计算机仿真实验9次
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实验一 MATLAB基础
实验目的：
1、熟悉MATLAB的操作环境；
2、掌握MATLAB的基本运算指令。
实验内容：
MATLAB的启动和退出方法，各菜单项的功能；MATLAB的部分基本运算指令。
实验题目：
1、自拟题目验证矩阵的生成、运算、翻转指令。
2、求解线性方程组AX=B。
1 1.5 2 9 7 3
0 3.6 0.5 -4 4 -4
其中A= 7 10 -3 22 33 ， B= 20
3 7 8.5 21 6 5
3 8 0 90 -20 16
3、求方程 x^4+7x^3 +9x-20=0的全部根。
实验二 MATLAB程序设计
实验目的：
掌握MATLAB的编程方法，命令窗口的数据输入和数据输出方法，控制程序流程的常用指令及其结构，以及函数文件的调用。
实验内容：
1 M文件编辑器界面如下：
要求：
1） 简单程序的编写与运行。（自己找实例：程序M文件与函数M文件）
2） 熟练掌握各种程序控制语句。
循环语句：for循环 ，while循环
条件语句：if else elseif
分支语句：switch
continue和break语句
3） 通过实际程序编制及执行，深入理解程序M文件与函数M文件的区别。
2 MATLAB程序的编写。
input函数：用于向计算机输入一个参数。
pause函数：暂停程序的执行。
disp函数：命令窗口输出函数。
实验题目：
1.求1～100的和。
2.求n的阶乘。
3.输入20个数，求其中最大数和最小数。要求用循环结构输入数据，然后调用MATLAB的max函数、min函数来实现。(strcat是实现字符串串联的命令)
4. Fibonacci数列(1.1.2.3.5.8.13…），就是数列中从第三项开始，任意一个数都是它前两数之和的数列。要求：编制程序，使得运行程序后，输入大于2的数n就可以输出Fibonacci数列的前n项。
实验三 MATLAB的绘图功能
实验目的：
掌握Matlab的图形处理功能，学会使用二维、三维图形绘制函数。
实验内容：
plot函数：plot(x,y) plot(x,y1,’cs’,...)图形标记：title('加图形标题');
xlabel('加X轴标记'); ylabel('加Y轴标记');
text(3.5,0.8,'添加文本');
设定坐标轴：axis([xmin xmax ymin ymax]) 设定最大和最小值axis ('auto');将坐标系统返回到自动缺省状态axis ('square');将当前图形设置为方形axis ('equal');两个坐标因子设成相等axis ('off');关闭坐标系统axis ('on');显示坐标系统subplot函数
特殊坐标图形：双对数坐标、单对数坐标、极坐标图。
三维图形：plot3函数；mesh函数；surf函数。
实验题目：
1．在[0 2π]范围内绘制二维曲线图y=sin(x)*cos(5x)。
2．在[0 2π]范围内绘制二维曲线图。
y=|1000sin(4x)|+1
3. 在[–6，2]范围内用plot和fplot函数分别绘制二维曲线图。
4．绘制z=sin(x)*cos(y)的三维网格和三维曲面图，x,y变化范围均为[0，2π]。
实验四 数值计算
实验目的：
特殊矩阵的实现，矩阵的特征值与特征向量M，行列式的值的求法。
实验内容：
常见的特殊矩阵有零矩阵、幺矩阵、单位矩阵、三角形矩阵等，这类特殊矩阵在线性代数中具有通用性；还有一类特殊矩阵在专门学科中有用，如有名的希尔伯特(Hilbert)矩阵、范德蒙(Vandermonde)矩阵等。
MATLAB提供的内部函数eig可以用来计算特征值与特征向量，det可用来计算矩阵的行列式的值。
设矩阵A为一方阵(必须是方阵)，求矩阵A的行列式值的格式为：det(A)。
矩阵求逆及其线性代数方程组求解
实验题目：
1、已知向量v =[1;2;3]，试建立以向量v作为主对角线的对角阵A。
2、已知矩阵A=[1 2 3;4 5 6] ，试从矩阵A分别提取主对角线及它两侧的对角线构成向量B、C和D。
3、A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9;9 8 7]，分别用triu(A)、triu(A,1)和、triu(A,-1)从矩阵A提取相应的上三角部分构成上三角阵B、C和D。
4、求A的特征值和相应的特征向量
5、用inv函数求4题中方阵A的逆阵A-1赋值给B，且验证A与A-1是互逆的。
6、输入一个矩阵A，取出A的第2行第1列的元素；取出A的第1，3，4列的所有元素；让A的第1列和第3列互换；删除A的第2列。
7、 3*4维的1矩阵，产生4*2维的随机矩阵，产生4维的单位矩阵。
8、 输入任意矩阵A,B（它们维数相同），命令A(:)和A(:)=B会产生什么结果。
9、 a=[1,3,5;5,8,3;6,1,6],b=[3,6;9,3;4,7],c=[3,7,9,4,0,7],d=2:6,求A =
1.0000 1.0000 0.5000
1.0000 1.0000 0.2500
0.5000 0.2500 2.0000
[a,b],[a;c],[a,b;d].
10、 求下列表达式的值
(1) w=2*（1+0.34245*610）
(2)22[(1)0.8333]44y,其中=3.32，=-7.9
11、 已知：1540783617A ， 831253320B 求下列表达式的值
(1)A+6B 和2ABI
(2)a*b 、A.*B、B*A
(3)A/B及B\A
(4)[A,B]和[A([1,3],:);B^2].
12、已知23100.7780414565532503269.54543.14A,取出其中前3行构成的矩阵B其前两列构成的矩阵C，其右下角3*2子矩阵构成矩阵D，B与C的乘积构成矩阵E，分别求E
实验五 数据处理方法
实验目的：
掌握基本统计处理方法，多项式运算与求根方法。
实验内容：
使用查取最大值命令，查取最小值命令，求中值命令，求和命令，求平均值命令，求积命令。
多项式求根命令，命令格式：x=roots(A)；
建立多项式命令，命令格式：A=poly(x)；
求多项式的值，命令格式：Y=polyval(A,x)
多项式的四则运算，加、减、乘、除。
实验题目：
1．已知某班的5名学生的三门课成绩列表如下：
学生序号 1 2 3 4 5
高等数学 78 89 64 73 68
外语 83 77 80 78 70
MATLAB语言 82 91 78 82 68
试写出有关命令，先分别找出三门课的最高分及其学生序号；然后找出三门课总分的最高分及其学生序号。
2．针对上小题的成绩表，求出其三门课总分存入数组ZF，再利用SORT命令对之按降序排序，同时把相应的学生序号存入数组XH。
3．今有多项式P1(x)=x^4-2x+1,P2(x)=x^2+4x-0.5，要求先求得P(x)=P1(x)+P2(x)，然后计算xi=0.2*i各点上的P(xi)（i=0,1,2,…,5）值。
4．试编一个m程序，将一维数组x中的N个数按颠倒的次序重新存储。如N=5，原来x为：
x=[ 1 3 5 7 9 ]
而经过颠倒处理后x中数据的次序应该为：
x=[ 9 7 5 3 1 ]
实验六 线性系统的数学模型
实验目的：
掌握各种数学模型在MATLAB环境下的实现方法，以及模型之间的相互转换和连接。
实验内容：
系统传递函数模型
系统零极点增益模型
状态空间模型
系统模型的转换
系统模型参数的获取
时间延迟系统建模模
型属性设置和获取
系统模型的连接。
实验题目：
1、自拟一个四阶系统的传递函数，将其输入MATLAB环境中，然后转换为其它类型的数学模型；
获取已建立模型的参数；
2、自拟一个时间延迟系统，对其建模；
3、将一个二阶系统和一个三阶系统分别串、并、负反馈连接，得到其传函。
实验七 线性系统的分析
实验目的：
在MATLAB环境下，对线性系统进行性能分析。学会使用ltiview图形工具和
sisotool图形工具分析系统。
实验内容：
1 了解LTI Viewer基本用法
MATLAB提供了一个图形化的模型分析工具LTI Viewer，通过它可以方便的进行系统各种LTI分析及仿真。
在命令窗口中输入ltiviewer运行该程序。
从菜单中选取File——Import,从工作空间中导入一个LTI对象进行分析。
可以先运行load ltiexamples 调入系统提供的一些LTI对象。
2 补偿设计器sisotool的使用
在命令空间中输入sisotool既可进入SISO补偿设计窗口，也可直接指定设计对象，调用形式为sisotool(sys)。
