑框中输入“disp(‘PID’)”,如下 左图示:Parameters(参数)项:创建Kp,Ki,Kd三个参数,如下右图示 图1-4 图1-5

(4)搭建单一回路系统结构框图如下图 图1-6 所需模块及设置:Sources模块库中Step模块;Sinks模块库中的Scope 模块;Commonly UsedBlocks模块库中的Mux模块;Continuous模块库中的Zero-Pole模块。Step模块和Zero-Pole模块设置如下: 图1-7 图1-8

二.比较以下参数的结果:(把各个仿真波形图截图标注) 图2-1 如上图可更改Kp,Ki,Kd的值以实现以下要求: (1)Kp=8.5,Ki=5.3,Kd=3.4 图2-2 (2)Kp=6.7,Ki=2,Kd=2.5

MATLAB课程设计报告图像处理

一.课程设计相关知识综述...................................................................... 1.1 研究目的及意义 (3) 1.2 数字图像处理研究的内容........................................................... 1.3 MATLAB 软件的介绍.................................................................. 1.3.1 MATLAB 语言的特点......................................................... 1.3.2 MATLAB 图像文件格式.................................................... 1.3.3 MATLAB 图像处理工具箱简介........................................ 1.3.4 MATLAB 中的图像类型.................................................... 1.3.5 MATLAB 的主要应用........................................................ 1.4 函数介绍........................................................................................ 二.课程设计内容和要求........................................................................... 2.1 主要研究内容................................................................................ 2.2 具体要求....................................................................................... 2.3 预期达到的目标........................................................................... 三.设计过程............................................................................................... 3.1 设计方案及步骤............................................................................ 3.2 程序清单及注释........................................................................... 3.3 实验结果........................................................................................ 四.团队情况................................................................................................ 五.总结....................................................................................................... 六.参考文献............................................................................................... 一.课程设计相关知识综述. 1.1研究目的及意义

实验二 MATLAB基本语法(1)

实验二 MATLAB基本语法(1) (变量及其赋值,运算符与数学表达式) 1、实验目的 1)掌握MATLAB的变量及其赋值方法; 2)掌握MATLAB的运算符与数学表达式的基本用法; 2、实验内容 2.1 矩阵及其元素的赋值 2.1.1 变量(即矩阵,下同)的赋值 x1=[1 2 3 4] % 空格作为元素间分隔符 x2=[5,6,7,8] % 逗号作为元素间分隔符 x3=[1,2;3,4;5,6] % 分号作为矩阵行分界符 x4=[2*3,4-5,3^2] % 表达式为矩阵元素赋值 2.1.2 变量名 A=[1,2,3,4,5] a=[1 2 3 4 5] B=a+A % a和A不是同一个变量 2.1.3 元素的标注 w=[1 2 3 4;4 5 6 7;7 8 9 10] w(2,3) % 查看第2行、第3列的结果,注意下标从1开始 2.1.4 矩阵的扩充 w(5,6)=1.2345 % 为原矩阵不存在的元素赋值,矩阵扩充到能容纳该元素

2.1.5 整行(列)赋值 w(4,:)=[1,2,3,4,5,6] % (4,:)表示第4行的所有元素 w(:,6)=[5;6;7;8;9] % (:,6)表示第6列的所有元素 2.1.6 整行清除: w([4,5],:)= [] % 第4,5行变为空矩阵 2.1.7 矩阵的拼接 X1=[1,1,1; 2,2,2];X2=[3,3; 4,4];X3=[5;5];X4=[6,6,6,6; 7,7,7,7] XX=[X1,X2;X3,X4] % 矩阵拼接。注意按行对齐进行拼接 2.1.8 抽取部分 X =[1,2,3,4,5;6,7,8,9,0;3,3,3,3,3;4,4,4,4,4;5,5,5,5,5] Y1=X([1,2,5],[2,4]) Y2=X([2,4],[1,2,3]) 2.1.9 等间隔赋值 ii=0:1:10 % 格式为初值:步长:终值 2.1.10 特殊矩阵和数组 a=eye(3,4) % 单位矩阵 b=eye(size(a)) % 单位矩阵 c=size(a) % 测矩阵的大小 d=zeros(3) % 零矩阵 e=zeros(2,4) % 零矩阵 f=ones(4) % 全1矩阵 h=ones(3,4) % 全1矩阵 C=rand(3) % 均匀分布随机矩阵 C=rand(3,5) % 均匀分布随机矩阵 D=randn(3) % 正态分布随机矩阵(均值=0,方差=1) D=randn(3,6) % 正态分布随机矩阵(均值=0,方差=1)

MATLAB课程设计

二阶弹簧—阻尼系统的PID 控制器设计及其参数整定 班级:电控(中荷),学号:200710234***,姓名:包艳 1 前 言 PID 控制器结构简单,其概念容易理解,算法易于实现,且具有一定的鲁棒 性,因此,在过程控制领域中仍被广泛使用,除非在特殊情况下证明它不能满足既定的性能要求。对于单输入单输出的系统,尤其是阶跃响应单调变化的低阶对象,已有大量的PID 整定方法及其比较研究。当对象的阶跃响应具有欠阻尼特性时,如果仍近似为惯性对象,被忽略的振荡特性有可能引起控制品质的恶化。现有的一些针对二阶欠阻尼对象的PID 整定方法,例如极点配置方法,幅值相位裕量方法等,尽管在各自的假设前提下取得了较好的控制效果,但并非适用于所有的二阶欠阻尼对象,其性能鲁棒性问题也有待讨论。 本文通过使用MATLAB 对二阶弹簧—阻尼系统的控制器(分别使用P 、PI 、PID 控制器)设计及其参数整定,定量分析比例系数、积分时间与微分时间对系统性能的影响。同时,掌握MATLAB 语言的基本知识进行控制系统仿真和辅助设计,学会运用SIMULINK 对系统进行仿真,掌握PID 控制器参数的设计。 2 研究的原理 积分(I )控制具有积分控制规律的控制称为积分控制,即I 控制,I 控制的传递函数为: s s K G i C = )(。其中, Ki 称为积分系数。控制器的输出信号为:

U(t)= ?t I t e K )( dt。或者说,积分控制器输出信号u(t) 的变化速率与输入信号e(t) 成正比,即: )( )( t e dt t du K I = 。 对于一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个系统是有稳态误差的或简称有差系统.为了消除稳态误差,在控制器必须引入”积分项”.积分项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大使稳态误差进一步减小,直到等于零. 通常,采用积分控制器的主要目的就是使用系统无稳态误差,由于积分引入了相位滞后,使系统稳定性变差,增加积分器控制对系统而言是加入了极点,对系统的响应而言是可消除稳态误差,但这对瞬时响应会造成不良影响,甚至造成不稳定,因此,积分控制一般不单独使用,通常结合比例控制器构成比例积分(PI)控制器.

MATLAB课程设计任务书

课程设计任务书 学生姓名:专业班级:电信 指导教师:工作单位:信息工程学院 题目:MATLAB运算与应用设计2 初始条件: 1.MATLAB6.5以上版本软件; 2.课程设计辅导资料:“MATLAB语言基础及使用入门”、“MATLAB及在电子信息课程中的 应用”等; 3.先修课程:信号与系统、数字信号处理、MATLAB应用实践及信号处理类课程等。 要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说 明书撰写等具体要求) (1)选择一本《MATLAB教程》,学习该教程的全部内容,包括使用方法、数组运算、矩阵运算、数学运算、程序设计、符号计算、图形绘制、GUI设计等内容; (2)对该套综合题的10道题,进行理论分析,针对具体设计部分的原理分析、建模、必要的推导和可行性分析,画出程序设计框图,编写程序代码(含注释),上机调试运行程序,记录实验结果(含计算结果和图表)。 (3)对实验结果进行分析和总结; (4)要求阅读相关参考文献不少于5篇; (5)根据课程设计有关规范,按时、独立完成课程设计说明书。 时间安排: (1) 布置课程设计任务,查阅资料,学习《MATLAB教程》十周; (2) 进行编程设计一周; (3) 完成课程设计报告书一周; 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 1 MATLAB概述 (3) 1.1MATLAB简介 (4) 1.2MATLAB的功能 (4) 1.3MATLAB 的典型应用 (6) 2设计题目:MATLAB运算与应用设计套题二 (6) 3设计内容 (8) 3.1 题一 (8) 3.2 题二 (8) 3.3 题三 (9) 3.4 题四 (10) 3.5 题五 (15) 3.6 题六 (15) 3.7 题七 (15) 3.8 题八 (16) 3.9 题九 (17) 3.10题十 (18) 4 课程设计心得 (20) 5参考文献 (21) 6 本科生课程设计成绩评定表 (22)

MATLAB课程设计实验体会

课程设计实验体会 学生姓名:李祥胜 学生学号:20120704 专业班级:光信息科学与技术 指导老师:miss Chen 学院:信息工程学院 题目: MATLAB学期实验总结

MATLAB概念及介绍 MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室)。是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB集成环境主要包括五个部分:MATLAB语言、MATLAB工作环境、句柄图形、MATLAB数学函数库和数学建模、小波分析、MATLAB API(App lication Program Interface)。MATLAB语言是以数组为基本数据单位,包括控制流程语句、函数、数据结构、输人输出及面向对象等特点的高级语言。利用SIMULINK对系统进行仿真与分析,在进入虚拟实验环境后,不需要书写代码,只需使用鼠标拖动库中的功能模块并将它们连接起来,再按照实验要求修改各元器件的参数。通过虚拟实验环境建立实验仿真电路模型,可使一些枯燥的电路变得有趣味,复杂的波形变得形象生动,使得各种复杂的能量转换过程比较直观地呈现。 1.1、MATLAB语言特点及优势 1.1.1、语言特点 MATLAB被称为第四代计算机语言,利用其丰富的函数资源,使编程人员从繁琐的程序代码中解放出来。MATLAB的最突出的特点就是简洁。MATLAB用更直观的、符合人们思维习惯的代码,代替了C和FORTRAN语言的冗长代码。MATLAB 给用户带来的是最直观、最简洁的程序开发环境。以下简单介绍一下MATLAB的主要特点。 (1)语言简洁紧凑,使用方便灵活,库函数极其丰富。MATLAB程序书写形式自由,利用其丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务,压缩了一切不必要的编程工作。由于库函数都由本领域的专家编写,用户不必担心函数的可靠性。 (2)运算符丰富。由于MATLAB是用C语言编写的,MATLAB提供了和C语言几乎一样多的运算符,灵活使用MATLAB的运算符将使程序变得极为简短,具体运算符见附表。 (3)MATLAB既具有结构化的控制语句(如for循环、while循环、break语句和if语句),又有面向对象编程的特性。 (4)语法限制不严格,程序设计自由度大。例如,在MATLAB里,用户无需对矩阵预定义就可使用。 (5)程序的可移植性很好,基本上不做修改就可以在各种型号的计算机和操作系统上运行。

matlab习题(课程设计)

1. 已知矩阵????????????????=5432141097539108627810715675A ,矩阵????? ?? ?????????=60151403514436136349624B ,解线性方程X ,使得A.X=B ,并将矩阵A 的右下角2×3子矩阵赋给矩阵C 。 程序:A=sym([5,7,6,5,1;7,10,8,7,2;6,8,10,9,3;5,7,9,10,4;1,2,3,4,5]); B=sym([24,96;34,136;36,144;35,140;15,60]); X=A\B C=A([4,5],[3,4,5]) 运行结果:X = [ 1, 4] [ 1, 4] [ 1, 4] [ 1, 4] [ 1, 4] C = [ 9, 10, 4] [ 3, 4, 5] 2. 根据下面两个矩阵 ???? ??????=??????????=987654321,136782078451220124B A 执行下列的矩阵运算命令,并回答有关的问题 (1) A+5*B 和A-B+I 分别是多少(其中I 为单位矩阵)? (2) A.*B 和 A*B 将分别给出什么结果,它们是否相同,为什么? 得出A.^B 、A/B 及A\B 的结果,并分别解释它们的物理意义。 程序:A=[4,12,20;12,45,78;20,78,136]; B=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]; I=[1,0,0;0,1,0;0,0,1]; C=A+5*B D=A-B+I E=A.*B

F=A*B G=A.^B H=A/B J=A\B A=sym([4 12 20;12 45 78;20 78 136]); B=sym([1 2 3;4 5 6;7 8 9]); I=sym([1 0 0;0 1 0; 0 0 1]); A+5*B A-B+I A.*B %A.为A的共轭矩阵,本式为A的共轭矩阵和B相乘 A*B %A直接和矩阵B相乘,结果与上面显然不同 A.^B %A的共轭矩阵的B次方 A/B %右除解XB=A A\B %左除解AX=B 运行结果: ans = [ 9, 22, 35] [ 32, 70, 108] [ 55, 118, 181] ans = [ 4, 10, 17] [ 8, 41, 72] [ 13, 70, 128] ans = [ 4, 24, 60] [ 48, 225, 468] [ 140, 624, 1224] ans = [ 192, 228, 264] [ 738, 873, 1008] [ 1284, 1518, 1752]

MATLAB课程设计

《MATLAB》课程设计球面的自动绘制与相关计算 院(系)名称信息工程学院 专业班级09普本信计1班 学号090111011 学生姓名张云迪 指导教师马艳琴 2011年6月6日

MATLAB课程设计评阅书 题目球面的自动绘制与相关计算 学生姓名张云迪学号090111011 指导教师评语及成绩 指导教师签名: 年月日答辩评语及成绩 答辩教师签名: 年月日教研室意见 总成绩: 教研室主任签名: 年月日

课程设计任务书 2010—2011学年第二学期 专业班级:09普本信计1班学号:090111011姓名:张云迪 课程设计名称: MATLAB 设计题目:球面的自动绘制与相关计算 完成期限:自2011年06月06日至2011年06月12日共1周 一、设计目的 由于在平时人工绘制的三维图形比较复杂,而且立体效果不好,运用MATLAB绘制图形简单而且可以实现图像的可视化。运用MATLAB绘制三维图像,实现对球面的自动绘制,熟练掌握绘制球面的绘图命令。对球面进行相关的计算,例如体积、表面积。 二、设计要求 1、运用MATLAB等工具。 2、对球相关的计算。 3、按照格式要求写出3000字文档。 三、参考文献 [1]曹弋.MATLAB教程及实训[M].北京:机械工业出版社,2010,8. [2]王正林,刘明.精通MATLAB7[M].大陆:电子工业出版社,2006. [3]高尚华.数学分析第三版[M].北京:高等教育出版社,2008,4. 计划答辩时间:2011 年 6 月 12日 工作任务与工作量要求:查阅文献资料不少于3篇,课程设计报告1篇不少于3000字 指导教师(签字):教研室主任(签字): 批准日期:年月日

2第二章 Matlab基本语法

第二章 Matlab 基本语法(一般性操作) §1矩阵和数组的操作Ⅰ——创建 保存 调用 概述:矩阵是线性代数的基本运算单元,通常矩阵是含有M 行和N 列数值的矩形结构。其元素可以是实数或复数,因而可将矩阵分为实数矩阵和复数矩阵。 MATLAB 支持线性代数所定义的全部矩阵运算。软件的优势在于快捷和轻松的处理整个矩阵。通过一定的转化方法,可以将一般的数学运算转化成相应矩阵运算来处理。 在MATLAB 中把数据分为标量、矢量、矩阵和列阵。列阵指多维数组,是一大概念,在列阵中,一维数组是矢量,二维数组即为矩阵。当然,我们也可杷标量看作仅有一行一列的矩阵,把矢量看作仅有一列或一行的矩阵。 一、知识背景 1. n m ? 阶矩阵,记作n m A ?或n m ij a ?)( 如:??? ?????????mn m m n n a a a a a a a a a 212222111211 ,为m 行n 列矩阵 2. 数组:可看成是单行或单列矩阵。 3. 同型矩阵:二矩阵行数和列数相同,如n m n m B A ??,。 4. 特殊矩阵:见矩阵创建3。 二、矩阵的创建 1. 直接输入法:用指令产生数值矩阵 矩阵首尾以 [ ] 括起; 同一行中元素用逗号“,”或空格隔开; 行与行之间必须用分号“;”或按Enter 键分隔。 矩阵元素可以是数字也可以是表达式,表达式中变量必须定义。 例1:创建矩阵:? ? ? ???=6 5 43 2 1a

>> a=[1,2,3;4,5,6] a = 1 2 3 4 5 6 例2:>> x=9,y=pi/6; % 定义x ,y 变量 >> A=[3,5,sin(y);cos(y),x^2,7;x/2,5,1] % 产生矩阵A A = 3.0000 5.0000 0.5000 0.8660 81.0000 7.0000 4.5000 5.0000 1.0000 说明:%作为注释的开始标志,以后的文字不影响计算过程。 练习一: 1-1 创建矩阵:? ? ? ???=6 4 25 3 1A 1-2 创建矩阵:?? ????=sin(y) )cos(os(y) sin(x) x c B ,其中x=π/4,y=π/3。 >> x=pi/4,y=pi/3; x = 0.7854 >> B=[sin(x),cos(y);cos(x),sin(y)] B = 0.7071 0.5000 0.7071 0.8660 2. 矩阵编辑器(Matrix Editor ): (1)首先在工作区定义一个变量,可以是一简单矩阵或数字。 (2)单击工具栏的工作区浏览器(work spase browser )。弹出变量浏览器,显示各变量信息。 或单击View/ work space 弹出变量浏览器,显示各变量信息。 (3)选中所定义变量,左键双击,或单击右键,在点击“open ”,打开矩阵编辑器。也可左键单击工具按钮 ,打开矩阵编辑器。

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