实验1 Matlab程序设计基础
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实验项目1 MATLAB熟悉使用及编程基础MATLAB是美国Mathworks公司推出的一套高件能的数值分析和计算软件,它将矩阵运算、数值分析、图形处理、编程处术结合在一起,为用户提供了一个强有力的科学及工程问题分析计算和程序设计的工具。
MATLAB本身也在不断改进和创新,特别是2000年以出的版本6,无论在界面设计、计算方法、编程阶段和工具等方面都有了巨大的突破,全面引入了面向对象编程的概念和方法,使MATLAB真正成为了具有全部高级语言功能和特征的新一代软件开发平台。
MATLAB开发环境是一组工具和组件的集成,这些工具是图形化的用户接口,它们包括 MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、编辑调试窗口以及帮助信信息、工作空间、文件和搜索路径等浏览器。
MATLAB集成了丰富的数学函数库,其强大的计算能力覆盖了从基本函数(如求和、正弦、余弦和复数运算等)到特殊函数(如矩阵求逆、矩阵特征值、贝塞尔函数和快速傅里叶变换等)的范围。
MATLAB语言是一种高级编程语言,包括控制流的描述、函数、数据结构、输入输出及面对对象编程,既可以编制适用于快速使用的小程序,也可以编制大型复杂的应用程序。
MATLAB提供了功能强大的图形系统,既可以完成二维和三维数据的可视化、图像处理、动画和图形表达等功能,也可以定制图形的外观,如建立一个完整的图形用户界由的应用程序。
1.实验目的:掌握MA TLAB编程语言和偏微分方程PDE工具箱对电磁场的基本问题进行仿真;2 实验内容:1、MATLAB启动MA TLAB安装到硬盘后,启动方法有:(1)点击Windows桌面上自动生成的快捷方式图标;(2)点击matlab 6\文件夹下快捷方式图标令MATLAB(3)点击matlab/bin/win32文件夹中的Matlab.exe2、m文件编写熟悉基本指令、基本数学运算,借助help、lookfor等命令实现在线帮助。
建立M文件的一般步骤如下:(1)打开文件编辑器:指的是MA TLAB内部编辑/调试器,可以有几种不同的方法打开文件编辑器,最简单的方法是在操作桌面助工具栏上选择蹦(建立新文件)或选择瞪(打开已有的文件),也可以在命令窗口输入命令edit建立新文件或输入命令edit filename,打开名为fi1ename的M文件。
MATLAB实验一:MATLAB语言基本概念实验实验目的:1. 熟悉MATLAB语言及使用环境;2.掌握MATLAB的常用命令;3.掌握MATLAB的工作空间的使用;4.掌握MATLAB的获得帮助的途径。
5.掌握科学计算的有关方法,熟悉MATLAB语言及其在科学计算中的运用;6.掌握MATLAB的命令运行方式和M文件运行方式;7.掌握矩阵在MATLAB中的运用。
实验方案分析及设计:本次实验主要目的是了解MATLAB的使用环境,以及常用的一些命令的使用;了解矩阵在MATLAB实验中的具体运用,以及相关的一些符号命令的使用。
实验器材:电脑一台,MATLAB软件实验步骤:打开MATLAB程序,将实验内容中的题目依次输入MATLAB中,运行得到并记录结果,最后再对所得结果进行验证。
实验内容及要求:1.熟悉MATLAB的菜单和快捷键的功能2.熟悉MATLAB的命令窗口的使用3.熟悉常用指令的使用format clc clear help lookfor who whos 4.熟悉命令历史窗口的使用5. 熟悉MATLAB工作空间的功能将工作空间中的变量保存为M文件,并提取该文件中的变量6.熟悉MATLAB获取帮助的途径将所有plot开头的函数列出来,并详细给出plotfis函数的使用方法1. 输入 A=[7 1 5;2 5 6;3 1 5],B=[1 1 1; 2 2 2;3 3 3],在命令窗口中执行下列表达式,掌握其含义:A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3)A(:,3).*B(:,2) A(:,3)*B(2,:) A*BA.*BA^2 A.^2 B/A B./AA=[7 1 5;2 5 6;3 1 5]7 1 52 5 63 1 5>> B=[1 1 1; 2 2 2;3 3 3]1 1 12 2 23 3 3>> A(2, 3)6>> A(:,2)151>> A(3,:)3 1 5>> A(:,1:2:3)7 52 63 5>> A(:,3).*B(:,2)51215>> A(:,3)*B(2,:)10 10 1012 12 1210 10 10>> A*B24 24 2430 30 3020 20 20>> A.*B7 1 54 10 129 3 15>> A^266 17 6642 33 7038 13 46>> A.^249 1 254 25 369 1 25>> B/A0.1842 0.2105 -0.23680.3684 0.4211 -0.47370.5526 0.6316 -0.7105>> B./A0.1429 1.0000 0.20001.0000 0.4000 0.33331.0000 3.0000 0.60002.输入 C=1:2:20,则 C (i )表示什么?其中 i=1,2,3, (10)1到19差为2,i 代表公差3. 试用 help 命令理解下面程序各指令的含义:cleart =0:0.001:2*pi;subplot(2,2,1);polar(t, 1+cos(t))subplot(2,2,2);plot(cos(t).^3,sin(t).^3)subplot(2,2,3);polar(t,abs(sin(t).*cos(t)))subplot(2,2,4);polar(t,(cos(2*t)).^0.5)4计算矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡897473535与⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡638976242之和。
MATLAB基础实验指导书漳州师范学院物电系2010年10月目录实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算 (2)实验二MATLAB数值运算 (8)实验三MATLAB语言的程序设计 (12)实验四MATLAB的图形绘制 (12)实验五MATLAB应用实例实验六采用SIMULINK的系统仿真 (17)实验七控制系统的频域与时域分析 (25)实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算一、实验目的:1.熟悉MATLAB开发环境2.掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算二、实验基本知识:1.熟悉MATLAB环境:MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器文件和搜索路径浏览器。
2.掌握MATLAB常用命令3.MATLAB变量与运算符变量命名规则如下:(1)变量名可以由英语字母、数字和下划线组成(2)变量名应以英文字母开头(3)长度不大于31个(4)区分大小写MATLAB中设置了一些特殊的变量与常量,列于下表。
MATLAB运算符,通过下面几个表来说明MATLAB的各种常用运算符表2 MATLAB算术运算符表3 MATLAB关系运算符表4 MATLAB逻辑运算符表5 MATLAB特殊运算4.MATLAB的一维、二维数组的寻访表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式5.MATLAB的基本运算表7 两种运算指令形式和实质内涵的异同表6.MATLAB的常用函数表8 标准数组生成函数表9 数组操作函数三、实验内容1、新建一个文件夹(自己的名字命名)2、启动MATLAB6.5,将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。
方法如下:3、保存,关闭对话框4、学习使用help命令,例如在命令窗口输入help eye,然后根据帮助说明,学习使用指令eye(其它不会用的指令,依照此方法类推)5、学习使用clc、clear,观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。
数学与软件科学学院实验报告学期: 2015 至2016 第学期年月日课程名称:MATLAB程序设计及应用专业: 信息与计算科学级班实验编号:1实验项目MATLAB的基本功能熟悉与应用指导教师__姓名学号:实验成绩:一、实验目的及要求(1)熟悉所用计算机系统的基本操作方法;(2) 学习基本MATLAB2014的界面以及基础菜单的应用;(3) 通过执行简单的MATLAB命令,了解该语言方便快捷的特点;(4)通过简单的M文件,了解M文件的编辑、保存和运行过程.二、实验内容(1) 熟悉MATLAB基础菜单的应用:File 菜单Eidit菜单Debug菜单Desktop菜单Help菜单(2) 熟悉几个基本窗口的特征和功能:Command Window、Command History、Workspace、Current Directory等。
(3) Command Window的功能练习:1>Command Window直接计算数学表达式功能,采用课本第二章课后习题(1-4)2>使用help 命令查找函数sin,cos,sqrt,roots,polyval,polyfit,interp1文件,翻译每个函数的功能,用法,并用一个例子给出验证(4) Workspace 窗口的应用:在此窗口下查看变量的内容,修改编辑变量的相关信息。
(5)编写程序完成下列题目:1> 求和S=1+2+3+ (100)2 >求和e 1111!2!10!1...=++++3>求和S 1112310!1...=++++4>设A 234576138⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦, 求A 的逆、特征值和特征向量;验证Ax=λx 三、实验结果(该部分不够填写.请填写附页)结果一:Command Window 的功能练习*课本第二章课后习题(1-4)*1>> a=87(1) a =87>> b=190b =190>> a+bans =277>> a-bans =-103>> a*bans =16530(2) >> A=uint8(87)A =87>> B=uint8(190) B =190>> A+bans =255>> A+Bans =255>> A-Bans =>> A*Bans =2552.>> sind(60) ans =0.8660 >> exp(3) ans =20.0855 >> cos(3*pi/4) ans =-0.70713.>> u=2u =2>> v=3v =3>> 4*u*v/log(v)ans =21.8457>> (exp(u)+v)^2/(v^2-u) ans =15.4189>> sqrt(u-3*v)/(u*v)ans =0.0000 + 0.4410i4.(1)>> (3-5*i)*(4+2*i)ans =22.0000 -14.0000i (2)>> sin(2-8*i)ans =1.3553e+03 + 6.2026e+02i结果二:编写程序完成下列题目:1> 求和S=1+2+3+ (100)2 >求和e 1111!2!10!1...=++++3>求和S 1112310!1...=++++4>设A 234576138⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦, 求A 的逆、特征值和特征向量;验证Ax=λx (1)(2)(3)(4)注:实验成绩等级分为(90-100分)优,(80-89分)良,(70-79分)中,(60-69分)及格,(59分)不及格。
实验一、MATLAB基本操作一、基本操作1、命令窗口的简单使用(1)简单矩阵的输入(2)求[12+2×(7-4)]÷32的算术运算结果2、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?说明*与.*的运算特点A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9],B=[9 8 7;6 5 4;3 2 1](3)设a=10,b=20;求i=a/b与j=a\b?a=10,b=20(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。
(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?(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=?(7)有一段指令如下,请思考并说明运行结果及其原因clearX=[1 2;8 9;3 6];X(:)矩阵变为一维矩阵使用三元组方法,创建下列稀疏矩阵2 0 8 00 0 0 10 4 0 06 0 0 0(8)写出下列指令的运行结果>> A = [ 1 2 3 ]; B = [ 4 5 6 ];>> C = 3.^A >> D = A.^B C =3 9 27 D =1 32 7293、 已知⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅=-334sin 234πt e y t 若需要计算t ∈[-1,1],取间隔为0.01,试计算出相对应的y 值。
二、运算基础1、 设有矩阵A 和B ,A=[1 2 3 4 5;6 7 8 9 10;11 12 13 14 15;1617 18 19 20;21 22 23 24 25],B=[3 0 16;17 -6 9;0 23 -4;9 7 0;4 13 11]; 1) 求它们的乘积C2)将矩阵C的右下角3x2子矩阵赋给D2、完成下列操作1)求[100,999]之间能被61整除的数及其个数(提示:先利用冒号表达式,再利用find和length函数。
实验1 MA TLAB环境及命令窗口的使用一、实验目的1.熟悉MATLAB的桌面环境;2.熟悉MATLAB的各类窗口;3.熟悉常用选项和工具;二、实验步骤1.启动MATLAB2.设置当前路径为d:\dzxx\mat3.在命令窗口输入a=ones(3);b=[1 2 3;4 -5 6;pi 8 9];c=’计算’;d=a+b*j;4.设置数据显示格式,分别在format +,short e,short g,long情况下查看数值形式。
5.将命令窗口的字体设置为宋体,字体大小10号。
6.通过命令窗口左下侧的“start”按钮—“Desktop Tools”—“workspace”,打开工作窗口(1)使用who和whos命令查看变量内容,并记录;(2)使用“clear”命令删除变量b(3)使用“exist”命令查看变量a,b,c,d,记录结果(4)在工作空间选取变量a,双击编辑数组,改为[1 2 3;1 1 1;1 1 1] 7.打开历史窗口,察看输入过的命令,选中b=[1 2 3;4 -5 6;pi 8 9],单击右键,通过“evaluate selection”将其导入命令窗口运行,查看相应结果。
8.选择a=ones(3);b=[1 2 3;4 -5 6;pi 8 9];c='计算'; d=a+b*j四行命令,单击鼠标右键,选择“Creat M-file”命令生成M文件。
9.将M文件保存在“d:\dzxx\mat\test1.m,可以在“当前目录浏览器”窗口看到test1.m,在命令窗口输入“test1”,运行该文件。
10. 在命令窗口输入“save test1”命令,在“当前目录浏览器”窗口看到生成”test1.mat”数据文件。
11. 在命令窗口输入“exit”命令退出MA TLAB12. 重启MATLAB,设置当前路径为d:\dzxx\mat,在命令窗口输入“test1”命令可运行该文件,键入“type test1”可以查看文件内容,记录之。
MATLAB程序设计软件实验报告专业及班级____通信中兴131_______姓名____魏增_______________学号_____6102213869________日期_____2015.6.15_________南昌大学实验报告学生姓名: 魏增 学 号: 6102213869 班级: 中兴131班 实验类型:□ 验证 □ 综合 ■ 设计 □ 创新 实验日期: 实验成绩:实验一 MA TLAB 的基本使用一、 实验目的1.了解MA TALB 程序设计语言的基本特点,熟悉MA TLAB 软件的运行环境;2.掌握变量、函数等有关概念,掌握M 文件的创建、保存、打开的方法,初步具备将一般数学问题转化为对应计算机模型处理的能力;3.掌握二维图形绘制的方法,并能用这些方法实现计算结果的可视化。
二、 MATLAB 的基础知识通过本课程的学习,应基本掌握以下的基础知识: 一. MA TLAB 简介二. MA TLAB 的启动和退出 三. MA TLAB 使用界面简介 四. 帮助信息的获取五. MA TLAB 的数值计算功能六. 程序流程控制 七. M 文件八. 函数文件九. MATLAB 的可视化 三、上机练习1. 仔细预习第二部分内容,关于MA TLAB 的基础知识。
2. 熟悉MA TLAB 环境,将第二部分所有的例子在计算机上练习一遍3、已知矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=123456789,987654321B A 。
求A*B ,A .* B ,比较二者结果是否相同。
并利用MA TLAB 的内部函数求矩阵A 的大小、元素和、长度以及最大值。
解:>> A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; >> B=[9 8 7;6 5 4;3 2 1];>> A*Bans =30 24 18 84 69 54 138 114 90 >> A.*B ans =9 16 2124 25 2421 16 9 两者结果不同 >> [m,n]=size(A) m =3 n =3 >> b=sum(A) b =12 15 18 >> a=length(A) a = 3 >>max(A)ans =7 8 94、Fibonacci 数组的元素满足Fibonacci 规则:),2,1(,12=+=++k a a a k k k ;且121==a a 。
实验1 Matlab 程序设计基础
一、实验名称:Matlab 程序设计基础.
二、实验目的:掌握Matlab 语言,会用Matlab 进行一些简单的程序设计.
三、实验要求:
1、对以下问题,编写M 文件:
(1)用起泡法对10个数由小到大排序.即将相邻两个数比较,将小的调到前头.
(2)有一个4×5矩阵,编程求其最大值及其所处的位置.
(3)编程求∑=20
1!n n .
(4)一球从100米高度自由落下,每次落地后反跳回原高度的一半,再落下.求它在第10次落地时,共经过多少米?第10次反弹有多高?
(5)有一函数f(x,y)=x^2+sin(x*y)+2*y ,写一程序,输入自变量的值,输出函数值.
2、在同一平面中的两个窗口分别画出心形线和马鞍面.
要求:
(1)在图形上加格栅、图例和标注.
(2)定制坐标.
(3)以不同角度观察马鞍面.
3、请编写绘制以下图形的Matlab 命令,并展示绘得的图形:
(1)4,12222=+=+y x y x 分别是椭圆14/2
2=+y x 的内切圆和外切圆; (2)指数函数和对数函数x y ln =的图像关于直线x y =对称.
四、实验内容:
1、1)源程序:
function p=paixu(a)
a=[1,2,5,6,8,7,9,4,3,0];
for i=9:-1:1
for j=1:i
if a(j)>a(j+1)
t=a(j);
a(j)=a(j+1);
a(j+1)=t;
end
end
end
a
调试结果:a =
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2)源程序:
function j=juzhen(a)
a=rand(4,5);
m=a(1);ind=[1 1];
for i=1:size(a,1)
for j=1:size(a,2)
if m<a(i,j)
m=a(i,j);
ind=[i j];
end
end
end
m
ind
a(ind(1),ind(2))
调试结果:m =0.9502 ind =3 5
ans =0.9502 ans =5
3)源程序:function r = fun(n)
n=20
result = 1;
r = 0;
for ii = 1 : n
result = result * ii;
re= r + result;
end
调试结果:ans = 2.5613e+018
4)源程序:function q=xiaoqiu(s)
s=zeros(1,10);
s(1)=100;
for i=1:9
s(i+1)=s(i)/2;
end
L=s(1)+2*sum(s(2:10))
h=s(10)
调试结果:L = 299.6094 h =0.1953
5)源程序:function f=fun(x,y)
f=x^2+sin(x*y)+2*y;
调试结果:在command window界面中敲入fun(1,2),
得到ans = 5.9093
2、源程序:
clear
ax1=subplot(1,2,1);
t=0:.01*pi:2*pi;
f1=polar(t,1+cos(t));
title('心形线'); legend(f1,'r=1+cost')
ax2=subplot(1,2,2);
x1=linspace(-20,20,100);
y1=linspace(-20,20,100);
[xx1,yy1]=meshgrid(x1,y1);
zz1=xx1.*yy1;
f2=surf(xx1,yy1,zz1);
title('马鞍面'); legend(f2,'z=x^2-y^2','Location','NorthWest') xlabel('x ')
ylabel('y ')
zlabel('z')
axis([-20 20 -20 20 -400 400])
setAllowAxesRotate(rotate3d,ax1,false);
grid on
调试结果:
3、1)源程序:
t=linspace(-pi, pi,120);
x1=2*sin(t);
y1=2*cos(t);
x2=sin(t);
y2=cos(t);
x3=2*sin(t);
y3=cos(t);
plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3)
调试结果:
2)源程序:x1=linspace(0,5,10);x2=linspace(0,5,10);
y1=exp(x1);
y2=log(x2);
y3=x1;
plot(x1,y1,x2,y2,x1,y3)
axis([0,5,0,5])
调试结果:。