matlab课程设计任务书2014

《MATLAB程序设计实践》课程内容一、实践目标１、回顾复习《科学计算与MATLAB》课程内容和基本编程方法；２、编程实现某一科学计算的算法，并举一例应用之和利用MATLAB 自带函数实现之；３、编程解决科学计算和工程实际问题。

二、实践内容1. Matlab基础部分内容：完成一个从文件(data.txt)中读取数据，然后做出相关的图形，每位同学的要求一样。

2. Matlab科学计算部分内容：每位同学根据学号后两位数选取一个内容完成相关程序设计。

三、实践报告的递交1. 实践报告的内容两个实践题目都需提供科学计算的算法说明（流程图）、程序实现代码和最终的结果。

2. 实践报告的递交形式文件包：班级-学号-姓名；包括，M文件、考核题（流程图、程序、运行结果）word文档。

纸质版：考核题、流程图、程序、运行结果；A4纸双面打印、全班按学号顺序订收齐后交指导老师。

一、《MATLAB程序设计实践》Matlab基础班级：学号：姓名：表示多晶体材料织构的三维取向分布函数（f＝f（φ1，φ，φ2））是一个非常复杂的函数，难以精确的用解析函数表达，通常采用离散空间函数值来表示取向分布函数，Data.txt是三维取向分布函数的一个实例。

由于数据量非常大，不便于分析，需要借助图形来分析。

请你编写一个matlab程序画出如下的几种图形来分析其取向分布特征：（1）用Slice函数给出其整体分布特征；（2）用pcolor或contour函数分别给出(φ2＝0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 …90)切面上f分布情况(需要用到subplot函数)；(3) 用plot函数给出沿α取向线(φ1=0~90，φ＝45，φ2＝0)的f 分布情况。

备注：data.txt 数据格式说明数据说明部分，与作图无关此方向表示f 随着φ1从0,5,10,15, 20 …到90的变化而变化此方向表示f 随着φ从0,5,10,15, 20 …到90的变化而变化表示以下数据为φ2＝0的数据，即f （φ1，φ，0）二《MATLAB程序设计实践》科学计算（01）班级：学号：姓名：１、编程实现以下科学计算算法，并举一例应用之。

《MATLAB与系统仿真》实验指导书西安电子科技大学机电工程学院2014 年9 月实验一MATLAB基本使用、矩阵操作及编程一、实验目的和要求熟悉MATLAB的界面和基本操作，掌握矩阵的建立方法及各种运算，熟练使用MATLAB编程语言编写程序。

1．熟悉MATLAB软件的界面和帮助系统。

2．掌握MA TLAB软件中关于矩阵建立、矩阵初等变换以及矩阵算术、关系、逻辑运算的各种命令。

3．掌握MA TLAB软件中M函数和M文件的编写，以及程序结构与控制，学会编写一般程序。

二、实验仪器计算机一台，注意正确开、关机及打开软件。

三、实验内容与步骤1．MA TLAB的基本使用（1）启动与退出双击MATLAB图标，进入MA TLAB命令窗口，观察各个窗口以及菜单；单击File菜单中的Exit，或使用MATLAB的Exit命令退出。

（2）变量和矩阵的建立>>a=25>>b=3-9i问题1.1：输入“>>a=25;”，结果有什么区别？>>c=[1,2,3,4;5,6,7,8]>>d=0:1:10>>e=linspace(1,11,6)问题1.2：体会以上输入方法有什么区别和联系？若A为在0～2 之间均匀分布的22个数据，B=(1.3,2.5,7.6,2,-3)，C=(23,20,17,14,11,8,5,2)，各用何种方法输入较简单？>>A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]问题1.3：输入“A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]”，结果相同吗？MATLAB中对变量名有什么规定？（3）基本命令>>save data a b c>>load data使用↑键和↓键查看或执行以前执行过的命令>>d=1223.58>>format short e %显示格式设定>>d>>format rat>>d>>who a b %工作空间管理>>whos>>workspace>>path>>clear %注意工作空间的变化问题1.4：执行命令“clc”和“clear”结果有何不同？>>help eig %帮助命令>>look for max>>demo2. 矩阵的操作（1）测试矩阵大小>>f=length(A)>>[n,m]=size(A)>>g=ndims(A)问题1.5：以上三个命令有什么区别？（2）矩阵元素的引用>>A (1,:)>>A ([1,3],:)>>A (2:3,1:2)问题1.6：输入“A (2,3)”，结果任何，输入“A (6)”，结果相同吗？>>A ([1,3],:)=A ([3,1],:)>>A (2,:)=4>>A (find(A==4))=0>>A (3,:)=[]>>reshape (A,3,2)问题1.7：如何将A的第1列和第2列互换？输入“reshape (A,2,4)”能否得到正确结果？>>A (4,5)=2>>[A(1:3,2:4),A(2:4,1:3);A,A(:,2)]（3）矩阵变换>>diag(A,1)>>tril(A,2)>>triu(A,2)>>flipud(A)>>fliplr(A)>>rot90(A)问题1.8：输入“rot90(A,2)”和“rot90(A,-2)”结果有区别吗？（4）特殊矩阵的产生>>B=eye(5)>>C=ones(2,3)>>D=zeros(3,2)>>E=rand(2,5)>>randn(3,4)>>vander([2 3 9])问题1.9：产生一个在[10,20]内均匀分布的4阶随机矩阵。

MATLAB及应用实验指导书实验一MATLAB使用基础一、实验目的1、熟悉MATLAB基本的操作界面。

2、掌握MATLAB中变量、数组、向量等对象的生成方法。

3、掌握符号矩阵的生成和基本运算方法。

4、掌握MATLAB中平面绘图方法。

5、掌握MATLAB中的常用帮助命令使用方法。

二、实验设备计算机，MATLAB语言环境三、实验基础理论1、常见数学函数2、系统的在线帮助（1）help 命令：1）.当不知系统有何帮助内容时，可直接输入help以寻求帮助:>> help（回车）2）.当想了解某一主题的内容时，如输入：>> help syntax （了解Matlab 的语法规定）3）.当想了解某一具体的函数或命令的帮助信息时，如输入：>> help sqrt （了解函数sqrt 的相关信息）（2）lookfor 命令现需要完成某一具体操作，不知有何命令或函数可以完成，如输入：>> lookfor line （查找与直线、线性问题有关的函数）3、常量与变量系统的变量命名规则：变量名区分字母大小写；变量名必须以字母打头，其后可以是任意字母，数字，或下划线的组合。

此外，系统内部预先定义了几个有特殊意义和用途的变量，见下表：（1）数值型向量（矩阵）的输入1）．任何矩阵（向量），可以直接按行方式输入每个元素：同一行中的元素用逗号（，）或者用空格符来分隔；行与行之间用分号（；）分隔。

所有元素处于一方括号（[ ]内；例1：>> Time = [11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]>> X_Data = [2.32 3.43；4.37 5.98]2）．系统中提供了多个命令用于输入特殊的矩阵：4、数组（矩阵）的点运算运算符：+（加）、-（减）、./（右除）、.\（左除）、.^（乘方），例2：>> g = [1 2 3 4]；h = [4 3 2 1]；>> s1 = g + h, s2 = g.*h, s3 = g.^h, s4 = g.^2, s5 = 2.^h5、矩阵的运算运算符：+（加）、-（减）、*（乘）、/（右除）、\（左除）、^（乘方）、’（转置）等；常用函数：det（行列式）、inv（逆矩阵）、rank（秩）、eig（特征值、特征向量）、rref （化矩阵为行最简形）例3：>> A=[2 0 –1;1 3 2]; B=[1 7 –1;4 2 3;2 0 1];>> M = A*B % 矩阵A与B 按矩阵运算相乘>> det_B = det(B) % 矩阵A的行列式>> rank_A = rank（A）% 矩阵A的秩>> X = A/B % 矩阵右除，A/B是B左乘A的逆>> Y = B\A % 矩阵左除，B\A其计算结果是矩阵B的逆和矩阵A相乘6、平面绘图MA TLAB 能绘制表现非常丰富的平面图形，以下是一些常用的MATLAB 绘图函数，以绘制不同平面图元和实现不同的平面图形绘制功能：可以使用grid on 绘图网格线和hold on 同时绘制两个图形，还可以给图形加上各种注解和处理：例4：>>x=-2*pi:pi/10:2*pi;>>y=sin(x);>>plot(x,y,’r*:’)>>grid on % 绘制网格线>>hold on>>y2=2*cos(x);>>plot(x,y2,’b+-‘)>>xlabel('x 轴'); %x 轴注解>>ylabel('y 轴'); %y 轴注解>>title('正弦和余弦函数');%图形标题>>legend({'y = sin(x)','y2 = cos(x)'});%图形注解（2）．MA TLAB 还可以在同一图形窗口完成多个子图的功能，如：>>x=-2*pi:pi/10:2*pi;>>y=sin(x);>>y2=cos(x);>>y3=2*cos(x);>>y4=sin(x)+cos(x);>>subplot(2,2,1);>>plot(x,y,‘r*:’)>>subplot(2,2,2);>>plot(x,y2,‘b+-’)>>subplot(2,2,3);>>plot(x,y3,‘gp:’)>>subplot(2,2,4)>>plot((x,y4,‘kx’)四、实验内容与步骤：1．练习数据和符号的输入方式，将前面的命令在命令窗口中执行通过；2．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*B A.*B A^2 A.^2 B/A B./A 3．输入C=1:2:20，则C（i）表示什么？其中i=1,2,3, (10)4. 建立全1矩阵（ones)；建立对角线为1的矩阵（eye)zeros(3) ones(2,3)5．. 练习把y = sin( x ). / x ，z = cos(x ) ，u = 2* sin( x ) ，v = sin( x ) ./ cos( x ) 在[0 , 2 π] 区间内的四个子图分别用不同的颜色、点型和线型绘制在同一个窗口中，并给其中加上纵坐标,标题、图例和网格线。

matlab课程设计实验书一、教学目标本课程的教学目标旨在帮助学生掌握MATLAB基本语法、编程技巧以及解决实际问题的能力。

通过本课程的学习，学生将能够熟练运用MATLAB进行数据处理、算法实现、图形绘制等。

1.了解MATLAB的发展历程、特点和应用领域。

2.掌握MATLAB基本语法和编程规范。

3.熟悉MATLAB内置函数及其应用。

4.掌握MATLAB与其他软件的接口技术。

5.能够运用MATLAB进行简单数据的输入输出操作。

6.能够编写MATLAB脚本文件和函数文件。

7.能够利用MATLAB解决线性方程组、最小二乘法等数学问题。

8.能够利用MATLAB进行数据可视化和图形绘制。

9.能够运用MATLAB进行简单信号处理和数值计算。

情感态度价值观目标：1.培养学生对科学计算软件的兴趣和好奇心。

2.培养学生运用MATLAB解决实际问题的意识。

3.培养学生团队协作和互相学习的良好习惯。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括MATLAB基本语法、编程技巧以及应用案例。

通过本课程的学习，学生将掌握MATLAB的基本操作，能够运用MATLAB解决实际问题。

教学大纲如下：1.MATLAB概述：介绍MATLAB的发展历程、特点和应用领域。

2.MATLAB基本语法：讲解MATLAB的基本语法、编程规范和内置函数。

3.MATLAB数据输入输出：学习如何进行数据的导入导出、文件的创建和保存。

4.MATLAB脚本编程：通过案例学习，掌握MATLAB脚本文件的编写和运行。

5.MATLAB函数编程：学习如何编写MATLAB函数文件，以及函数的调用和参数传递。

6.MATLAB数学问题求解：利用MATLAB解决线性方程组、最小二乘法等数学问题。

7.MATLAB数据可视化：学习如何利用MATLAB进行数据可视化和图形绘制。

8.MATLAB应用案例：结合实际案例，掌握MATLAB在信号处理、数值计算等方面的应用。

三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学方法相结合的方式进行教学。

《自动控制原理》MATLAB 分析与设计仿真实验任务书（2014）一、仿真实验内容及要求1．MATLAB 软件要求学生通过课余时间自学掌握MA TLAB 软件的基本数值运算、基本符号运算、基本程序设计方法及常用的图形命令操作；熟悉MA TLAB 仿真集成环境Simulink 的使用。

2．各章节实验内容及要求1）第三章 线性系统的时域分析法∙ 对教材第三章习题3-5系统进行动态性能仿真，并与忽略闭环零点的系统动态性能进行比较，分析仿真结果；∙ 对教材第三章习题3-9系统的动态性能及稳态性能通过仿真进行分析，说明不同控制器的作用；∙ 在MATLAB 环境下选择完成教材第三章习题3-30，并对结果进行分析； ∙ 在MATLAB 环境下完成英文讲义P153.E3.3；∙ 对英文讲义中的循序渐进实例“Disk Drive Read System”，在100=a K 时，试采用微分反馈控制方法，并通过控制器参数的优化，使系统性能满足%5%,σ<3250,510s ss t ms d -≤<⨯等指标。

2）第四章 线性系统的根轨迹法∙ 在MATLAB 环境下完成英文讲义P157.E4.5； ∙ 利用MA TLAB 绘制教材第四章习题4-5；∙ 在MATLAB 环境下选择完成教材第四章习题4-10及4-17，并对结果进行分析； ∙ 在MATLAB 环境下选择完成教材第四章习题4-23，并对结果进行分析。

3）第五章 线性系统的频域分析法∙ 利用MA TLAB 绘制本章作业中任意2个习题的频域特性曲线；4）第六章 线性系统的校正∙ 利用MATLAB 选择设计本章作业中至少2个习题的控制器，并利用系统的单位阶跃响应说明所设计控制器的功能；∙ 利用MA TLAB 完成教材第六章习题6-22控制器的设计及验证；∙ 对英文讲义中的循序渐进实例“Disk Drive Read System”，试采用PD 控制并优化控制器参数，使系统性能满足给定的设计指标ms t s 150%,5%<<σ。

《Matlab程序设计》课程设计任务书1、课程设计目的：通过课程设计，使学生能更好地掌握课程所学的理论知识。

并通过实践训练，提高学生的动手能力，培养学生独立思考的能力。

2、课程设计任务：1）、用MATLAB的GUI功能，设计本次课程设计的主界面，功能主要包括计算和绘图；2）、计算功能：实现数值和符号计算功能，如多项式求根、求极限、求定积分、级数求和等，其中多项式求根必选，后三项至少选一项；3）、绘图功能：实现多项式求根计算的可视化，即用图形来描述多项式求根计算的结果；实现二维和三维绘图，二维绘图主要实现plot，三维绘图主要实现mesh 和surf，曲线的坐标数据可以先存放在mat文件中，然后绘图时加载，也可以在程序中生成。

注意事项：1、所有的题目都在一个GUI界面里实现，见“界面布局示例”。

这只是一个参考，具体实现的时候可以任意改动，或自行设计；2、所需输入参数都在界面里获得，或者通过数据文件获得；图形结果显示在图形框里，数值结果显示在文本框中；3、课程设计报告封面由学习委员到系教学秘书处领取。

内容格式请参见“课程设计报告模板”。

3、最终成绩构成：设计+考核。

设计的内容主要包括界面设计、功能实现及课程设计报告三部分。

考核的内容主要是回答老师关于所做内容的提问。

3、课程设计的一般步骤1）选题与搜集资料：选择课题，进行系统调查，搜集资料。

2）程序设计：运用掌握的语言，编写程序，实现所设计的功能。

3）调试与测试：自行调试程序，同学之间交叉测试程序，并记录测试情况。

4）验收与评分：指导教师对每个成员开发的程序进行综合验收，结合设计报告，根据课程设计成绩的评定方法，评出成绩。

4、要求4.1总体要求1、要充分认识课程设计对培养自己的重要性，认真做好设计前的各项准备工作。

尤其是对编程软件的使用有基本的认识。

2、独立按时完成规定的工作任务，不得弄虚作假，不准抄袭他人内容，否则成绩以不及格计。

3、在设计过程中，要严格要求自己，树立严肃、严密、严谨的科学态度，必须按时、按质、按量完成课程设计。

2016秋2014级《MATLAB程序设计》实验指导书实验一MATLAB的基本功能一、实验目的1、了解MATLAB程序设计的开发环境，熟悉命令窗口、工作区窗口、历史命令等窗口的使用。

2、掌握MATLAB常用命令的使用。

3、掌握MATLAB帮助系统的使用。

4、熟悉利用MATLAB进行简单数学计算以及绘图的操作方法。

二、实验内容1、启动MATLAB软件，熟悉MATLAB的基本工作桌面，了解各个窗口的功能与使用。

图1 MATLAB工作桌面2、MATLAB的常用命令与系统帮助:(1)系统帮助help：用来查询已知命令的用法。

例如已知inv是用来计算逆矩阵，键入help inv即可得知有关inv命令的用法。

lookfor：用来寻找未知的命令。

例如要寻找计算反矩阵的命令，可键入lookfor inverse，MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。

找到所需的命令後，即可用help进一步找出其用法。

(2)数据显示格式:常用命令：说明format short 显示小数点后4位（缺省值）format long 显示15位format bank 显示小数点后2位format + 显示+，-，0format short e 5位科学记数法format long e 15位科学记数法format rat 最接近的有理数显示(3)命令行编辑：键盘上的各种箭头和控制键提供了命令的重调、编辑功能。

具体用法如下：↑----重调前一行（可重复使用调用更早的）↓----重调后一行→----前移一字符←----后移一字符home----前移到行首end----移动到行末esc----清除一行del----清除当前字符backspace----清除前一字符(4)MATLAB工作区常用命令：who--------显示当前工作区中所有用户变量名whos--------显示当前工作区中所有用户变量名及大小、字节数和类型disp(x) -----显示变量X的内容clear -----清除工作区中用户定义的所有变量save文件名-----保存工作区中用户定义的所有变量到指定文件中load文件名-----载入指定文件中的数据3、在命令窗口执行命令完成以下运算，观察workspace 的变化，记录运算结果。