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matlab⼤作业实验报告,《Matlab程序设计》期末实验报告-⼤作业2015.doc《MATLAB程序设计》实验报告学院： 学号： 姓名：⼀、题⽬：1、(10分)已知矩阵，⽤Matlab代码实现以下要求：(1)将矩阵赋给变量A，并在屏幕上显⽰A；(2)将A按列进列逆序重排，重排后的矩阵赋给变量B，并在屏幕上显⽰B；(3)⽤reshape命令将A重排为⼀个2⾏6列矩阵并赋给变量C；(4)将A重排为⼀个列向量，将其赋给变量D，求D的平均值，在屏幕上显⽰D和它的平均值；(5)⽤命令查看变量A的维数，并显⽰运⾏结果。
2、(10分)写代码实现以下要求：构造菜单项‘Plot’，菜单项Plot有两个⼦菜单项Plot sin(选择此项后执⾏画出曲线，线型为虚线，线条颜⾊为红⾊)和Plot cos(选择此项后执⾏画出曲线 ，线型为实线，线条宽度为2)。
3、(20分)已知，实现下列操作：(1)在同⼀个图形窗⼝，同⼀坐标系下⽤不同的颜⾊和线型绘制三条曲线，并添加图例来区分三条曲线(5分)。
(2)⽤subplot命令，以⼦图的⽅式绘制三条曲线，图形排列⽅式为三⾏⼀列(5分)。
(3) 分别⽤直⽅图(bar)、棒状图(stem)和填充图(fill)绘制三条曲线，以⼦图⽅式绘制，排列⽅式为3⾏3列，共9幅⼦图(10分)。
4、(10分)⽤surf命令绘制曲⾯图形，⽤shading interp命令进⾏插值着⾊处理并添加垂直颜⾊棒。
5、(15分)⾃2011年9⽉1⽇起，我国实⾏新的个⼈所得税征收办法，起征点为3500元，请⽤If-else if-else-end结构实现⼈⼯输⼊⽉收⼊后能计算出个⼈所得税的缴纳额并显⽰⽉收⼊10000元时应缴纳的税款。
级数应纳税所得额x(元)税率备注1x<=15003%x指⽉收⼊扣除起征点3500元之后的余额；215008000045%同上6. (10分)⽤while-end循环结构计算级数和的值，输⼊n值，能计算出f的值，并显⽰结果。
M A T L A B大作业作业要求：（1）编写程序并上机实现，提交作业文档，包括打印稿（不含源程序）和电子稿（包含源程序），以班为单位交，作业提交截止时间6月24日。
（2）作业文档内容：问题描述、问题求解算法（方案）、MATLAB程序、结果分析、本课程学习体会、列出主要的参考文献。
打印稿不要求MATLAB程序，但电子稿要包含MATLAB程序。
（3）作业文档字数不限，但要求写实，写出自己的理解、收获和体会，有话则长，无话则短。
不要抄袭复制，可以参考网上、文献资料的内容，但要理解，要变成自己的语言，按自己的思路组织内容。
（4）从给出的问题中至少选择一题(多做不限，但必须独立完成，严禁抄袭)。
（5）大作业占过程考核的20%，从完成情况、工作量、作业文档方面评分。
第一类：绘制图形。
（B级）问题一：斐波那契（Fibonacci）螺旋线，也称黄金螺旋线（Golden spiral），是根据斐波那契数列画出来的螺旋曲线，自然界中存在许多斐波那契螺旋线的图案，是自然界最完美的经典黄金比例。
斐波那契螺旋线，以斐波那契数为边的正方形拼成的长方形，然后在正方形里面画一个90度的扇形，连起来的弧线就是斐波那契螺旋线，如图所示。
问题二：绘制谢尔宾斯基三角形（Sierpinskitriangle）是一种分形，由波兰数学家谢尔宾斯基在1915年提出,它是一种典型的自相似集。
其生成过程为：取一个实心的三角形（通常使用等边三角形），沿三边中点的连线，将它分成四个小三角形，然后去掉中间的那一个小三角形。
接下来对其余三个小三角形重复上述操作，如图所示。
问题三：其他分形曲线或图形。
分形曲线还有很多，教材介绍了科赫曲线，其他还有皮亚诺曲线、分形树、康托（G. Cantor）三分集、Julia集、曼德布罗集合（Mandelbrot set），等等。
这方面的资料很多（如），请分析构图原理并用MATLAB 实现。
问题四：模拟掷骰子游戏：掷1000次骰子，统计骰子各个点出现的次数，将结果以下表的形式显示，并绘制出直方图。
Matlab的基本操作一、使用函数实现对下列矩阵的左旋和右旋以及反转已知答案：如图：矩阵如图矩阵的左旋如图一矩阵的右旋如图二矩阵的左右反转如图三矩阵的上下反转如图四二、已知A=[8 9 5 ] B=[-1 3 -2][36 -7 11] [2 0 3][21 -8 5] [-3 1 9 ]计算：1)A+5*B;2)A*B和A.*B3)A^3和A.^34)A/B和B\A5)[A,B]答案：A=[8 9 5；36 -7 11；21 -8 5];B=[-1 3 -2；2 0 3；-3 1 9];A+5*BA*BA.*BA^3A.^3A/BA\B[A,B]程序运行结果如下：第二章、Matlab程序设计一、已知S=1+2+22+23+…+263求S的值答案：代码如下：ClearClcs=0,j=2for i=1:63s=s+j^iends程序运行结果如下：二、第三章、Matlab绘图一、在同一坐标系中画出下列函数的图像：x2，-x2，xsin（x）在[0,2π]上的函数图像程序代码如下：clearclcx=0:pi/100:2*pi;y1=x.^2;y2=-x.^2;y3=x.*sin(x);title('同一坐标下的函数图像')plot(x,y1,':',x,y2,'h',x,y3,'--')程序运行结果如下：二、绘制极坐标图像：程序代码如下：clearclcx=0:0.01:2*pi;y=2*cos(2*(x-pi/8));title('极坐标图像')xlabel('x')ylabel('y')polar(x,y)程序运行结果如下：第四章、Matlab符号运算一、求函数y=e-x2 的傅立叶变换及其逆变换程序代码如下：clearclcsyms x t;y=exp(-x^2);Ft=fourier(y,x,t)fx=ifourier(Ft,t,x)程序运行结果如下：二、求下列极限值：答案：1、程序代码：clearclcsyms x;s1=sin(2*x)/sin(5*x);limit(s1,x,0)s2=(1+1/x)^(2*x);limit(s2,x,inf)程序运行结果如下：第五章、Matlab数值运算一、建立一个3*4阶随机矩阵，求矩阵的最大值、最小值、方差和标准差、极差、协方差，和自相关阵程序代码如下：clearclcA=rand(3,4)B=var(A)C=std(A)D=range(A)E=cov(A)F=corrcoef(A)程序运行结果如下：二、求函数f（x）=x3-2x+1在x=[-1 1]之间的极小值和x=-1附近的零点程序代码如下：clearclc[x,y]=fminbnd('x.^3-2.*x+1',-1,1)[x,y]=fzero('x.^3-2.*x+1',-1)程序运行结果如下：第六章、Matlab图形用户界面一、建立一个具有三个输入框的窗口对话框程序代码如下：clearclcprompt={'姓名','年龄','班级'}；DTitle='注册学生信息';line[1;1;1];def{'乔阳'，'18','100412105'};info=inputdlg(prompt,DTitle,line,def,'ON')程序运行结果如下：二、设计一个表现下载进度的进度条程序代码如下：clearclch = waitbar(0,'正在下载，请稍等……');for i=1:1000waitbar(i/10000,h)endclose(h)程序运行结果如下：第七章、Matlab Simulink 仿真一、仿真信号x（t）=sin(t)sin(10t)的波形仿真步骤：1.建立模型窗口：生成无标题（intitled）的模型窗口；2.添加信号源模块（sine）、输出模块（scope）、数学模块（Dot product）3.设置模块参数：如下图：4.编辑模块即将各个模块连接起来。
matlab大作业参考课题
当选择一个 MATLAB 大作业的参考课题时，你可以考虑以下几
个方面来确定一个合适的课题：
1. 兴趣和专业方向，首先，你可以考虑自己的兴趣和专业方向。
如果你对信号处理感兴趣，可以选择音频处理或图像处理的课题；
如果你对控制系统感兴趣，可以选择系统建模和控制设计的课题。
2. 实际应用，考虑选择与实际应用相关的课题，这样可以增加
课题的实用性和吸引力。
例如，可以选择医学图像处理、金融数据
分析或者工程控制系统设计等方面的课题。
3. 数据和资源，确保你能够获取到相关的数据和资源来支持你
的课题研究。
这些资源可以是公开数据集、实验数据或者模拟数据。
4. 研究难度，考虑课题的研究难度，确保它既不会过于简单以
至于缺乏挑战性，也不会过于复杂以至于无法完成。
举例来说，如果你对音频处理感兴趣，可以选择一个课题是基
于 MATLAB 的音频信号处理和音乐合成；如果你对图像处理感兴趣，
可以选择一个课题是基于 MATLAB 的图像处理和分析；如果你对控制系统感兴趣，可以选择一个课题是基于 MATLAB 的系统建模和控制设计。
总之，选择一个适合的 MATLAB 大作业参考课题需要考虑到自己的兴趣、专业方向、实际应用、资源获取和研究难度等因素，希望这些建议对你有所帮助。
Matlab应用技术学号:班级:姓名:成绩:1.答:Matlab语法eps—机器的浮点运算误差限。
PC机上eps的默认值为2.2204*10^-16，若某个量的绝对值小于eps,则可以认为这个量为0。
i和j—若i或j量不被改写，则它们表示纯虚数量j。
但在MATLAB程序编写过程中经常事先改写这两个变量的值，如在循环过程中常用这两个变量来表示循环变量，所以应该确认使用这两个变量时没被改写。
如果想恢复该变量，则可以用语句i=sqrt(-1)设置，即对-1求平方根。
Inf—无穷大量+∞的MATLAB表示，也可以写成inf。
同样地，-∞可以表示为-Inf。
在MATLAB程序执行时，即使遇到了以0为除数的运算，也不会终止程序的运行，而只给出一个“除0”警告，并将结果赋成Inf，这样的定义方式符合IEEE的标准。
pi—圆周率π的双精度浮点表示。
lasterr—存放最新一次的错误信息。
此变量为字符串型，如果在本次执行过程中没出现这错误，则此变量为空字符串。
lastwarn—存放最新的警告信息。
若未出现过警告，则此变量为空字符串。
保留的变量ans—存放最近一次无赋值变量语句的运算结果。
end—最后一行（列）nargin—函数输入变量的实际个数nargout—函数返回变量的实际个数保留字%—后接注释数据结构一、数值型结构MATLAB语言中最常用的数值量为双精度浮点数，占8个字节（PS：与JAVA 的double型相同）（64位），遵从IEEE记数法，有11个指数位、53位尾数及一个符号位，值域的近似范围为-1.7*10^308至1.7*10^308，其MATLAB 表示为double()。
考虑到一些特殊的应用，MATLAB语言还引入了无符号的8位整形数据类型，其MATLAB表示为uint8()，其值域为0至255。
此外，在MATLAB中还可以使用其他的数据类型，如int8(),int16(),int32(),uint16(),uint32()等，每一个类型后面的数字表示其位数。
matlab大作业学号姓名：年级：专业：1、产生一个10 10的随机矩阵A，要求A中元素均为整数，范围[1,50]。
1)求出A中所有元素之和S，平均值M。
2)找到所有小于平均值，且能被3整除的元素。
3)绘制出A的二维纵向柱状图，横坐标为[8 5 9 1 2 3 4 7 10 13],条形宽度为0.7的“stacked”样式。
代码如下：clc,clear all,close allA=round(rand(10,10)*50);disp(A)S=sum(sum(A));P=mean(mean(A));disp(S)disp(P)disp('所有小于平均数且能被三整除的元素')XPS=H((mod(H,3)==0)&(H<P));disp(XPS')subplot(1,1,1),bar(A,0.7,'stacked'),title('ygh');set(gca,'XTickLabel',{'8','5','9','1','2','3','4','7','10','13'})2、产生一个随机四位密码。
用户用“input”进行输入对比。
猜错提示“WRONG”，正确提示“RIGHT”同时退出程序，最多五次机会。
代码如下：clc,clear all,close alldisp('请输入密码')A=round(8999*rand(1,1))+1000;m=1;while m<=5N=input('请输入一个四位数：');if A==N;disp('RIGHT');breakelsedisp('WRONG');endm=m+1;enddisp('密码是：')disp(A)disp('输入结束')3、按照脚本文件的编程风格，用for和while循环嵌套输出如下的乘法口诀表。
MATLAB大作业一、作业说明MATLAB，即matrix laboratory，作为强大的数学处理软件，在化学化工领域中也有着极为广泛的应用。
而作为化工专业的学生，我认为本课学习MATLAB最直接和有效的意义在于，学生能够利用MATLAB处理实验数据和图形。
而对于MATLAB本身数学逻辑与语言的理解和掌握相信在之前所上交的“高斯消元法”和“二分法改进”两次小作业中得到体现。
因此，本次大作业我选择利用MATLAB处理化工原理实验中已经做过的离心泵实验来进行数据处理和图形制作。
其中实验原始数据皆由本人进行化工原理实验时所记录，水的密度和粘度表由文献查得。
二、编程思路整个M文件的目标是，利用现有的实验做得数据，进行实验数据的处理以及图形绘制，主要分为三个步骤完成：第一部分利用插值和拟合求实验温度下水的密度和粘度值；第二部分利用公式和矩阵变换计算离心泵的扬程He和轴功率Pzhou；第三部分作图：离心泵的扬程和轴功率随流量变化的曲线（双y轴）。
具体思路已在主程序文件中进行注释。
三、MATLAB主程序clearclose allformat compact,format shortecho off% 处理化工原理实验数据及图形制作% 第一部分求水的密度和粘度%已知条件：（1）实验温度为23.1℃% （2）网上查得15℃-30℃下水的密度和粘度表，记录为excel表% （3）此部分数据存放在原始数据表的sheet1和sheet2中%%主要方法：（1）MATLAB数据读入% （2）矩阵初等变换% （3）函数拟合% （4）函数插值%[num1]=xlsread('原始数据表');%读取excel表格中sheet1的数据x0=[num1(:,1)];%x0x表示温度值，sheet1的第1列y0=[num1(:,2)];%y0表示密度值，sheet1的第2列x1=x0';%进行转置，将列向量转换为相应的行向量y=y0';%进行转置，将列向量转换为相应的行向量%下面开始拟合密度随温度的变化函数n = length(y);ss = '';for k = 1:n;yy = num2str(y(k));ss = strcat(ss,['+''(' yy ')''*''x''^' num2str(n+1-k)]);%将数值转换为字符串格式，在MATLAB内将密度与温度的关系拟合为n次多项式endpause,ss%输出密度随温度变化函数式%%进行图像表示%x轴为温度，y轴为密度，表示在figure窗口的上半部分pause,subplot(2,1,1),line(x1,y,'linewidth',2),title('T-density'),xlabel('温度T/℃'),ylabel('密度/(kg?m^-3)')axis([15,30,995,1000])pause, x2=23.1,y1=interp1(x1,y,x2,'spline');%读取excel表格中sheet2的数据，接下来步骤与密度处理方法相同[num2]=xlsread('原始数据表',2);t0=[num2(:,1)];z0=[num2(:,2)];t1=t0';z=z0';n = length(z);rr= '';for k = 1:n;zz = num2str(z(k));rr = strcat(rr,['+''(' zz ')''*''t''^' num2str(n+1-k)]);endpause,rr%x轴为温度，y轴为粘度，表示在figure窗口的下半部分pause,subplot(2,1,2),line(t1,z,'linewidth',2),title('T-viscosity'), xlabel('温度T/℃'),ylabel('粘度/(Pa?s)')axis([15,30,0.0008 0.0012])pause,t2=23.1,z1=interp1(t1,z,t2,'spline');y1,z1%显示实验温度下流体的密度与粘度值，y1为密度，z1为粘度pause,close all%关闭图像窗口pause,clc% 第二部分计算离心泵的扬程He和轴功率Pzhou%%已知条件：（1）所需数据存放在原始数据表的sheet3中% （2）从左至右分别为“入口压强、出口压强、入口速度、出口速度、流量、电机功率”% （3）计算公式：He=pout-pin+0.2+(uout.^2-uin.^2)./(9.81*2);% Pzhou=P.*0.9;%%主要方法：（1）MATLAB数据读入% （2）矩阵初等运算与变换% （3）利用MATLAB进行实验数据处理%读取excel表格中sheet3的数据%“pin、pout、uin、uout、qv、P、He、Pzhou”分别表示为%“入口压强、出口压强、入口速度、出口速度、流量、电机功率、扬程和轴功率”[num3]=xlsread('原始数据表',3);pout0=[num3(:,2)];pin0=[num3(:,1)];uout0=[num3(:,4)];uin0=[num3(:,3)];qv0=[num3(:,5)];pout=pout0';pin=pin0';uout=uout0';uin=uin0';qv=qv0';He=pout-pin+0.2+(uout.^2-uin.^2)./(9.81*2);P0=[num3(:,6)];P=P0';Pzhou=P.*0.9;pause,clc%输出计算结果pause,HePzhouclose allpause,clcpause,%第三部分作图：离心泵的扬程和轴功率随流量变化的曲线（双y轴）%%pause,s1=He;s2=Pzhou;x5=qv;yWidth = 60;%设置两个y轴的间隔（像素）axesPosition = [110 40 200 200];%设置图像生成位置x5Limit = [min(x5) max(x5)];%设定自变量范围x5Offset=-yWidth*diff(x5Limit)/axesPosition(3);%建立图像，设置双变量与双坐标轴h1 = axes('Units','pixels','Position',axesPosition,...'Color','w','XColor','k','YColor','r',...'XLim',x5Limit,'YLim',[10 22],'NextPlot','add');h2 = axes('Units','pixels','Position',axesPosition+yWidth.*[-1 0 1 0],...'Color','none','XColor','k','YColor','m',...'XLim',x5Limit+[x5Offset 0],'YLim',[0.3 0.7],...'XTick',[],'XTickLabel',[],'NextPlot','add');xlabel(h1,'qv');ylabel(h2,'Pzhou');%给坐标轴命名pause,plot(h2,x5,s2,'*m');pause,plot(h1,x5,s1,'^r');四、工作日志density_viscosity（密度_粘度）clearclose allformat compact,format shortecho offss =+(999.126)*x^31+(999.05)*x^30+(998.97)*x^29+(998.888)*x^28+(998.802)* x^27+(998.714)*x^26+(998.623)*x^25+(998.53)*x^24+(998.433)*x^23+(998. 334)*x^22+(998.232)*x^21+(998.128)*x^20+(998.021)*x^19+(997.911)*x^18 +(997.799)*x^17+(997.685)*x^16+(997.567)*x^15+(997.448)*x^14+(997.327 )*x^13+(997.201)*x^12+(997.074)*x^11+(996.944)*x^10+(996.813)*x^9+(99 6.679)*x^8+(996.542)*x^7+(996.403)*x^6+(996.262)*x^5+(996.119)*x^4+(9 95.974)*x^3+(995.826)*x^2+(995.676)*x^1x2 =23.1000rr =+(0.0011404)*t^16+(0.0011111)*t^15+(0.0010828)*t^14+(0.0010559)*t^13+ (0.0010299)*t^12+(0.001005)*t^11+(0.000981)*t^10+(0.0009579)*t^9+(0.0009358)*t^8+(0.0009142)*t^7+(0.0008937)*t^6+(0.0008737)*t^5+(0.000854 5)*t^4+(0.000836)*t^3+(0.000818)*t^2+(0.0008007)*t^1t2 =23.1000y1 =997.5432z1 =9.3361e-04He =Columns 1 through 1021.7000 20.9069 19.9348 19.1688 18.7950 18.3412 17.9656 17.1311 16.2075 15.6581Columns 11 through 1415.1075 14.2847 13.4611 12.6543Pzhou =Columns 1 through 100.3240 0.3600 0.4050 0.4500 0.4770 0.5040 0.5310 0.5670 0.5940 0.6120Columns 11 through 140.6300 0.6390 0.6570 0.6750diary off五、附录附录1. 温度在15-30℃时，水的密度表附录2. 温度在15-30℃时，水的粘度表附录3. 离心泵实验原始数据记录表附录4. 生成图像。
m a t l a b综合大作业(附详细答案)-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII《MATLAB语言及应用》期末大作业报告1．数组的创建和访问（20分，每小题2分）：1)利用randn函数生成均值为1，方差为4的5*5矩阵A；实验程序：A=1+sqrt(4)*randn(5)实验结果：A =0.1349 3.3818 0.6266 1.2279 1.5888-2.3312 3.3783 2.4516 3.1335 -1.67241.2507 0.9247 -0.1766 1.11862.42861.5754 1.6546 5.3664 0.8087 4.2471-1.2929 1.3493 0.7272 -0.6647 -0.38362)将矩阵A按列拉长得到矩阵B；实验程序：B=A(:)实验结果：B =0.1349-2.33121.25071.5754-1.29293.38183.37830.92471.65461.34930.62662.4516-0.17665.36640.72721.22793.13351.11860.8087-0.66471.5888-1.67242.42864.2471-0.38363)提取矩阵A的第2行、第3行、第2列和第4列元素组成2*2的矩阵C；实验程序：C=[A(2,2),A(2,4);A(3,2),A(3,4)]实验结果：C =3.3783 3.13350.9247 1.11864)寻找矩阵A中大于0的元素；]实验程序：G=A(find(A>0))实验结果：G =0.13491.25071.57543.38183.37830.92471.65461.34930.62662.45165.36640.72721.22793.13351.11860.80871.58882.42864.24715)求矩阵A的转置矩阵D；实验程序：D=A'实验结果：D =0.1349 -2.3312 1.2507 1.5754 -1.29293.3818 3.3783 0.9247 1.6546 1.34930.6266 2.4516 -0.1766 5.3664 0.72721.2279 3.1335 1.1186 0.8087 -0.66471.5888 -1.67242.4286 4.2471 -0.38366)对矩阵A进行上下对称交换后进行左右对称交换得到矩阵E；实验程序：E=flipud(fliplr(A))实验结果：E =-0.3836 -0.6647 0.7272 1.3493 -1.29294.2471 0.80875.3664 1.6546 1.57542.4286 1.1186 -0.1766 0.9247 1.2507-1.6724 3.1335 2.4516 3.3783 -2.33121.5888 1.2279 0.6266 3.3818 0.13497)删除矩阵A的第2列和第4列得到矩阵F；实验程序：F=A;F(:,[2,4])=[]实验结果：F =0.1349 0.6266 1.5888-2.3312 2.4516 -1.67241.2507 -0.17662.42861.5754 5.3664 4.2471-1.2929 0.7272 -0.38368)求矩阵A的特征值和特征向量；实验程序：[Av,Ad]=eig(A)实验结果：特征向量Av =-0.4777 0.1090 + 0.3829i 0.1090 - 0.3829i -0.7900 -0.2579 -0.5651 -0.5944 -0.5944 -0.3439 -0.1272-0.2862 0.2779 + 0.0196i 0.2779 - 0.0196i -0.0612 -0.5682 -0.6087 0.5042 - 0.2283i 0.5042 + 0.2283i 0.0343 0.6786 0.0080 -0.1028 + 0.3059i -0.1028 - 0.3059i 0.5026 0.3660 特征值Ad =6.0481 0 0 0 00 -0.2877 + 3.4850i 0 0 00 0 -0.2877 - 3.4850i 0 00 0 0 0.5915 00 0 0 0 -2.30249)求矩阵A的每一列的和值；实验程序：lieSUM=sum(A)实验结果：lieSUM =-0.6632 10.6888 8.9951 5.6240 6.208710)求矩阵A的每一列的平均值；实验程序：average=mean(A)实验结果：average =-0.1326 2.1378 1.7990 1.1248 1.24172．符号计算（10分，每小题5分）：1)求方程组20,0++=++=关于,y z的解；uy vz w y z w实验程序：S = solve('u*y^2 + v*z+w=0', 'y+z+w=0','y,z');y= S. y, z=S. z实验结果：y =[ -1/2/u*(-2*u*w-v+(4*u*w*v+v^2-4*u*w)^(1/2))-w] [ -1/2/u*(-2*u*w-v-(4*u*w*v+v^2-4*u*w)^(1/2))-w] z =[ 1/2/u*(-2*u*w-v+(4*u*w*v+v^2-4*u*w)^(1/2))] [ 1/2/u*(-2*u*w-v-(4*u*w*v+v^2-4*u*w)^(1/2))]2)利用dsolve 求解偏微分方程,dx dyy x dt dt==-的解； 实验程序：[x,y]=dsolve('Dx=y','Dy=-x')实验结果：x =-C1*cos(t)+C2*sin(t)y = C1*sin(t)+C2*cos(t)3．数据和函数的可视化（20分，每小题5分）：1)二维图形绘制：绘制方程2222125x y a a +=-表示的一组椭圆，其中0.5:0.5:4.5a =；实验程序：t=0:0.01*pi:2*pi; for a=0.5:0.5:4.5; x=a*cos(t); y=sqrt(25-a^2)*sin(t); plot(x,y) hold on end实验结果：2) 利用plotyy 指令在同一张图上绘制sin y x =和10x y =在[0,4]x ∈上的曲线；实验程序：x=0:0.1:4; y1=sin(x); y2=10.^x;[ax,h1,h2]=plotyy(x,y1,x,y2); set(h1,'LineStyle','.','color','r'); set(h2,'LineStyle','-','color','g'); legend([h1,h2],{'y=sinx';'y=10^x'});实验结果：3)用曲面图表示函数22z x y =+；实验程序：x=-3:0.1:3; y=-3:0.1:3; [X,Y]=meshgrid(x,y); Z=X.^2+Y.^2; surf(X,Y,Z)实验结果：4)用stem 函数绘制对函数cos 4y t π=的采样序列；实验程序：t=-8:0.1:8;y=cos(pi.*t/4); stem(y)实验结果：4. 设采样频率为Fs = 1000 Hz ，已知原始信号为)150π2sin(2)80π2sin(t t x ⨯+⨯=，由于某一原因，原始信号被白噪声污染，实际获得的信号为))((ˆt size randn x x+=，要求设计出一个FIR 滤波器恢复出原始信号。
MATLAB语言及应用大作业姓名：学号：班级：1.利用plot函数在区间[0,2π]同时绘制x=sin(t)和y=cos(t),z=sin(t)+cos(t)的图形。
要求：1)对图像x轴和y轴分别标注“时间”和“函数值”2)对曲线加图例标注,图例位置自动定位（12分）。
>> t=[0:0.1*pi:2*pi];>> x=sin(t);>> y=cos(t);>> z=sin(t)+cos(t);>> plot(t,x,t,y,t,z)>> xlabel('时间')>> ylabel('函数值')>> legend('x=sin(t)','y=cos(t)','z=sin(t)+cos(t)')2. 求2!+4!+6!+8!+10! （12分）sum=0;for i=2:2:10pdr=1;for k=2:ipdr=pdr*k;endsum=sum+pdr;end在M文件编辑窗口编写上述程序，保存为exam02.m文件；在MATLAB命令窗口执行命令：>>exam02>>sumsum =36698663．编写m 函数，计算函数值（12分）221,10002,,0≥<≤<≤<⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=x x x x x x y 编写函数代码function f=exam03(t) if(t<0) f=0;elseif(t>=0)&(t<1) f=t;elseif(t>=1)&(t<=2) f=2-t; else f=0; end在M 文件编辑窗口编写上述程序，保存为exam03.m 文件在MATLAB 命令窗口输入： >> x=1;>> y=exam07(x) y = 14．计算下面矩阵的特征值、特征向量、迹和秩。
《MATLAB 基础与控制系统CAD 》仿真作业 学生学号： 0910200246 学生姓名： 杨 彬 彬一、 求如下非线性二阶系统的时间响应（20分）32122111/8.0/x x dt dx x e x dt dx t -=+-=-其中2)0(,0)0(21==x x ，要求绘出]3,0[∈t 的系统状态响应曲线。
解：源程序function dx=f(t,x)dx=[-x(1)*exp(1-t)+0.8*x(2);x(1)-x(2)^3]; %微分方程 保存为f 文件名；x0=[0;2]; %x1,x2的初始状态 [t,y]=ode45('f',[0,3],x0); %微分方程求解 plot(t,y); grid on二、 已知系统的开环传递函数如下 （20分）210()525G s s s =++ (1) 把G(s)转换成零极点形式的传递函数，判断开环系统稳定性。
(2) 判别系统在单位负反馈下的稳定性，并求出闭环系统在0～10秒内的脉冲响应和单位阶跃响应，分别绘出响应曲线。
解：（1）m 文件num=10;den=[1 5 25];[z,p,k]=tf2zp(num,den)z =Empty matrix: 0-by-1p =-2.5000 + 4.3301i-2.5000 - 4.3301ik =10把G(s)转换成零极点形式的传递函数10/((S+2.5-4.33i)(S+2.5+4.33i));特征方程的根，均有负实部，开环系统稳定。
（2）m 文件p1=[1 5 35];r=roots(p1) %求极点r =-2.5000 + 5.3619i-2.5000 - 5.3619i特征方程的根，均有负实部，闭环系统稳定。
绘出响应曲线：sys=tf([10],[1 5 35]);impulse(sys,10); %脉冲响应grid onfigure;step(sys,10); %阶跃响应grid on脉冲响应单位阶跃响应三、 某单位负反馈系统如下图所示，（20分）(1) 当比例控制器增益K ＝1时，在Simulink 中搭建系统，当输入为阶跃函数时，用示波器观察系统的输出，绘出输出曲线。
MATLAB大作业作业要求：（1）编写程序并上机实现，提交作业文档，包括打印稿（不含源程序）和电子稿（包含源程序），以班为单位交，作业提交截止时间6月24日。
（2）作业文档内容：问题描述、问题求解算法（方案）、MATLAB程序、结果分析、本课程学习体会、列出主要的参考文献。
打印稿不要求MATLAB程序，但电子稿要包含MATLAB 程序。
（3）作业文档字数不限，但要求写实，写出自己的理解、收获和体会，有话则长，无话则短。
不要抄袭复制，可以参考网上、文献资料的内容，但要理解，要变成自己的语言，按自己的思路组织内容。
（4）从给出的问题中至少选择一题(多做不限，但必须独立完成，严禁抄袭)。
（5）大作业占过程考核的20%，从完成情况、工作量、作业文档方面评分。
第一类：绘制图形。
（B级）问题一：斐波那契（Fibonacci）螺旋线，也称黄金螺旋线（Golden spiral），是根据斐波那契数列画出来的螺旋曲线，自然界中存在许多斐波那契螺旋线的图案，是自然界最完美的经典黄金比例。
斐波那契螺旋线，以斐波那契数为边的正方形拼成的长方形，然后在正方形里面画一个90度的扇形，连起来的弧线就是斐波那契螺旋线，如图所示。
问题二：绘制谢尔宾斯基三角形（Sierpinskitriangle）是一种分形，由波兰数学家谢尔宾斯基在1915年提出,它是一种典型的自相似集。
其生成过程为：取一个实心的三角形（通常使用等边三角形），沿三边中点的连线，将它分成四个小三角形，然后去掉中间的那一个小三角形。
接下来对其余三个小三角形重复上述操作，如图所示。
问题三：其他分形曲线或图形。
分形曲线还有很多，教材介绍了科赫曲线，其他还有皮亚诺曲线、分形树、康托（G. Cantor）三分集、Julia集、曼德布罗集合（Mandelbrot set），等等。
这方面的资料很多（如/content/16/0103/14/5315_525141100.shtml），请分析构图原理并用MATLAB实现。
实验七图像的形态学运算一、实验目的1.掌握图像的奇异值分解与合成2.能够利用模板操作实现图像的腐蚀运算3.能够利用模板操作实现图像的膨胀运算4.掌握图像的开、闭运算二、实验内容1. 读下面的程序，分析该程序要完成什么样的功能。
A=[1 2 1;2 3 2;1 2 1];[u d v]=svd(A);[nx,ny]=size(A);I=eye(nx,nx);for i=nx:-1:2I(i,i)=0;endB=u*I*d*v';BX=imread('cameraman.bmp');X=double(X);A=X(20:256,20:256);[nx,ny]=size(A);I=eye(nx,nx);for i=nx:-1:21I(i,i)=0;end[u d v]=svd(A);B=u*I*d*v';A=uint8(A);`B=uint8(B);subplot(2,2,1);imshow(A)subplot(2,1,2);imshow(B)该程序的功能是对图像分别进行膨胀和腐蚀的操作！2. 利用模板操作，编写程序实现二值图像的腐蚀运算函数imerode的功能。
程序：a=imread('D:\005.bmp');b=~a;m=[1;1;1];n=[1 1 0];p=[0 0 0;0 1 0;0 0 0];q=[0 0 1;0 0 0;1 0 0];c1=imerode(b,m);c2=imerode(b,n);c3=imerode(b,p);c4=imerode(b,q); subplot(1,5,1);imshow(b)subplot(1,5,2);imshow(c1)subplot(1,5,3);imshow(c2)subplot(1,5,4);imshow(c3)subplot(1,5,5);imshow(c4)3. 利用模板操作，编写程序实现二值图像的膨胀运算函数imdilate的功能。
MATLAB 作业41、 用2sin(103)y t =+在（0，3）区间内生成一组较稀疏的数据，并用一维数据插值的方法对给出的数据进行曲线拟合，并将结果与理论曲线相比较。
>>t=0:.1:3;y=sin(10*t.^2+3); plot(t,y,t,y,'o');t1=3*rand(30,1);y0=sin(10*t.^2+3);y1=interp1(t,y,t1);plot(t1,y1,':',t,y,'o',t1,y0)2、 用242231(,)sin()3x yf x y exy x y x y--=++原型函数生成一组网络数据或随机数据，分别拟合出曲面，并和原曲面进行比较。
>> [x1 y1]=meshgrid(-3:0.5:3,-3:0.5:3);z=1./(3*x1.^2+y1)*exp(-x1.^2-y1.^4)*sin(x1.*y1.^2+x1.^2*y1); [x0 y0]=meshgrid(-3:0.1:3,-3:0.1:3); >> z0=interp2(x1,y1,z,x0,y0); surf(x1,y1,z) >> figure>> surf(x0,y0,z0)3、假设已知一组数据，试用插值方法绘制出(2,4.9)x∈-区间内的光滑函数曲线，比较各种插值算法的优劣。
>>x=[-2,-1.7,-1.4,-1.1,-0.8,-0.5,-0.2,0.1,0.4,0.7,1,1.3,1.6,1.9,2.2,2.5,2.8,3.1,3.4,3.7,4,4 .3,4.6,4.9];y=[0.10289,0.11741,0.13158,0.14483,0.15656,0.16622,0.17332,...0.1775,0.17853,0.17635,0.17109,0.16302,0.15255,0.1402,...0.12655,0.11219,0.09768,0.08353,0.07019,0.05786,0.04687,...0.03729,0.02914,0.02236];>> sp=csapi(x,y); fnplt(sp) 三次样条插值>>sp2=spapi(5,x,y); fnplt(sp2,':') B样条插值>> x1=-2:0.1:4.9;>>y1=interp1(x,y,x1,' nearest ');subplot(2,2,1);plot(x1,y1);title('interp1 nearest');>> y2=interp1(x,y,x1,'linear');subplot(2,2,2);plot(x1,y2);title('interp1 linear')>> y3=interp1(x,y,x1,'spline');subplot(2,2,3);plot(x1,y3);title('interp1 spline')>> y4=interp1(x,y,x1,'cubic');subplot(2,2,4);plot(x1,y4);title('interp1 cubic')4、假设已知实测数据由下表给出，试对(,)x y在(0.1,0.1)~(1.1,1.1)区域内的点进行插值，并用三维曲面>> [x,y]=meshgrid(0.1:0.1:1.1);z=[0.83041,0.82727,0.82406,0.82098,0.81824,0.8161,0.81481,0.81463,0.81579,0.81853,0.82304;0.83172,0.83249,0.83584,0.84201,0.85125,0.86376,0.87975,0.89935,0.92263,0.94959,0.9801;0.83587,0.84345,0.85631,0.87466,0.89867,0.9284,0.96377,1.0045,1.0502,1.1,1.1529;0.84286,0.86013,0.88537,0.91865,0.95985,1.0086,1.0642,1.1253,1.1904,1.257,1.3222;0.85268,0.88251,0.92286,0.97346,1.0336,1.1019,1.1764,1.254,1.3308,1.4017,1.4605;0.86532,0.91049,0.96847,1.0383,1.118,1.2046,1.2937,1.3793,1.4539,1.5086,1.5335;0.88078,0.94396,1.0217,1.1118,1.2102,1.311,1.4063,1.4859,1.5377,1.5484,1.5052;0.89904,0.98276,1.082,1.1922,1.3061,1.4138,1.5021,1.5555,1.5573,1.4915,1.346;0.92006,1.0266,1.1482,1.2768,1.4005,1.5034,1.5661,1.5678,1.4889,1.3156,1.0454;0.94381,1.0752,1.2191,1.3624,1.4866,1.5684,1.5821,1.5032,1.315,1.0155,0.62477;0.97023,1.1279,1.2929,1.4448,1.5564,1.5964,1.5341,1.3473,1.0321,0.61268,0.14763];>> [x1 y1]=meshgrid(0.1:0.05:1.1);z1=interp2(x,y,z,x1,y1);surf(x1,y1,z1)5、习题3和4给出的数据分别为一元数据和二元数据，试用分段三次样条函数和B样条函数对其进行拟合。
MATLAB语言及应用
大作业
姓名：
学号：
班级：
1．A=[1 2 6; 4 5 10; 7 8 9]；B=[1 0 3; 1 5 0; 0 1 2]； （12分）
1)求A-B
2)求A.^2
3)求A 的特征值
4)求A 的逆阵
5)求A 的下三角矩阵
6)A(1,:)*A(:,3)
2.对于多项式表达式f(x)=x 3+2x 2+x+1，计算出f(x)=0的根（12分）。
3.求解线性方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-+=+-+=+-+=+-+6
2233124358623442243214321
43214321x x x x x x x x x x x x x x x x （12分） 4.求非线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-=-+=-+-04205010321
32132221x x x x x x x x x 在[-1，1，-1]附近的解。
（12分）
5.绘制正弦函数y=sin(t)、y=-sin(t)和y=sin(t)*sin(9t)图形。
x 轴范围[0，π]，y 轴范围[-1，1]，标题标注为“连续调制波形”。
（14分）
6. t 为[-9，9]范围内的整数，编写程序计算y 的值
00535322<≥⎩⎨⎧++-=t t t t y （12分）
7.编写函数文件求半径为r 的圆的面积和周长。
（12分）
8.简要回答：（14分）
1）matlab 句柄图形对象有哪些？
MATLAB 的图形对象包括计算机屏幕、图形窗口、坐标轴、用户菜单、用户控件、曲线、曲面、文字、图像、光源、区域块和方框等。
2）在simulink中对模块进行添加、删除以及模块参数设置的操作。
Matlab大作业大作业要求：1 以下matlab编程和simulink题目各选做一个，大作业总共两道题。
2如果不做给定的题目，自己选题，提前qq（244731524）上和我说下，根据题目的难易，可以考虑多给些时间。
3 第十周前由各班学委统一将纸质版交给我，写上班级，学号，姓名。
4 请勿抄袭。
Matlab编程1、使用m文件对周期信号频域进行分析(1)用matlab求周期矩形脉冲的傅里叶级数，并绘制出周期矩形脉冲信号及其频谱图(2)，用matlab求改变周期、脉冲宽度后的周期矩形脉冲的傅里叶级数和频谱，并分析周期，脉宽对周期信号频谱的影响。
2、使用m文件对非周期信号频域进行分析(1)用matlab对矩形脉冲信号的频谱进行分析(2)利用matalb函数绘制给定信号的幅度谱和相位谱。
Simulink1、使用Simulink的积分模块求解二阶微分方程：x’’+0.2x’+0.4x =0.2u(t) ，u (t) 是单位阶跃函数a、用积分模块创建求解微分方程的模型思路:利用连续系统模块库中的积分器Integrator，解微分方程。
建模仿真：阶跃信号Step ，求和sum,常数增益gain,积分器,示波器scopeb、用传递函数求微分方程思路:对微分方程作laplace变换，移项整理后求得传递函数，利用连续系统模块库中的传递函数模块Transfer Fcn ，解微分方程。
建模仿真：阶跃信号Step ，示波器scope，传递函数模块Transfer Fcn等2、使用simupower system模块求解电路。
电路如图所示，参数如下：R1=2，R2=4，R3=12，R4=4，R5=12，R6=4，R7=2，Us=10V。
求i3，U4，U7；。
Matlab大作业题目2021控制系统仿真大作业1、曲线拟合的Matlab实现和优化度检验通过一个实际的例子，介绍最小二乘曲线拟合法的基本原理，对最小二乘曲线拟合法的Matlab实现方法进行研究，并给出曲线拟合Matlab实现的源程序。
论述了Matlab软件在做曲线拟合时的用法，并进行曲线的拟合和相应的图像。
2、基于组态王和Matlab 的液位串级控制系统运用组态王和Matlab混合编程的方法设计了一个双容(两个水箱串联)液位串级在线控制系统，由组态王编制人机交互界面，用Matlab完成控制算法，二者通过DDE进行实时数据交换；采用串级控制策略,减小二次干扰的影响，验证其方法的有效性。
3、基于Matlab的变压器差动保护闭环仿真研究应用Matlab建立了微机保护仿真系统,并对不同原理的变压器差动保护进行了仿真和比较.仿真系统采用积木式结构,根据微机保护的实现原理构建模块,实现保护的闭环仿真,对保护的动作过程进行分析.4、基于MATLAB/SIMULINK的交流电机调速系统建模与仿真根据直接转矩控制原理，利用MATLAB/SIMULINK软件构造了一个交流电机调速系统，该系统能够很好地模拟真实系统，实现高效的调速系统设计。
仿真结果验证该方法的有效性。
5、基于MCGS和MATLAB的薄膜厚度控制系统仿真以MCGS组态软件和MATLAB为平台,设计和仿真了一个薄膜厚度控制系统.MCGS完成硬件接口的设置、数据的实时采集、人机对话、以动画的方式显示控制系统的运行情况,MATLAB完成PID参数的自动整定,并利用动态数据交换(DDE)技术建立两者间的通讯.并分析其仿真结果。
6、Matlab在动态电路分析中的应用用Matlab计算动态电路,可得到解析解和波形图.一阶电路先计算3要素,后合成解析结果;RLC串联和并联的二阶电路采用自编的通用函数计算,自编函数采用了Matlab求解微分方程的符号运算方法;一般的二阶电路和高阶电路采用拉氏变换列写电路方程,再用拉氏反变换得到解析结果.通过实例分析,展现了Matlab在动态电路分析方面的优越性. 7、基于Matlab异步电机矢量控制系统仿真根据异步电机的模型,提出了一种异步电机矢量控制系统建模仿真方案, 建立电机模型,仿真验证所建电机模型的正确性.8、基于MATLAB的PID算法在串级控制系统中的应用设计一个双容无自衡串级液位控制系统,并将基于MATLAB的增量式PID算法应用在控制系统中.结合基于计算机控制的PID参数整定方法实现串级控制,并分析仿真系统的控制精度和稳定性9、中央空调控制系统的MATLAB仿真运用PID算法,利用MATLAB仿真技术对经验法建立的中央空调控制系统模型进行仿真,通过Matlab仿真分析。
计算机实习班级：姓名：学号：题目一：使用while循环及for循环计算1+2+3+…+100分析：无。
解答：MATLAB程序：%使用for-end语句>> clear>> sum=0;>> for i=1:1:100sum=sum+i;end>> sumsum =5050%使用while-end语句>> clear>> sum=0;i=0;>> while i<100i=i+1;sum=sum+i;end>> sumsum =5050小结：了解matlab中的基本语句，与C语言中的相关内容进行对比，从而更好的掌握及运用语句。
题目二：圆轮在平面上滚动时，圆周上任一点的轨迹为摆线，圆内任一点的轨迹为内摆线，圆外任一点的轨迹为外摆线，建立模型，并作出图。
分析：建立模型：设r为轮的半径，R为点的半径，则由分析得方程x=rt-Rsinty=r-Rcost；（t为参数）MATLAB程序：t=0:0.1:10;r=1;R=input('R=');x=r*t-R*sin(t); y=r-R*cos(t); plot(x,y),axis('equal');hold ont=0:0.1:10;r=1;R=input('R=');x=r*t-R*sin(t); y=r-R*cos(t); plot(x,y),axis('equal');hold ont=0:0.1:10;r=1;R=input('R=');x=r*t-R*sin(t); y=r-R*cos(t); plot(x,y),axis('equal');hold on令R=1, 0.5, 2，作出如下图形小结：逐渐将matlab应用到解决实际问题当中，了解matlab强大的绘图功能。
华东交通大学matlab 大作业（matlab在信号与系统中的应用）班级：姓名：学号：前言此次的大作业内容是matlab在信号与系统中的应用。
在信号与系统中有各种各样的信号还有系统要分析，而matlab特别适用与信号通过系统的分析。
而且本人对于matlab在信号与系统中的运用蛮感兴趣的，况且当初学习时对于其在信号与系统中的运用不是很了解，故借此机会，也顺便再系统地学习和掌握matlab在信号与系统的运用。
这次设计的程序主要是围绕用matlab求解信号与系统中一些信号描述、零输入响应的求解、冲激响应的求解、卷积的计算、零状态响应的求解、傅里叶的分析（包括方波分解为正弦波之和非周期信号的频谱分析，以及用傅里叶变换计算滤波器的响应和输出）。
接下来就描述一下设计的程序。
一、程序描述Chengxu1是对于信号与系统中的一些信号的描述。
包括单位冲激函数、单位阶跃函数、复数指数信号。
程序中，t0,tf,dt,分别指的是t的起点、终点、间隔。
t1指的是在冲激函数在t1处冲激，在t1处是阶跃函数的转折点。
用matlab来描述这些信号，是根据这些信号的特点来一一描述的。
而且此次的画图用的是stairs而不是plot。
是因为要描述的是连续信号中的不连续点，故用stairs，若要波形光滑些，则用plot效果更好一些。
就如冲激函数和阶跃函数的波形对比如下（此处所取的是t0=0,tf=5,dt=0.05,t1=1）：用plot所画用stairs所画此外，复数指数信号可以分解为余弦和正弦信号，他们分别是复数信号的是实部和虚部，即相位差为90度。
图如下（此处alpha=-0.5，w=10）：Chengxu2是求解LTI 系统的零输入，题型为：描述n 阶线性时不变连续系统的微分方程为已知y 及其各阶导数的初始值为 求系统的零输入响应。
可以根据具体的函数求解其零输入。
Chengxu3是求解阶LTI 系统的冲激响应，是求解系统函数为： 的冲激响应。
MATLAB 大作业请各位同学，自己完成matlab 大作业的内容。
禁止相互抄袭，如有雷同，零分计算。
大作业的格式按照实验报告的格式书写，务必标明题号，作业完成后，将生成的报告打印出来提交。
正文的字号以宋体五号字，1.5倍行距的格式打印。
请与18周五前将大作业报告由班级负责人统一收齐交给我，过期不收。
1、 试编写名为test01.m 的MATLAB 函数，用以计算下述的值：⎪⎩⎪⎨⎧-<->=t t n t t t n t f 的对所有其他情况的对所有)4/sin()(si )4/sin()sin()4/sin()(si )4/sin()(ππππ要绘制t 关于函数f (t )的图形，其中t 的取值范围为ππ66≤≤-t ，间距为10/π。
（提示：注意要产生一系列的点，这里可考虑t 的输入是向量形式，可以利用find 函数找出所需限定值的元素的位置，对其按需要赋值后，再进行绘图；其次，另外一种思路，也可考虑使用循环的形式来实现）2、 编写函数，在同一窗口的4个子图中利用plot 等语句绘制y=at 2图像，其中a=[1 2 5 10],t错误！未找到引用源。
3、 求函数32)(3-+=x x x f 在区间[-5,5]上的最大值和最小值。
4、 求解函数⎰12dx e x 的数值积分和符号积分，并比较结果。
5、 求解微分方程3|;1|2)1(002='='=''+==x x y y y x y x 的精确解和解析解，并绘制图形。
假设求解区间为[0,10] 。
6、 说说你对MATLAB 及应用这门课程学习后的体会，另外请说明在所学章节中哪一章的内容你最感兴趣，为什么？哪一章的内容你认为是没有必要学习的，为什么？如果可以选择MATLAB 的学习的内容的话，谈谈你所期望学到的知识类别的前三种。
1.实验名称 MATLAB 大作业2.实验目的(1)理解Matlab数据对象的特点；(2)掌握基本Matlab运算规则；(3)掌握Matlab帮助的使用方法；3.实验设备及条件计算机一台（带有MATLAB7.0以上的软件环境）4.实验内容及要求请各位同学，自己完成matlab大作业的内容。
“”练习题要求：抄题、写出操作命令、运行结果，并根据要求，贴上运行图。
1、求230x e x -=的所有根。
（先画图后求解）（要求贴图）>> ('(x)-3*x^2',0)=-2*(-1/6*3^(1/2))-2*(-11/6*3^(1/2))-2*(1/6*3^(1/2))3、求解下列各题：1）30sin lim x x x x->->> x;>> (((x))^3)=1/62） (10)cos ,x y e x y =求 >> x;>> ((x)*(x),10)=(-32)*(x)*(x)3）21/20(17x e dx ⎰精确到位有效数字）>> x;>> ((((x^2),0,1/2)),17)=0.544987104183622224）42254x dx x+⎰>> x;>> (x^4/(25^2))=125*(5) - 25*x + x^3/35）求由参数方程arctan x y t⎧⎪=⎨=⎪⎩dy dx 与二阶导数22d y dx 。
>> t;>> ((1^2))(t);>> ()()=16）设函数(x)由方程e所确定，求y′(x)。
>> x y;*(y)(1);>> ()()=(x + (y))7）sin2xe xdx+∞-⎰>> x;>> ()*(2*x); >> (y,0)=2/58）08x =展开（最高次幂为）>> x(1);taylor(f,0,9)=- (429*x^8)/32768 + (33*x^7)/2048 - (21*x^6)/1024 + (7*x^5)/256 - (5*x^4)/128 + x^3/16 - x^2/8 + 2 + 19） 1sin (3)(2)x y e y =求>> x y;>> ((1));>> ((y,3),2)=-0.582610）求变上限函数x⎰对变量x的导数。
南京师范大学计算机辅助工程设计课程设计与报告题目：基于SIMULINK的并网逆变器的仿真研究学院：电气与自动化工程学院专业：电气工程学号：姓名：指导教师：填写日期：南京师范大学研究生课程学习考试成绩单（试卷封面）批改日期:注：1、以撰写论文为考核形式的，填写此表，综合考试可不填；2、本成绩单由任课教师填写，填好后与作业（试卷）一并送院（系）研究生秘书处；3、学位课总评成绩须以百分制记分。
中文摘要我国风电产业发展迅速，装机容量巨大，然而，在风电“量”发展的同时，“质”却有待加强，风电并网这一瓶颈问题仍未彻底解决，故如何实现高质量风电并网成为本文思考的问题。
本文针对直驱式风电系统进行了全面的研究，着重探讨了风电并网逆变器的并网实现，取得了良的并网效果。
本文主要计算了直流侧电容与交流侧电感的取值范围，并根据需要设置了逆变器个器件的仿真参数，将逆变器模块在Simulink上进行仿真，通过反复调试确定了适宜的参数值，仿真结果表明本文设计的逆变器达到了预设的目标，并网频率在0.3HZ以内，并网电压和电流的纹波都不超过10%，并网电流与电压同相，实现了单位功率因素并网，且输出电压波形畸变率低，电流波形十分接近正弦波。
关键词：直驱风电并网系统、并网逆变器、双闭环控制、SPWMAbstractChina's wind power industry has developed rapidly, huge capacity, however, at the same time, wind power "quantity" of development, "quality" but needs to be strengthened, wind power bottleneck issue is not completely resolved, it is how to achieve high-quality wind power become this article thought. In this paper,direct-drive wind power system to conduct a comprehensive study, focused on the wind power inverter and net realized and achieved good effect of the grid.This paper calculates the DC side and AC side inductance capacitance ranges, according to the simulation parameters need to set up a device of the inverter, the inverter module simulation in Simulink, through repeated testing to determine the optimum parameter values The simulation results show that the design of the inverter reaches a preset target, grid frequency within the 0.3HZ, and grid voltage and current ripple does not exceed 10%, and net current and voltage are in phase, to achieve a unity power and network elements, and the output voltage waveform distortion is low, the current waveform is close to sinusoidal.Keywords: direct drive wind power systems，agrid-connected inverter, SPWM第一章绪论1.1课题背景及小组成员介绍和成员的任务当今社会，资源、环境和能源问题仍困扰着世界的发展。
对此，各国对开发利用新型能源、使用清洁能源的需求日益迫切，尤其是中国，地广人多，是能源消耗大国。
因此，人类不得不寻求更加清洁、安全的替代能源。
进入21世纪后，各国政府都在大力鼓励研究清洁可再生能源，太阳能、风能、地热能、潮汐能等环境能量开发技术获得快速发展，其中尤以风能和太阳能应用最多。
由于我国资源分布不均衡，有些地方如内蒙古、沿海，有的地方太阳能蕴藏量大，如西藏，但这些地方发出的电当地并不能完全消纳，而其他一些地区则因负荷过重而缺电，因此将电资源丰富的地方发出的电并入电网是明智之举。
然而，分布型电能并入电网需要做到与电网同频同相同幅值，目前并网技术成为了新能源发电的瓶颈技术。
因此，本文通过从并网逆变器的设计着手研究新能源并网技术，具有一定实际意义。
本小组成员有杨雄、陈丽、陈瑾、姚鑫。
杨雄负责答辩讲解，陈丽负责课题论文，陈瑾负责做课题PPT，姚鑫负责做仿真。
1.2并网标准新能源发电并入电网的电能必须满足以下3个条件：（1）电压幅值：纹波幅值≤10%。
（2）频率：频差≤0.3Hz。
（3）相位相同，相序相同，且相位差≤20°。
表1-1 并网标准化指标表1-2 电压谐波技术指标1.3 本文研究的内容本文主要研究并网逆变器的设计方法及其控制策略的实现方法。
为获得与电网同频同相等幅、单位功率因数、低畸变率的并网电压电流，本文通过SPWM 双闭环控制。
本文的主要研究工作归纳如下：（1）分别建立新能源发电并网系统的数学模型，并在Simulink上进行仿真验证。
（2）探讨控制策略，详细地研究双闭环控制的设计方法。
（3）计算、设置逆变器主电路及控制电路各器件的参数值，在Simulink上进行仿真调试，使得仿真结果符合设计的指标，分析仿真结果。
第二章风电并网逆变器的参数设计与仿真2.1 并网逆变器技术指标设电网额定频率为50Hz ，电网线电压额定值为690v 。
本文取1100dc U =，再参考逆变器单相并网的标准化指标，本文设计的直驱式风力发电并网逆变器的技术指标如表2-1所示：表2-1 逆变器技术指标2.2 交流侧电感的设计交流侧的电感与电阻又叫RL 滤波环节，可知电感的主要作用是滤除交流侧电流中的谐波，使波形更接近于正弦波，同时还起到一个隔离作用，将逆变器交流侧与电网相隔离，此外，交流侧电感会产生无功功率输给电网，影响系统的时间常数与功率因数，还可以影响逆变器控制系统的阻尼特性，利于系统稳定性指标的实现。
交流侧电感的设计必须满足瞬态电流跟踪和电流谐波抑制两个指标，综合两个条件选取电感值。
1.考虑瞬态电流跟踪指标以a 相为例，根据逆变器的拓扑电路以及建立的数学模型并忽略交流侧电阻R 则可得：,,3a dc a n dc a n ab cdi ULE S U S dt ==+-∑(1)本文采用功率因数为1的电流控制，稳态时，电流上升过零处的电流变化率最大且为m I ω，此时，0a E =，当开关状态为（011）时，电流最大上升率为2dc U L ，可求得电感的最大值。
由此可得不等式：23dcm U I Lω> (2)即23dcmU L I ω<(3)根据本文设计的逆变器指标，1100dc U =V ，2314f ωπ=≈rad/s，100m I ==A ，代入（3）式则有229.8L <mH 。
2.考虑谐波抑制指标依旧以a 相为例，根据稳态条件下，0a S =时的电流变化量等于1a S =的电流变化量，可得到如下关系：max232dc m sdc U E T L U i -≥∆(4)式中，563m E =≈V ，max i ∆为最大谐波电流变化量，本文取25A ，sT 是开关周期，本文取0.0005s ，故可求得： 2.5L ≥mH 。
综合考虑两个指标，求得电感的值域为：2.5229.8L ≤<，再考虑到电感值会对系统相位造成影响，本文取电感值为10mH 。
2.3直流侧电容的设计直流侧电容的主要作用是稳定中间直流电压同时滤除不可控整流输出电压中的纹波。
此外，直流侧会消耗无功功率，影响系统的时间常数与功率因数，还可以影响逆变器控制系统的阻尼特性，利于系统稳定性指标的实现。
交流侧电感的设计必须满足直流电压快速跟随性和电压谐波抑制两个指标，综合两个条件选取电容值。
1. 考虑直流电压跟随性指标快速跟随性即直流电压从稳态的最低值上升到额定直流电压的上升时间指标。
不可控整流电路的输出电压0dc U 与电网三相电压线电压的有效值l E 以及相电压幅值m E 有如下关系：0 1.35 1.35dc l m U E ==(5)由欧姆定律，根据直流侧额定电压dc U 和系统容量S 可求得直流侧额定负载s R ：2dcs U R S=(6)本文中取1100dc U =V ，605S =KV A ，所以，2s R =Ω。
又本文电压外环采用PI 调节器，外环给定的直流电压为1100V ，不计电流内环的惯性作用，电容以最大电流dm I 充电，且电容的初始电压为0dc U ，故有如下关系：00(I )(1e)r s t R Cdc dc dm dc U U U --=-- (7)式中，1.2I dcdm sU R =(8)r t ——电容电压从初始值上升到额定直流电压的上升时间；dm I ——最大直流电流。
一般r t 应小于系统规定的上升时间*r t ，由此可得：*ln()r dm s dc s dm s dct C I R U R I R U <-- (9)本文取*r t 为20ms ，可得0943dc U =V ，由（8）式可得I 660dm =A ，代入（9）式可得：18500C μ<F 。
2.考虑滤波作用电容电压的纹波与电容值、直流电流之间的关系为：dcdc dc U Ci I t∆=-∆ (10)由设计指标可知，直流电压纹波幅值为：*11005%55dc U ∆=⨯=V ，又一般直流电压变化量dc U ∆要小于给定直流电压变化量*dc U ∆，故有：(I I )T 2dc m dc sm dcI C I U ->∆(11)由于要求：96C μ>F 。
综合考虑直流电压跟随性和纹波抑制指标，本文取电容的值为2300C μ=F 。
2.4 PI 调节器参数的计算2.4.1 电流内环PI 调节器取15pwm k =，RL 滤波器中的电阻为5Ω，回路等效电阻为2Ω，等效电感为60mH ，则可求得时间常数为：0.03LRτ== (12)则可求得电流内环PI 调节器的参数：2.667388.893iP pwm s iIpwm s R k k T R k k T τ⎧==⎪⎪⎨⎪==⎪⎩(13)2.4.2 电压外环PI 调节器分析可知，电压外环的PI 调节器的参数由直流侧电容值与PWM 开关周期决定，因此确定了电容值为2300μF ，可求得电压外环PI 调节器的参数：30.6920200.01uIsuPs C k T k T ⎧==⎪⎨⎪==⎩ （14）由分析中已知，计算得到的PI 调节器的参数值只能作为调试的一个参考，适合系统的具体值要经过反复调试才可确定。
