实验4 Matlab程序设计1

2014秋2012级《MATLAB 程序设计》实验报告一、实验目的：1、掌握MATLAB 二维图形绘制命令及其图形控制；2、熟悉MATLAB 三维图形绘制命令及其图形控制；3、熟悉特殊二维图形、三维图形的绘制方法。

二、实验内容：1、在同一坐标系下绘制下面三个函数在[0,40]t ∈的图象，要求三种曲线采用不同颜色以及不同的线型，同时对每条曲线利用函数进行标注，并添加图例。

120.134sin()t y t y y e t π-===2、编写程序，选择合适的步距，绘制下面函数在区间[-6,6]中的图象，并对分段的曲线进行标注，同时添加x 轴和y 轴的说明。

sin ,0(),036,3x x y x x x x x ≤⎧⎪=<≤⎨⎪-+>⎩3、利用subplot 函数在同一绘图窗口中用不同颜色和线型绘制以下两个函数在t ∈[-2π,2π]范围内的图象。

0.50.21222t t y y e -==4、某学校有30位教师,其中教授5人,副教授8人,讲师12人,助教5人.试画出职称比例结构饼图，并强调图形的教授部分同时添加标注。

5、生成1×10维的随机数向量a ，分别用红、黄、蓝、绿色绘出其连线图、脉冲图、阶梯图和条形图，并分别标出标题“连线图”、“脉冲图”、“阶梯图”、“条形图”。

6、使用subplot 函数，把图形窗口分成两个部分，分别绘制sin2t 和3cos3t 曲线,t 范围:0-5.要求前者用红色实线，数据点形状为五角星,有网格线，x 轴加标注“x ”，y 轴加标注“y=sin2t ”,加题目“y=sin2t 的曲线”；后者用蓝色虚线，数据点形状为圆形，无网格线，x 轴加标注“x ”，y 轴加标注“y=3cos3t ”,加题目“y=3cos3t 的曲线”；7、绘制下列三维曲线:(1)/20/20cos sin ,02t t x e ty e t t z t π--⎧=⎪=≤≤⎨⎪=⎩ (2) 23,01x t y t t z t =⎧⎪=≤≤⎨⎪=⎩8、绘制下列曲面图，并调整三维图的视角、背景色、着色以及透视效果。

实验四 Matlab程序设计[实验目的]1．掌握字符串数组的创建和构造方法及常用字符串函数的使用。

2．熟练掌握MATLAB 控制流的使用方法。

3．熟悉M 脚本文件、函数文件的编写方法和技巧。

[实验原理]与数值数组相比，串数组在MATLAB 中的重要性较小，但不可缺少。

如果没有串数组及相应的操作，那么数据可视化、图形用户界面的制作将会遇到困难。

字符串与数值数组是两种不同的数据类，它们的创建方式也不同。

字符串的创建方式是：将待建的字符放在“单引号对”中。

注意，“单引号对”必须是在英文状态下输入，其作用是MATLAB 识别送来内容“身份”所必需的，如A=’This is an example!’；就创建了一个字符串A。

注意创建带单引号的字符串时，每个单引号符用“连续2 个单引号符”标识。

字符串的标识同数值数组同，而且也可以使用size 指令观察串数组的大小。

串数组的ASCII 码可以通过指令abs 和double 来获取，而用char 指令可以把ASCII 码变为串数组，另外，MATLAB 可以很好的支持中文字符串数组。

对于复杂串数组的创建，一是可以直接创建，但是要保证同一串数组的各行字符数相等，即保证各行等长，不推荐，太繁琐。

二是可以利用串操作函数创建多行数组，比如char, str2mat, strvcat 等，具体操作自己通过帮助体会。

另外还可以通过转化函数产生数码字符长，比如A_str=int2str(A) 就是把整数数组A 转换成串数组，如果是非整数将被四舍五入后再转换，类似的函数还有num2str（把非整数数组转换为串数组，常用于图形中数据点的标识）、mat2str（把数值数组转换成输入形态的串数组，常与eval 指令配用）。

假如想灵活运用MATLAB 去解决实际问题，想充分调动MATLAB——科学技术资源，想理解MATLAB 版本升级所依仗的基础，那么掌握M 脚本文件合函数的编写规则将十分有用。

程序设计实验报告(matlab)实验一: 程序设计基础实验目的：初步掌握机器人编程语言Matlab。

实验内容：运用Matlab进行简单的程序设计。

实验方法：基于Matlab环境下的简单程序设计。

实验结果：成功掌握简单的程序设计和Matlab基本编程语法。

实验二：多项式拟合与插值实验目的：学习多项式拟合和插值的方法，并能进行相关计算。

实验内容：在Matlab环境下进行多项式拟合和插值的计算。

实验方法：结合Matlab的插值工具箱，进行相关的计算。

实验结果：深入理解多项式拟合和插值的实现原理，成功掌握Matlab的插值工具箱。

实验三：最小二乘法实验目的：了解最小二乘法的基本原理和算法，并能够通过Matlab进行计算。

实验内容：利用Matlab进行最小二乘法计算。

实验方法：基于Matlab的线性代数计算库，进行最小二乘法的计算。

实验结果：成功掌握最小二乘法的计算方法，并了解其在实际应用中的作用。

实验六：常微分方程实验目的：了解ODE的基本概念和解法，并通过Matlab进行计算。

实验内容：利用Matlab求解ODE的一阶微分方程组、变系数ODE、高阶ODE等问题。

实验方法：基于Matlab的ODE工具箱，进行ODE求解。

实验结果：深入理解ODE的基本概念和解法，掌握多种ODE求解方法，熟练掌握Matlab的ODE求解工具箱的使用方法。

总结在Matlab环境下进行程序设计实验，使我对Matlab有了更深刻的认识和了解，也使我对计算机科学在实践中的应用有了更加深入的了解。

通过这些实验的学习，我能够灵活应用Matlab进行各种计算和数值分析，同时也能够深入理解相关的数学原理和算法。

这些知识和技能对我未来的学习和工作都将有着重要的帮助。

实验一、MATLAB基本操作一、实验目的2．学习使用图形函数计算器命令funtool及其环境。

3. 学习使用help命令进行帮助4. 掌握向量与矩阵的创建以及矩阵的基本操作5. 掌握数组与矩阵的概念二、实验内容熟悉Matlab操作环境，认识命令窗口、内存工作区窗口、历史命令窗口；学会使用format命令调整命令窗口的数据显示格式；学会使用变量和矩阵的输入，并进行简单的计算；掌握数组与矩阵的概念；学会使用help命令进行帮助；学会使用who和whos命令查看内存变量信息；学会使用图形函数计算器funtool；1.命令窗口的简单使用（1）简单矩阵的输入（自由创建）x=[1 3 5;2 4 6]x =1 3 52 4 6（2）求[12+2×(7-4)]÷32的算术运算结果，总结算术运算符先级[12+2*(7-4)]/3^2ans =22.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的区别A=15;B=20;>> C=A+BC =35>> c=a+bUndefined function or variable 'a'.（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，分析原因？(A*B是两个矩阵相乘，A.*B是对应元素相乘)A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];B=[9 8 7;6 5 4;3 2 1];>> A*Bans =30 24 1884 69 54138 114 90>> A.*Bans =9 16 2124 25 2421 16 9（3）设a=10，b=20；求i=a/b与j=a\ba=10;>> b=20;>> i=a/bi =0.5000>> j=a\bj =2（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的矩阵元素的线性索引以及行列索引（sub2ind/ind2sub）。

MATLAB实验四MATLAB程序设计试验报告说明：1 做试验前请先预习，并独立完成试验和试验报告。

2 报告解答方式：将MATLAB执行命令和最后运行结果从命令窗口拷贝到每题的题目下面，请将报告解答部分的底纹设置为灰色，以便于批阅。

3 在页眉上写清报告名称，学生姓名，学号，专业以及班级。

3 报告以Word文档书写。

文档命名方式: 学号+姓名+_（下划线）+试验几.doc 如：110400220张三_试验1.doc4 试验报告doc文档以附件形式发送到******************。

凡文档命名不符合规范，或者发送方式不正确，不予登记。

一目的和要求（1）熟练掌握MATLAB的程序设计流程控制结构（2）熟练掌握M文件的结构（3）熟练掌握函数调用和参数传递（4）熟练掌握内联函数的使用（5）了解程序性能剖析窗口二内容和步骤1 （必做）编写M脚本文件，实现：1）从键盘逐个输入学生的某科成绩，计算学生的平均分并输出显示。

2）统计学生成绩分布，其中90分以上为A类，80~89分为B类，70~79分为C类，60~69分为D类，60分以下为E类，统计各类的学生人数，并打印显示。

3）将学生成绩保存到结构数组student. score域和统计成绩分布信息保存数组level中并存作为student. level域，最后把结构数组student保存到score. mat文件中。

（提示：1）成绩输入采用input函数，可采用while循环，提示用户连续输入学生成绩，直到用户输入负数成绩，终止成绩录入。

2）成绩保存可采用save函数）score=0;n=0;sum=0;a=0；b=0;c=0;d=0;e=0;while score>=0if score>=90a=a+1;elseif score>=80elseif score>=70c=c+1;elseif score>=60d=d+1;elsee=e+1;ends um=sum+score;n=n+1;score=input('score:');endaverage=sum/(n-1)fprintf(' A类人数：%d',a)fprintf(' B类人数:%d',c)fprintf(' C类人数:%d',c)fprintf(' D类人数:%d',d)fprintf(' E类人数:%d',e-1)2（必做）有一分数序列：2/1，3/2，5/3，8/5，13/8，21/13... 采用循环迭代求出这个数列的前n项之和。

一、课程目的初步学会使用MATLAB软件，掌握MATLAB基本的函数的使用，熟练MATLAB编程，以便为今后数字信号的处理打下基础。

二、课程内容实验一 MATLAB语言基础实验目的：基本掌握 MATLAB 向量、矩阵、数组的生成及其基本运算(区分数组运算和矩阵运算)、常用的数学函数。

了解字符串的操作。

实验内容:1、创建以下矩阵：A为3×4的全 1 矩阵、B为3×3的0矩阵、C 为3×3的单位阵、D为3×3的魔方阵、E由C和D纵向拼接而成、F抽取E的2～5行元素生成、G由F经变形为3×4的矩阵而得、以G为子矩阵用复制函数(repmat)生成6×8的大矩阵H。

源程序：A=ones(3,4)% A为3×4的全 1 矩阵B=zeros(3)% B为3×3的0矩阵C=eye(3)% C为3×3的单位阵D=magic(3)% D为3×3的魔方阵E=cat(1,C,D)% E由C和D纵向拼接而成F=E(2:5,:)% F抽取E的2～5行元素生G=reshape(F,3,4)% G由F经变形为3×4的矩阵而得H=repmat(G,2,2) %以G为子矩阵用复制函数(repmat)生成6×8的大矩阵H运行结果：A =1 1 1 11 1 1 11 1 1 1B =0 0 00 0 00 0 0C =1 0 00 1 0 0 0 1 D =8 1 6 3 5 7 4 9 2 E =1 0 0 0 1 0 0 0 1 8 1 6 3 5 7 4 92 F =0 1 0 0 0 1 8 1 6 3 5 7 G =0 3 1 1 0 1 5 6 8 0 0 7 H =0 3 1 1 0 3 1 1 0 1 5 6 0 1 5 6 8 0 0 7 8 0 0 7 0 3 1 1 0 3 1 1 0 1 5 6 0 1 5 6 8 0 0 7 8 0 0 72、（1）用矩阵除法求下列方程组的解 x=[x 1；x 2；x 3]；⎪⎩⎪⎨⎧-=---=++-=++73847523436321321321x x x x x x x x x (2) 求矩阵的秩；(3) 求矩阵的特征值与特征向量； (4) 矩阵的乘幂与开方； (5) 矩阵的指数与对数； (6) 矩阵的提取与翻转。

实验4 Matlab程序设计1实验目的：1、掌握建立和执行M文件的方法；2、掌握实现选择结构的方法；3、掌握实现循环结构的方法。

实验内容：1. 从键盘输入一个4位整数，按如下规则加密后输出。

加密规则：每位数字都加上7,然后用和除以10的余数取代该数字；再把第一位与第三位交换，第二位与第四位交换。

2. 求分段函数的值。

2x +x-6, x <0且x式-3y = *x2—5x + 6 0Wxc 5 且x 式2及x 式3X2 _ X -1 其他用if语句实现，分别输出x=-5,-3,0,1,2,2.5,3,5时的y值。

3. 输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A、B、C、D、E，其中90~100分为A，80~89分为B，70~79分为C，60~69分为D，60分以下为E。

要求：（1）分别用if语句和swich语句实现。

（2）输入百分制成绩后要判断该成绩的合理性，对不合理的成绩应输出出错信息。

4. 硅谷公司员工的工资计算方法如下：（1）工作时数超过120小时者，超过部分加发15% ；（2）工作时数低于60小时者，扣发700元；（3）其余按每小时84元计发。

试编程按输入的工号和该号员工的工时数，计算应发工资。

5. 设计程序，完成两位数的加、减、乘、除四则运算。

即：输入两个两位随机整数，再输入一个运算符号，做相应的运算，并显示相应的结果。

6. 建立5X 6矩阵，要求输出矩阵的第n行元素。

当n值超过矩阵的行数时，自动转为输出矩阵的最后一行元素，并给出出错信息。

7. 产生20 个两位随机整数，输出其中小于平均数的偶数。

实验代码及实验结果1.>> a=input(' 请输入一个四位整数：');请输入一个四位整数：9988>> a1=fix(a/1000);>> a2=rem(fix(a/100),10);>> a3=rem(fix(a/10),10);>> a4=rem(a,10);>> a1=rem(a1+7,10);>> a2=rem(a2+7,10);>> a3=rem(a3+7,10);>> a4=rem(a4+7,10);>> b=a1;a1=a3;a3=b;>> b=a2;a2=a4;a4=b;>> c=a1*1000+a2*100+a3*10+a4;>> disp(c)3.>> a=input C请输入一个四位整数：一); 请输人一个四f立整數：3988 »(a/1000);>> a2=ren(fix(a/100), 10);>> a3=ren(fiK(a/10)?10);>> 血(a, ID);» al=re&(al+^ 10)；>> a^rsB(a2+7f 10)；>> a3=rem(a3+7? 10):>> 丑"“血(M+C 10);>> b=al:a1=a3:a3=b；» b=a2:a2=a4:a4=b,» c-al *100(Hai2*l 0(H-a3*l 0+ttl;>> disp(c)55662.x=input('请输入x的值：');if x<0 & x~=-3y=x92+x-6;elseif x>=0 & x<5 & x~=2 & x~=3y=x.A2+5.*x+6elsey=x.A2-x-1;end请输入孟的値：[-瓦-亠0,1, 2t2. E f 3, 5]7 =29. 0000 IL ODDO -I. 0000 -1.0000 1. OODO 2.7500 5. QOOD(1) if语句:a=i nput（'请输入成绩：'）;ig.ooooif a>=90 & a<=100disp('A');elseif a>=80 & a<90disp('B');elseif a>=70 & a<80disp('C');elseif a>=60 & a<70disp('D');elseif a<60 &a>=0disp('E');elsedisp('输入有误！'); end( 2) switch 语句：a=input(' 请输入成绩：'); switch fix(a/10)case{9}disp('A');case{8}disp('B');case{7}disp('C');case{6}disp('D');case nu m2cell(2:5)disp('E')otherwisedisp('输入有误！');end请输入咸绩：80E请输入咸绩；5E请输入成绩：1212输入有误I»4.n=i nput('请输入工号：’)；a=i nput('请输入工作小时数：'); if a>=120 y=a*84+a*84*0.15;elseif a<120 & a>=60y=a*84;elsey=a*84-700;disp(y);end请输入工号：30请输入工作小时数：231232。