《计算机仿真技术》实验指导书
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《计算机仿真技术》实验指导书中北大学电气与控制工程学院2019.6实验一 面向方程的数值积分方法仿真一、实验目的通过实验,学习4阶龙格-库塔法的基本思路和计算公式,加深理解4阶龙格-库塔法的原理及其稳定域。
加深理解仿真的稳定性,仿真步长对仿真精度的影响。
二、实验内容1、线性定常系统[]1112223332010002001010060000600x x x x x u y x x x x -⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦;)(1000)0()0()0(321t u x x x =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡2、非线性系统 ()()()()()()()()x t rx t ax t y t y t sx t bx t y t =-⎧⎨=-+⎩其中:r=0.001, a=2⨯10-6, s=0.01, b=1⨯10-6, x(0)=12000, y(0)=600。
三、实验原理运用SIMULINK 仿真工具进行实验。
四、实验设备和仪器微型计算机、MATLAB 软件。
五、实验方法运行MA TLAB ,在MA TLAB 窗口中按SimuLink 按钮,启动SimuLink 库浏览器,在浏览器窗口上选create a new modem 命令,得到一个空模型,从Library: SimuLink 窗口中找到需要的模块,将这些模块拖到空模型窗口中。
将空模型窗口中的排好,并按要求连接。
在保存好的模型窗口中,选Simulation\Paramters 命令设置各模块的参数和仿真参数。
给模型取一个名字,保存起来。
选Simulation\Start 命令,进行仿真。
六、实验报告1、所采用方法的基本思路和计算公式。
2、仿真步骤及说明。
3、仿真过程及仿真结果分析要点:(1)学习4阶龙格-库塔法的基本思路和计算公式;(2)为了保证仿真的稳定,分析线性定常系统,其最大仿真步长为多少?4、实验的心得体会。
实验一 Matlab初步一、实验目的初步数熟悉MATLAB 工作环境,熟悉命令窗口,学会利用帮忙窗口查找帮忙信息从数组及其运算入手,进行简单的MATLAB程序编制。
二、实验内容1)熟悉MATLAB 平台的工作环境。
2)熟悉MATLAB 的5 个工作窗口。
①Command Windows (命令窗口)②Workspace (工作空间窗口)③Command History (命令历史记录窗口)④Current Directory (当前目录窗口)⑤Help Windows (帮忙窗口)3)指令初步在命令窗口输入>> x=1>> y=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]>> z1=[1:10],z2=[1:2:5];查看输出结果而且Who Who where what等查看输出结果4)自己举例,完成对eye, ones, zeros, magic, linspace, logspace 等函数的实验。
5)大体运算:设a= [1,-2,3; 4,5,9; 6,3,-8], b= [2,6,1; -3,2,7; 4,8,-1](1)求a.*b(2)求a.^2(3)求2-a(4)求a(1:2,2:3)6)求[100,999]之间能被21 整除的数的个数。
提示:先利用冒号表达式,再利用find 和length 函数。
7)成立一个字符串向量,删除其中的大写字母。
提示:利用find 函数和空矩阵。
实验二 Matlab编程基础一、实验目的一、掌握利用if 语句设计程序的方式。
二、掌握利用while、for 及Switch 语句实现循环结构的方式。
3、熟悉利用向量运算来代替循环操作的方式。
4、掌握绘制二维图形的常常利用函数。
二、实验内容一、用magic(6)产生一矩阵,用for 循环指令求解其所有元素的和。
二、一个三位整数列位数字的立方和等于本身则称该数为水仙花数。
试输出全数水仙花数。
《计算机仿真技术》实验教学大纲撰写人:李杰审核人:编写日期:2020年2月一、课程基本信息课程编号:15021306课程类别:专业课课程性质:任选课课程总学时/学分、实验学时/学分: 32/2、6/0适用专业:电气工程及其自动化专业实验室名称:计算机仿真实验室教材及教学参考书:《自动控制系统计算机仿真》,张晓江、黄云治主编,机械工业出版社,2009年。
二、实验的目的和要求《计算机仿真技术》是电气工程及其自动化专业的本科学生在学习过高等数学、线性代数、电路原理、自动控制原理等课程后的一门后续专业课程,是一门多学科交叉而成的专业选修课程。
通过实验,使学生掌握计算机仿真技术的数学建模、模型的计算求解等基础理论与基本原理;熟练掌握SIMULINK下数学模型的建立与仿真方法及常用模块的应用技巧。
《计算机仿真技术》实验课共开设4个实验,共计8个学时。
三、实验内容可为选开实验)。
(2)实验要求:指必做或选做。
(3)实验类型:基础(演示、验证)、综合设计、研究创新。
四、主要仪器设备PC+MATLAB五、成绩评定标准1.本课程考核方式、方法:⑴实验态度:不迟到,不无故缺席;10%⑵预习情况:对原理的预习和理解,实验内容的预先设计等;10%⑶课堂实验:实验能力,主动分析和解决实验过程中所遇到问题的能力及创新能力;30%⑷实验报告:实验报告简洁完整,有创造性,书写完整50%总评按优、良、中、及格、不及格评分。
2.实验成绩评定方法实验课成绩单独按五级记分评定方法评定。
凡实验成绩不及格者,该门课程必须重修。
评定各级成绩时,可参考以下标准:⑴优秀能正确理解实验的目的要求,能独立、正确地完成各项实验操作;能熟练地运用所学理论和专业知识分析和处理实验中遇到的问题,能掌握所学的各项实验技能;实验报告及其它各项实验作业完整、正确,文字通顺,书写工整,图表齐全,符合要求,质量较高;具有一定的创造精神和能力;工作努力,遵守纪律,表现好。
实验1 MATLAB语言平台及基本运算一.实验目的1.学习了解MATLAB语言环境;2.练习MATLAB命令的基本操作;3.练习m文件的基本操作;4.学习MATLAB的基本矩阵运算;5.学习MATLAB的点运算;二.实验指导原理1、常见数学函数如:输入x=[-4.85 -2.3 -0.2 1.3 4.56 6.75],则ceil(x)= -4 -2 0 2 5 7fix(x) = -4 -2 0 1 4 6floor(x) = -5 -3 -1 1 4 6round(x) = -5 -2 0 1 5 72、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:上面函数的具体用法,可以用帮助命令help 得到。
计算机仿真技术实验指导书1计算机仿真技术实验指导书MATLAB是一种交互式的以矩阵为基本数据结构的系统。
在生成矩阵对象时,不要求明确的维数说明。
所谓交互式,是指MATLAB的草稿纸编程环境。
与C语言或FORTRON语言作科学数值计算的程序设计相比较,利用MATLAB可节省大量的编程时间。
本实验指导书主要讨论四个实验。
实验一信号与系统的时域分析以及信号合成与分解1. 实验目的(1) 连续时间信号的向量表示法和符号运算表示法,典型离散信号表示;(2) 连续信号和离散信号的时域运算与时域变换;(3) 连续系统和离散系统的卷积,以及冲激响应、阶跃响应、单位响应、零状态响应;(4) 周期信号的傅立叶级数分解与综合(以周期方波为例);2. 实验原理与方法(1) 信号在MA TLAB中的表示方法MATLAB用两种方法来表示连续信号,一种是用向量的方法来表示信号,另一种则是符号运算的方法来表示信号。
用适当的MATLAB语句表示出信号后,就可以利用MATLAB的绘图命令绘制出直观的信号时域波形。
向量表示法表示信号的方法是:MATLAB用一个向量表示连续信号的时间范围,另一个向量表示连续信号在该时间范围内的对应样值。
如下列代码p=0.001;t=-pi:p:pi;f=1+cos(t);plot(t,f)title('f(t)=1+cos(t)')xlabel('t')axis([-pi,pi,-0.2,2.4])执行后即可绘制连续信号1+cos(t)的时域波形。
借助于符号运算以及符号绘图函数ezplot,也可以绘制连续信号时域波形。
如下列代码syms tf=sym('1+cos(t)') %定义符号表达式ezplot(f,[-pi,pi]) %绘制符号表达式波形set(gcf,'color','w') %设置当前图形背景颜色为白色执行后即可绘制连续信号1+cos(t)的时域波形。
计算机仿真技术作业与实验指导书(材2016)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:机电工程学院《计算机仿真技术》综合指导书学号:姓名:专业:实验时间:2016 年10 月 15 日实验地点:微101机电工程学院2016 年10 月⎢ ⎦ ⎨3作业一 MATLAB 运行环境与基本操作一、作业要求1.熟悉 M ATLAB 运行环境;2. 掌握 M ATLAB 的基本操作命令;3. 掌握 M ATLAB 帮助系统二、作业内容1.熟悉 M ATLAB 主界面,熟悉各菜单项、命令窗口、工作空间窗口、当前文 件夹窗口与路径设置、历史命令窗口、帮助系统。
2.建立“学号_姓名_作业”文件夹,并把文件夹设为当前文件夹; 在命令窗口中完成如下操作:3.分别用直接输入法和“:”法生成下列矩阵A = ⎡ 2⎡0.1 4 ⎤ , B = ⎢1.4 0.3 4.4 0.5⎤ 7.4⎥ ; ⎣10 20⎥ ⎢ ⎢⎣2.2 4.4 ⎥ 6.6⎥⎦ 熟悉如下命令:clc,save,load,clear,who,whos,dir,cd,type 。
将矩阵 A 、B 和矩阵 A 分别保存为两个文件:T1_1,T1_1_A⎧ 4.求解线性方程组 ⎪ ⎪ ⎩ 4x + y - z = 9 x + 2 y - 6z = -2 x - 5y + 3z = 15.生成一组实验数据,求其拟合多项式(5 阶)。
6.利用 H elp 系统查询常用命令的用法。
0 2 dt 1作业二 MATLAB 基本编程实践一、作业要求1. 熟悉 M ATLAB 的数值运算与符号运算;2 . 掌握 M ATLAB 的基本语法;3. 掌握 M ATLAB 的基本控制结构;4. 掌握 M 文件的编写与调用; 二、作业内容1. 任意给定两矩阵,完成矩阵的四则运算和点运算。
中南林业科技大学物流学院实验报告书(实验)课程名称计算机仿真技术学生姓名:学号:指导教师:实验地点:实验时间:中南林业科技大学森林工程教研室制表前言计算机仿真技术实验习题中总共六组实验,要求同学课前认真预习,独立完成实验。
作完相应的实验后,将matlab/simulink相应的程序文档、运行过程和运行结果填到题目下方的空白处。
第一节上机初步掌握save和load命令的使用;熟悉文件管理命令;学会设置路径方法.第1题:题目:输入变量a=5.3,b=[1 2;3 4],在工作空间中使用who,whos,exist,clear 命令,并用save命令将变量存入“D:\exe0101.mat”文件.程序文档、运行过程和运行结果:第2题:题目:使用文件管理命令dir,matlabroot,what,type,which查看“..\matlab”目录下的文件信息.程序文档、运行过程和运行结果:第3题:题目:学习设置MATLAB搜索路径的方法,将“D:\exe”目录添加到搜索路径中。
第二节矩阵操作熟练掌握MATLAB变量、矩阵的创建、运算等操作;熟悉多项式运算。
第1题:题目:输入矩阵A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]使用全下标方式取出元素“3”,使用单下标方式取出元素“8”,取出后两行子矩阵块,使用逻辑矩阵方式取出[1 3;7 9]。
写出程序文档、运行过程和运行结果:第2题:题目:输入A 为3×3的魔方阵,B 为3×3的单位阵,由小矩阵组成3×6的大矩阵C 和6×3的大矩阵D ,将D 矩阵的最后一行构成小矩阵E 。
写出程序文档、运行过程和运行结果:第3题:题目:求解方程组123412412341234232836877225x x x x x x x x x x x x x x x -++=⎧⎫⎪⎪++=⎪⎪⎨⎬-++=⎪⎪⎪⎪+-+=⎩⎭写出程序文档、运行过程和运行结果:第4题:题目:计算函数()()2sin 4t f t t -=的值,其中t 的范围从0到2π步长取0.1π;z 为0.707;f1(t )为f (t )>=0的部分,计算f1(t )的值。
《计算机仿真技术》课程设计指导书一、设计目的本课程设计是用实验的方法帮助学生更好地熟悉和掌握计算机仿真的基本原理和方法;通过综合应用所学知识,实现一些智能优化算法的经典方法,以及智能优化算法的基本应用;同时提高学生编写实验报告、总结实验结果的能力;使学生对计算机仿真和智能优化算法的相关理论和方法有更深刻的认识。
二、设计题目与设计内容1. 用遗传算法求解TSP问题TSP问题是一个典型的组合优化问题,遗传算法在求解这类问题上具有很好的表现。
学生必需自己设计染色体的编码和适应度函数的定义,在此基础上实现最优解的搜索。
设计要求如下:(1)能输入城市的数目;(2)实现寻优过程的动态演示;(3)合理设计交叉变异算子,避免出现非法路线;(4)能对选择、交叉和变异等的概率进行设置;(5)能显示历代最优、最差和平均解的统计图。
2. 差异进化算法求解约束优化问题约束优化问题是工程和科学领域经常会遇到的一类优化问题。
差异进化算法已被广泛应用于求解这类问题。
约束优化问题的任务是在可行域内找到指定目标函数的最优解。
学生要求设计惩罚函数和优化算法中的算子。
具体设计要求如下:(1)用惩罚函数处理约束优化问题中的约束条件;(2)用差异进化算法完成求解;(3)对结果进行分析,并发现算法可能存在的问题,并对算法进行改进;(4)对算法中存在的参数进行敏感性分析;(5)给出不同搜索算法的对比结果。
3. 粒子群优化算法求解多目标优化问题现实生活中的优化问题大都存在多个目标,因而研究多目标优化问题的求解具有十分重要的理论与实际意义。
多目标优化问题的最优解一般为无穷多个。
粒子群优化算法是模拟鸟群寻找食物而产生的一种智能优化算法。
学生要求利用粒子群优化算法求解多目标优化问题。
设计要求如下:(1)深刻理解多目标优化问题的求解思路;(2)设计多目标优化问题的适应值函数;(3)设计粒子群优化的进化算子;(4)利用粒子群优化算法求解多目标优化问题;(5)分析算法中参数的敏感性并进行试验比较。
《计算机仿真》实验指导书陕西科技大学造纸工程学院过程装备与控制系前言《计算机仿真技术》课程的教学内容为MATLAB软件的基本编程与应用操作,由于该软件功能太多,使用范围和涉及的应用领域较广,是一门实用性很强的专业技术课程,要使学生学习好本门课,除在课堂上做基本应用方法的学习外,还必须有针对性的学习与专业理论知识相关的应用方法,由于该课程的特殊性,要求学生边学习边上机操作和练习,通过具体的专业问题来掌握和熟练该软件的基本使用方法,所以上机实验是必不可少的一个掌握软件操作方法的重要学习环节。
MATLAB软件是一种进行科学与工程计算的交互式程序语言,能够方便地进行矩阵运算及控制和信息处理领域的分析计算,它是用于自动控制系统分析设计、系统辨识和信号处理的仿真工具。
为了使自动化专业与电气工程与自动化专业的学生更好的掌握计算机仿真技术,根据教学要求,我们特编写了《计算机仿真技术》实验指导书,与理论课程的教学配套使用。
根据我校《计算机仿真技术》课程教学大纲的要求,在学生学习完相关课程并对所学的基本知识有了初步的了解后,再经过实验训练,掌握所学理论的实际应用方法,为今后从事自动控制领域的相关工作打下扎实的基础。
本实验指导书是根据学校教学大纲要求掌握的内容编写的,有实验项目十个,任课老师可根据各专业的教学大纲以及教学计划的安排,选做部分或全部的实验项目。
本实验指导书可供过程装备与控制专业、自动化专业和电气工程与自动化专业的学生使用。
本实验指导书在编写过程中,由于水平有限,不足与失误在所难免,将在使用中不断进行补充与修改,更希望得到宝贵意见和建议。
陕西科技大学造纸学院过程装备与控制系目录实验一M a t l a b环境语法及数学运算 (2)实验二M a t l a b数值运算与绘图 (3)实验三M a t l a b基本编程方法 (4)实验四控制系统仿真(一) (8)实验五控制系统仿真(二) (8)实验六S I M U L I N K仿真 (10)实验七三相桥式全控整流仿真实验 (13)实验八P W M脉宽调制电路的仿真实验 (13)实验九单闭环直流调速系统的MATLAB仿真 (14)实验十双闭环直流调速系统的MATLAB仿真 (15)实验一 Matlab环境语法及数学运算(验证性实验)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、基本运算方法;3、熟悉 Matlab 绘图命令及基本绘图控制。
《计算机仿真技术》实验指导书电气与信息工程学院实验中心计算机仿真技术是利用计算机科学和技术的成果建立被仿真对象的模型,并在某些实验条件下对模型进行动态实验的一门综合性技术。
它具有高效、安全、受环境条件的约束较少、可改变时间比例尺等优点,已成为分析、设计、运行、评价、培训系统(尤其是复杂系统)的重要工具,是自动化、电气工程及其自动化本科专业的专业必选课。
计算机仿真离不开基本的专业理论知识和计算机编程,因此学习本门课程可以使同学们巩固相关专业领域的基本知识、原理和方法,训练编程能力,掌握仿真的基本概念,并将仿真技术应用在专业领域分析、问题的解决上面,为今后进一步的学习、科研打下基础。
本实验课程注重实践和理论结合,在实验室上机完成全部课程。
结合课程和专业特点,实验指导书选取了:熟悉MATLAB环境及基本运算、Matlab程序设计基本方法、MATLAB的图形绘制、Simulink建模与仿真、控制系统的分析(1)—时域分析、控制系统的分析(2)—根轨迹分析、控制系统的频率特性分析这几部分内容,作为学习仿真技术的主要内容。
希望同学们在实验课前要做好预习工作,掌握基本方法和原理,实验课堂上做好每个实验,对实验结果要做好必要的记录和保存,课后认真完成实验报告。
只要认真对待每一次实验练习,相信同学们在专业理论知识和编程仿真实践上真正会有所收获。
实验一熟悉MATLAB环境及基本运算 (3)实验二Matlab程序设计基本方法 (8)实验三MATLAB的图形绘制 (11)实验四Simulink建模与仿真 (15)实验五控制系统的分析(1)—时域分析 (22)实验六控制系统的分析(2)—根轨迹分析 (25)实验七控制系统的频率特性分析 (29)实验八基于传递函数的控制器设计 (33)实验一熟悉MATLAB环境及基本运算(验证性实验)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、实验原理1.熟悉MATLAB环境熟悉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。
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。
表1 MATLAB的特殊变量与常量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4 MATLAB逻辑运算符4. MATLAB的一维、二维数组的访问表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7.多项式运算poly——产生特征多项式系数向量roots——求多项式的根p=poly2str(c,‘x’)—(将特征多项式系数向量c转换为以习惯方式显示是多项式)conv, convs——多项式乘运算deconv——多项式除运算polyder(p)——求p的微分polyder(a, b)——求多项式a,b乘积的微分[p,q]=polyder(p1,p2)——求解多项式p1/p2微分的有理分式poly(p,A)——按数组运算规则求多项式p在自变量A的值polym(p,A)——按矩阵运算规则求多项式p在自变量A的值三、实验仪器设备与器材计算机(安装有MATLAB软件平台)。
四、实验内容与步骤1、新建一个文件夹(自己的名字命名)2、启动MATLAB7,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(要求抓取自己实验的图,插入到自己的实验报告中)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。
6、练习使用MATLAB 的基本运算符、数组访问指令、标准数组生成函数和数组操作函数。
(1) 输入help rand ,然后随机生成一个2×6的数组,观察command window 、command history 和workspace 等窗口的变化结果。
(2)分别输入clc 、clear ,了解其功能和作用。
(3)输入C=1:2:20,则C (i )表示什么?其中i=1,2,3, (10)(4)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,记录输出结果并说明其含义:A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3) A(:,3).*B(:,2) A(:,3)*B(2,:) A*B A.*B A^2 A.^2 B/A B./A(5)二维数组的创建和访问,创建一个二维数组(4×8)A , 查询数组A 第2行、第3列的元素, 查询数组A 第2行的所有元素,查询数组A 第6列的所有元素。
(6)使用表8列出的常用函数来创建二维矩阵(可通过help 方法,查看实例)。
7、多项式运算(1)求多项式 3()24p x x x =--的根、导数;(2)已知 A=[1.2 3 5 0.9; 5 1.7 5 6; 3 9 0 1; 1 2 3 4] ,求矩阵 A 的特征多项式;求特征多项式中未知数为 20 时的值。
五、实验结果(或数据)与分析对于内容7多项式运算,试用笔算,并与利用MATLAB 仿真平台运算结果进行比较。
六、实验总结与思考总结本实验内容,并思考MATLAB 仿真平台的功能、应用场合及发展前景。
实验二Matlab程序设计基本方法(设计性实验)一、实验目的1、熟悉MATLAB 程序编辑与设计环境2、掌握各种编程语句语法规则及程序设计方法3、函数文件的编写和设计4、了解和熟悉跨空间变量传递和赋值二、实验原理1、for循环结构语法:for i=初值:增量:终值语句1……语句nend说明:1)、i=初值:终值,则增量为1。
2)、初值、增量、终值可正可负,可以是整数,也可以是小数,只须符合数学逻辑。
2、while 循环结构语法:while 逻辑表达式循环体语句end说明:1)、whiIe结构依据逻辑表达式的值判断是否执行循环体语勾。
若表达式的值为真,执行循环体语句一次、在反复执行时,每次都要进行判断。
若表达式的值为假,则程序执行end之后的语句。
2)、为了避免因逻辑上的失误,而陷入死循环,建议在循环体语句的适当位置加break 语句、以便程序能正常执行。
(执行循环体的次数不确定;每一次执行循环体后,一定会改变while后面所跟关系式的值。
)3)、while循环也可以嵌套、其结构如下:while逻辑表达式1循环体语句1while逻辑表达式2循环体语句2end循环体语句3end3、if-else-end分支结构if 表达式1语句1else if 表达式2(可选)语句2else(可选)语句3endend说明:1)、if结构是一个条件分支语句,若满足表达式的条件,则往下执行;若不满足,则跳出if结构。
2)、else if表达式2与else为可选项,这两条语句可依据具体情况取舍。
3)、注意:每一个if都对应一个end,即有几个if,记就应有几个end。
4、switch-case结构语法:switch表达式case常量表达式1语句组1case常量表达式2语句组2……otherwise语句组nend说明:1)、switch后面的表达式可以是任何类型,如数字、字符串等。
2)、当表达式的值与case后面常量表达式的值相等时,就执行这个case后面的语句组。
如果所有的常量表达式的值都与这个表达式的值不相等时,则执行otherwise后的执行语句。
5、程序流程控制指令break、return、pause6、函数文件的结构和编写方法函数只能在函数体内对变量进行操作,也就是只能访问函数本身工作空间中的变量。
M函数文件的结构(1)函数定义行(function)(2)H1行(函数帮助文本的第一行)(3)函数帮助文本(4)函数体(5)注释函数文件编写后,保存时,其文件名必须与函数名相同。
注意:函数名不要与MATLAB自身的函数命令相同。
三、设计内容(或设计任务)1、熟悉MATLAB 程序编辑与设计环境。
2、用for 循环语句实现求1~100 的和。
3、用for 循环语句实现编写一个求n阶乘的函数文件。
4、找到一个n!>10100的值(利用上题的n 阶乘函数文件)(两种方法)。
5、编写一个乘法表(9 ×9 )。
四、设计要求(或设计指标与要求)对照设计内容和任务,编写和设计相应的MA TLAB程序,并调试运行得出正确结果。
五、实验仪器设备与器材计算机(安装有MATLAB软件平台)。
六、实验结果(或数据)与分析利用数学方法,对设计内容进行计算,分析并比较结果。
七、实验总结与思考总结本实验内容,并思考:1、MATLAB编程语句与规则与C语言程序有何异同?2、MATLAB函数文件的编写和调用如何实现?实验三MATLAB的图形绘制(设计性实验)一、实验目的1、学习MATLAB图形绘制的基本方法;2、熟悉和了解MATLAB图形绘制程序编辑的基本指令;3、熟悉掌握利用MATLAB图形编辑窗口编辑和修改图形界面,并添加图形的各种标注;4、掌握plot、subplot的指令格式和语法。
二、实验原理1、plot(x,y):绘制由x,y所确定的曲线;2、多组变量绘图:plot(x1, y1, 选项1, x2, y2, 选项2, ……);3、双Y轴绘图:plotyy()函数;4、图形窗口的分割;5、图形编辑窗口的使用。
三、设计内容(或设计任务)1、二维曲线绘图基本指令演示。
本例运作后,再试验plot(t), plot(Y), plot(Y,t) ,以观察产生图形的不同。
t=(0:pi/50:2*pi)';k=0.4:0.1:1;Y=cos(t)*k;plot(t,Y)plot指令基本操作演示2、用图形表示连续调制波形Y=sin(t)sin(9t) 及其包络线。
要求自己修改绘图的颜色、线型和数据点的标记t=(0:pi/100:pi)';y1=sin(t)*[1,-1];y2=sin(t).*sin(9*t);t3=pi*(0:9)/9;y3=sin(t3).*sin(9*t3);plot(t,y1,'r:',t,y2,'b',t3,y3,'bo')axis([0,pi,-1,1])3、在一个图形窗口绘制正弦和余弦曲线,要求给图形加标题“正弦和余弦曲线”,X轴Y轴分别标注为“时间t”和“正弦、余弦”,在图形的某个位置标注“sin(t)”“cos(t)”,并加图例,显示网格,坐标为正方形坐标系。