当前位置：文档之家 › 数值建模与仿真实验报告

数值建模与仿真实验报告

  • 格式：docx
  • 大小：361.16 KB
  • 文档页数：28

1、 启动和退出MATLAB。在命令窗口认识help、demo命令，并查找cell、floor、fix、round、rem、sign等函数的用法。

2A=[1,0,-1;2,4,1;-2,0,5],B=[0,-1,0;2,1,3;1,1,2] 求 2A+B、A2-3B、A*B、B*A、A.*B、A/B、A\B、A./B、A.\B 3、利用函数产生3X4阶单位矩阵和全部元素都是4.5的4X4阶常数矩阵 4、利用函数产生5X5阶随机分布的矩阵和5X5阶正态分布的随机矩阵

5、练习文件读写操作 1、gcd函数用于求两个整数的最大公约数。先用help命令查看该函数的用法，然后利用该函数求15和35的最大公约数。

2、已知矩阵A=[8,9,5;36,-7,11;21,-8,5],B=[-1,3,-2;2,0,3;-3,1,9]求下列表达式： （1）A+5*B和A-B （2）A*B和A.*B （3）A/B和B\A （4）A^3和A.^3 （5）[A,B] 3、分别用for和while循环结构编写程序，计算下式的值： 10012^12nn）（

4、求下面分数序列前20项之和： 12233558.....

. 1、1行100列的Fibonacc数组a，a(1)=a(2)=1,a(i)=a(i-1)+a(i-2),用for循环语句来寻求该数组中第一个大于10000的元素，并指出其位置i；要求编写M文件。

2、创建一个4×3阶的服从0-1均匀分布的随机矩阵A，求出A中各行的平均值B（列向量），将B补在A的右方构成4×4阶的矩阵C，并提取C的下三角矩阵。

3、根据麦克劳林公式可以得到：e≈1+1+1/2!+1/3!+…+1/n!，编写一段程序, 求当n=10时e的近似值。

4、编写一个函数，使其能够产生如下的分段函数 



1,110,12^0,1||2xxxxxx  1、选择合适的步长绘制出下列函数的图形  2、在同一坐标下绘制函数 x,x2,-x2,sin(x)

在的曲线  3、在极坐标系绘制下列函数的曲线  (1) cos3(t)-1 (2) 2t2+1 4、绘制二维正态分布密度函数

的三维图形。 1、对表达式进行化简

2、求表达式的极限 3、求积分 4、求下列函数的极限问题：

（1） ；

时的极限

5、微分问题 求y’’并简化结果表达式

0xx 分别求当

22)ln(yxyexf(x) 1、求下列多项式f（x）=0时的根。 （1）f（x）=x3-2X2-5 （2）f（x）=x3+2X2+10X-20 2、求函数f（x）=2x2-6在x=[-4 3]之间的极小值和x=-2附近的零点。 3、求下列微分方程在[1 3]区间内的数值解： （1） （2） 1、已知多项式P1(x)=3x+2,P2(x)=5x2-x+2,P3(x)=x2-0.5,求： （1）P(x)=P1(x)P2(x)P3(x)； （2）P(x)=0的全部根。 2、求极限值： 20sin21(1)lim(2)lim(1)sin5xxxxxx 3、求微分方程22,(1)1xyxyyy的特解。 程序： y=dsolve('Dy-(y^2-x*y)/(x^2)','y(1)=1','x')

结果： y =

2*x/(1+x^2) 4、解线性方程组 342124554236234xyzxyzxyz



 实验3 人口预测与数据拟合 一、实验目的： 通过对人口预测问题的分析求解，了解利用最小二乘法进行数据拟合的基本思想，熟悉寻找最佳拟合曲线的方法，掌握建立人口增长数学模型的思想方法。 二、实验器材和环境 Matlab2014版本，windows7系统 Malthus模型、logistic模型 三、实验内容和步骤 实验问题： 1981-2016年各年我国人口数的统计数据如下表所示（单位：亿）： 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 10.007 10.165 10.301 10.436 10.585 10.751 10.930 11.103 11.27 11.433 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 11.582 11.717 11.852 11.985 12.112 12.239 12.363 12.476 12.579 12.674 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 12.763 12.845 12.923 12.999 13.076 13.145 13.213 13.280 13.345 13.409 2011 2012 2013 2014 2015 2016 13.474 13.540 13.607 13.678 13.746 13.827 根据上述数据，建立我国人口增长的近似曲线，并预测2020年、2025年、2030年我国的人口数量。

1.最小二乘法 程序如下： clear clc X0=[1:36]; Y0=[10.007 10.165 10.301 10.436 10.585 ... 10.751 10.930 11.103 11.27 11.433... 11.582 11.717 11.852 11.985 12.112... 12.239 12.363 12.476 12.579 12.674... 12.763 12.845 12.923 12.999 13.076... 13.145 13.213 13.280 13.345 13.409... 13.474 13.540 13.607 13.678 13.746... 13.827]; a=polyfit(X0,Y0,1)

Y2020

=polyval(a,40)

Y2025=polyval(a,45) Y2030=polyval(a,50) 求得： a = 0.1081 10.2622 Y2020 = 14.5860 Y2025 = 15.1264 Y2030 = 15.6669 2. Malthus模型 clear clc t=[1:36]; x(t)=[10.007 10.165 10.301 10.436 10.585 ... 10.751 10.930 11.103 11.27 11.433... 11.582 11.717 11.852 11.985 12.112... 12.239 12.363 12.476 12.579 12.674... 12.763 12.845 12.923 12.999 13.076... 13.145 13.213 13.280 13.345 13.409... 13.474 13.540 13.607 13.678 13.746... 13.827]; y=log(x(t)); a=polyfit(t,y,1) r=a(1),x0=exp(a(2)) x1=x0.*exp(r.*t); plot(t,x(t),'r',t,x1,'b') 人口预测程序： clear clc t=40; %t是变量，此时t对应2020年 r=0.0093 X0=10.291 X(t)=x0*exp(r*t) 求得：X(40) =14.9285 Malthus模型 首先计算参数增长率r，人口最大值N 程序如下： clear clc t=18; x0=10.007; x1=12.476; x2=13.827; r=(1/t)*log((1/x0-1/x1)/(1/x1-1/x2)) N=(1-exp(-r*t))/(1/x1-(1/x0)*exp(-r*t)) r = 0.0515 N = 14.8838 然后进行曲线拟合 程序如下： clear clc t=[1:36]; x(t)=[10.007 10.165 10.301 10.436 10.585... 10.751 10.930 11.103 11.27 11.433... 11.582 11.717 11.852 11.985 12.112... 12.239 12.363 12.476 12.579 12.674... 12.763 12.845 12.923 12.999 13.076... 13.145 13.213 13.280 13.345 13.409... 13.474 13.540 13.607 13.678 13.746... 13.827]; y(t)=14.8838./(1+(14.8838/10.007-1)*exp(-0.0515*t)); plot(t,x(t),'o:',t,y(t),'r-')

拟合图形如下：

最后根据Malthus模型进行人口预测 程序如下： clear clc t=40 %t是变量，此时t对应2020年 y(t)=14.8838./(1+(14.8838/10.007-1)*exp(-0.0515*t)) Y(40)= 14.0134 Y(45)= 14.2019 Y(50)= 14.3512

合集下载

数学建模实验报告

数学建模实验报告

数学建模实验报告1.流⽔问题问题描述：⼀如下图所⽰的容器装满⽔，上底⾯半径为r=1m，⾼度为H=5m，在下地⾯有⼀⾯积为B0.001m2的⼩圆孔，现在让⽔从⼩孔流出，问⽔什么时候能流完？解题分析：这个问题我们可以采⽤计算机模拟，⼩孔处的⽔流速度为V=sqrt[2*g*h]，单位时间从⼩孔流出的⽔的体积为V*B，再根据⼏何关系，求出⽔⾯的⾼度H，时间按每秒步进，记录点（H，t）并画出过⽔⾯⾼度随时间的变化图，当⽔⾯⾼度⼩于0.001m 时，可以近似认为⽔流完了。

程序代码：Methamatic程序代码：运⾏结果：（5）结果分析：计算机仿真可以很直观的表现出所求量之间的关系，从图中我们可以很⽅便的求出要求的值。

但在实际编写程序中，由于是初次接触methamatic 语⾔，对其并不是很熟悉，加上个⼈能⼒有限，所以结果可能不太精确，还请见谅。

2.库存问题问题描述某企业对于某种材料的⽉需求量为随机变量，具有如下表概率分布：每次订货费为500元，每⽉每吨保管费为50元，每⽉每吨货物缺货费为1500元，每吨材料的购价为1000元。

该企业欲采⽤周期性盘点的),(S s 策略来控制库存量，求最佳的s ，S 值。

（注：),(S s 策略指的是若发现存货量少于s 时⽴即订货，将存货补充到S ，使得经济效益最佳。

）问题分析：⽤10000个⽉进⾏模拟，随机产⽣每个⽉需求量的概率，利⽤计算机编程，将各种S 和s 的取值都遍历⼀遍，把每种S，s的组合对应的每⽉花费保存在数组cost数组⾥，并计算出平均⽉花费average，并⽤类answer来记录，最终求出对应的S和s。

程序代码：C++程序代码：#include#include#include#include#define Monthnumber 10000int Need(float x){int ned = 0;//求每个⽉的需求量if(x < 0.05)ned = 50;else if(x < 0.15)ned = 60;else if(x < 0.30)ned = 70;else if(x < 0.55)ned = 80;else if(x < 0.75)ned = 90;else if(x < 0.85)ned = 100;else if(x < 0.95)ned = 110;else ned = 120;return ned;}class A{public:int pS;int ps;float aver;};int main(){A answer;answer.aver=10000000;//int cost[Monthnumber+1]={0}; float average=0;int i;float x;int store[Monthnumber];//srand((int)time(0));for(int n=6;n<=12;n++){// int n=11;int S=10*n;for(int k=5;k{// int k=5;int s=k*10;average=0;int cost[Monthnumber+1]={0};for(i=1;i<=Monthnumber;i++){store[i-1]=S;srand(time(0));x=(float)rand()/RAND_MAX; //产⽣随机数//cout<<" "<//cout<int need=Need(x);if(need>=store[i-1]){cost[i]= 1000*S + (need - store[i-1])*1500 + 500;store[i]=S;}else if(need>=store[i-1]-s){cost[i]=1000*(need+S-store[i-1]) + 50*(store[i-1]-need) + 500; store[i]=S;}else{cost[i]=(store[i-1]-need)*50;store[i]=store[i-1]-need;}average=cost[i]+average;}average=average/Monthnumber;cout<<"n="<cout<<"花费最少时s应该为："<cout<<"平均每⽉最少花费为："<}运⾏结果：结果分析：⽤计算机模拟的结果和⽤数学分析的结果有⼀定的差异，由于计算机模拟时采⽤的是随机模型⽽我⽤time函数和rand函数产⽣真随机数，所以在每次的结果上会有所差异，但对于⼀般的⽣产要求亦可以满。

flexsim实验报告

flexsim实验报告

flexsim实验报告FlexSim实验报告引言：FlexSim是一款强大的仿真软件，被广泛应用于工业、物流、医疗等领域。

本实验报告将介绍我们在使用FlexSim进行仿真实验的过程和结果，并探讨其在实际应用中的潜力。

一、实验目的我们的实验目的是通过使用FlexSim来模拟和优化一个工厂的生产流程，以提高生产效率和减少资源浪费。

通过这个实验，我们希望了解FlexSim的功能和应用，以及如何将其应用于实际生产环境中。

二、实验过程1. 建模和参数设定我们首先使用FlexSim进行建模，根据实际工厂的生产流程和设备情况，将其转化为一个三维模型。

然后，我们设置了各个设备的参数，包括生产速度、故障率、维修时间等，以便更真实地模拟生产环境。

2. 数据采集和分析在模拟运行过程中，我们收集了大量的数据，包括设备利用率、生产周期、等待时间等。

通过对这些数据的分析，我们可以评估当前生产流程的效率，并找出潜在的瓶颈和改进点。

3. 优化策略设计基于数据分析的结果，我们设计了一系列的优化策略，包括设备调度、工艺改进、资源配置等。

通过在FlexSim中实施这些策略，并进行多次仿真实验，我们可以评估其效果，并选择最佳的方案。

三、实验结果通过多次实验和优化，我们成功地提高了工厂的生产效率和资源利用率。

具体来说，我们减少了设备的闲置时间，提高了生产速度，降低了生产周期。

同时，我们还通过合理配置资源，减少了生产过程中的等待时间和浪费。

四、讨论与展望FlexSim作为一款强大的仿真软件，为我们提供了一个优化生产流程的有力工具。

通过灵活的建模和参数设定，我们可以准确地模拟和分析现实生产环境中的各种情况。

通过多次实验和优化，我们可以找到最佳的生产方案，并提高生产效率。

然而，值得注意的是，FlexSim只是一个工具，其应用结果还需要结合实际情况进行综合评估。

在实际应用中，我们还需要考虑人力资源、成本、市场需求等因素。

因此，将FlexSim与其他管理工具和方法相结合，才能更好地实现生产优化的目标。

系统建模与仿真实验报告extendsim

系统建模与仿真实验报告extendsim

系统建模与仿真实验报告院系：管理科学与工程学院专业：质量与可靠性工程班级：1005104学号：100510432姓名：谢纪伟实验目录一.问题描述.二.系统数据.三. 建立过程的简单流程图.四.模型实体设计.五. 建立模型.六.运行模型.七.实验改进.八.结果分析.实验报告一.问题描述.电路板生产商要引入一个新产品，需要适当扩大现有生产线的产能，因此对现有生产线进行研究，经提前分析，发现生产过程存在瓶颈，现在对此生产线进行建模，并通过用extendsim建立的模型所得到的数据对现有生产线进行分析，并通过分析得到解决问题的办法。

二.系统数据.1.根据确定的时间表，5种型号电路板按照固定批量送入生产线中，时间表每隔120min重复一次，如下表所示：电路板种类在...min进入批量电路板种类在...min进入批量1 0 20 5 80 252 20 30 1 120 203 40 25 2 140 304 60 30 ………………进料时间表2.第一步操作是通过一台清洁工作站，每一个电路板需要至少36s，至多54s 的时间，一般情况需要48s。

3.清洁后的电路板装入自动插件机中，这台机器最多能同是处理6个电路板，每个板耗时5min。

4.当完成大部分标准插件的工作，电路板被置于一个10m的传送带上，通过波峰焊接机。

传送带上能放下30个电路板，每分钟移动1米。

5.此外，有三个工作站，用来插件机无法完成的非标准元件。

这个操作的耗时量根据板的种类而不同，如下表：电路板种类处理时间（min）电路板种类处理时间（min）1 2.5 4 3.02 2.0 5 2.03 2.5非标准元件的处理时间6.最后一步是高温加速老化试验，在这个过程中，电路板被组合成24个一组，放入烤箱中，循环通电20min。

三.建立过程的简单流程图电路板清洁自动插件波峰焊非标准插件非标准插件非标准插件高温老化离开四.模型实体设计.模拟电路板到达模拟缓冲器模拟插件机模拟convey item模拟非标准插件机三个物体汇合在一个通道将24个电路板组成一个批量对成批的电路板进行高温老化将成批的电路板还原成单独的电路板将加工后的电路板输出五.建立模型.1.定义全局单位时间.搭建模型从选择合适的全局时间单位开始。

仿真实验报告

仿真实验报告

仿真实验报告[仿真实验报告]【实验名称】：某机械系统仿真实验【实验目的】：1. 掌握某机械系统的仿真建模方法和仿真工具的使用；2. 理解机械系统的动态行为，并进行仿真分析；3. 通过仿真实验，验证机械系统的设计和性能。

【实验器材】：1. 计算机；2. 仿真软件（如MATLAB/Simulink、ANSYS等）；3. 相关参考书籍和文献。

【实验内容】：1. 了解待仿真的机械系统的结构和功能；2. 根据机械系统的结构和功能，建立相应的数学模型；3. 利用仿真软件进行仿真实验，观察机械系统的动态行为；4. 分析仿真结果，评估机械系统的设计和性能；5. 根据分析结果，提出改进意见，优化机械系统的设计。

【实验步骤】：1. 确定机械系统的结构和功能，并了解其工作原理；2. 根据机械系统的工作原理，建立机械系统的数学模型；3. 在仿真软件中，利用建立的数学模型进行仿真实验；4. 按照实验计划，对机械系统的各个参数进行变化，并观察仿真结果；5. 分析仿真结果，评估机械系统的设计和性能；6. 根据分析结果，提出改进意见，优化机械系统的设计；7. 撰写实验报告，包括实验目的、实验器材、实验内容、实验步骤、仿真结果及分析、改进意见等内容。

【实验结果】：根据仿真实验的结果，得到机械系统在不同参数变化下的动态行为。

通过对仿真结果的观察和分析，可以评估机械系统的设计和性能，发现其中的问题和不足之处。

在实验报告中，可以将仿真结果以图表的形式展示，并进行详细的分析和讨论。

【改进意见】：根据仿真结果和分析，可以提出改进机械系统设计的意见和建议。

例如，对某个参数进行调整，优化机械系统的性能；或者对某个结构进行改进，提高机械系统的可靠性和稳定性等。

改进意见应该具体明确，并提出可行性实施的方法和方案。

【实验总结】：通过本次机械系统的仿真实验，掌握了仿真建模方法和仿真工具的使用，对机械系统的动态行为有了更深入的理解。

实验结果和分析也对机械系统的设计和性能评估提供了有力的依据。