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《MATLAB语言及应用》实验指导书-潘宇

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《MATLAB 语言及应用》实验指导书
2x 1 3x 2 2x 4 8 x 1 5x 2 2x 3 x 4 2 3x 1 x 2 x 3 x 4 7 4x 1 x 2 2x 3 2x 4 12
将方程表示为 AX=B，计算 X=A\B。 （ 2 ）利用 矩阵的基本 运算求解矩阵方程。已知矩阵 A 语言及应用》实验指导书
第二章
MATLAB 语言及应用实验项目
MATLAB 数值计算
实验一
一、实验目的与要求
1.熟练掌握 MATLAB 变量的使用。 2.熟练掌握矩阵的创建。 3.熟练掌握 MATLAB 矩阵和数组的运算。 4.熟悉 MATLAB 多项式的运用。
二、实验设备及条件
二、实验设备及条件
计算机一台（带有 MATLAB7.0 以上的软件环境） 。
三、实验内容与步骤
1.创建符号表达式和符号表达式的操作 对符号表达式 f=sinx， g=y/e 进行操作。 （1）创建符号变量。分别使用 sym 和 syms 命令创建符号表达式。 （2）自由变量的确定。使用 findsym 确定符号表达式 g 的自由变量。 （3）用常数代替符号变量。用行向量代替 x，使符号对象 f 转变为行向量。 用 y 替代 x，查看结果及其数据类型。 （4）符号对象与数值对象的转换和任意精度控制。采用 double、numeric 和 eval 将符号对象转换为数值。将 y1 用 sym 函数转换为符号对象，并用‘d’ 、 ‘f’ 、 ‘e’或‘r’4 种格式表示。采用 digits 和 vpa 实现任意精度控制。 （5）求反函数和复合函数。 （6）求符号微积分和极限。 2.符号表达式的代数运算与化简
x 2x
x2 cos(2t )
（1）创建符号矩阵。 （2）符号矩阵的代数运算。 （3）符号矩阵的微积分。 （4）求特征值。 （5）求积分。 4.符号方程的求解 （1）用代数方程求解。
2x 1 3x 2 2x 4 8 x 5x 2 2x 3 x 4 2 对方程组 1 进行求解。 3x 1 x 2 x 3 x 4 7 4x 1 x 2 2x 3 2x 4 12
x 1
arccos x x 1
ax t3 d2A d 2A dA （2）已知 A ，分别求 、 、 。 2 dt dxdt dt t cos x ln x
3）把表达式（x2+2x+2）(x2+5x+4)展开为多项式形式，并求对应方程的根。 4）求多项式 3x6+12x5+4x4+7x3+8x+1 除以（x-3）(x3+5x)的商和余式。 3.2 曲线拟合 有一组测量数据如下表所示
x y 1 -1.4 1.5 2.7 2 3 2.5 5.9 3 8.4 3.5 12.2 4 16.6 4.5 18.8 5 26.2
《MATLAB 语言及应用》
实验指导书
（第一版）
潘宇 编著 审校
广西工学院鹿山学院 电控系 2011 年 9 月
目
录
第一章 前言........................................................................................1 第二章 MATLAB 语言及应用实验项目.............................................. 3 实验一 实验二 实验三 实验四 实验五 MATLAB 数值计算............................................................. 3 MATLAB 符号计算............................................................. 6 MATLAB 的计算可视化..................................................... 9 MATLAB 程序设计........................................................... 12 SIMULINK 仿真应用....................................................... 15
（4）利用数学函数进行矩阵运算。已知传递函数 G(s)=1/(2s+1),计算幅频特 性 Lw=-20lg( (2w )2 1 )和相频特性 Fw=-arctan(2w),w 的范围为[0.01，10]，按 对数均匀分布。 3.多项式的运算 （1） 多项式的运算。 已知表达式 G(x)=(x-4)(x+5)(x2-6x+9),展开多项式形式， 并计算当 x 在[0，20]内变化时 G(x)的值，计算出 G(x)=0 的根。 （2）多项式的拟合与插值。将多项式 G(x)=x4-5x3-17x2+129x-180，当 x 在[0， 20]多项式的值上下加上随机数的偏差构成 y1，对 y1 进行拟合。对 G(x)和 y1 分别 进行插值，计算在 5.5 处的值。
最终报告要 求 预习报告 要求
参考文献
1. 郑阿奇 主编.MATLAB 实用教程（第 2 版）[M].电子工业出版社，2007. 2. 周 灵 编 著 . 详 解 MATLAB 工 程 数 学 计 算 与 典 型 应 用 [M]. 电 子 工 业 出 版 社,2010. 3. Delores M.Etter, David C. Kuncicky, Doug Hull. Introduction to MATLAB 6 [M], 2nded. NJ: Pearson Education Inc.2004.
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《MATLAB 语言及应用》实验指导书
对符号表达式 f=x2+3x+2 和 g=x3-1 进行运算。 （1）符号表达式的代数运算。 （2）符号表达式的化简。expand、collect、simplify。 （3）符号表达式与多项式的转换。sym2ploy、ploy2sym。 3.符号矩阵的操作
《MATLAB 语言及应用》实验指导书
第一章
前言
MATLAB 产品家族是美国 MathWorks 公司开发的用于概念设计、 算法开 发、建模仿真、实时实现的理想的集成环境。由于其完整的专业体系和先进的设计 开 发 思 路 ， 使 得 MATLAB 在 多 种 领 域 都 有 广 阔 的 应 用 空 间 ， 特 别 是 在 MATLAB 的主要应用方向——科学计算、 建模仿真以及信息工程系统的设计开发 上已经成为行业内的首选设计工具， 全球现有超过五十万的企业用户和上千万的个 人用户，广泛的分布在航空航天、金融财务、机械化工、电信、教育等各个行业。 MATLAB 软件工具在电气工程及自动化和电子信息工程专业的本科生学习中， 经常用来计算、仿真和设计，是学习理论课程的有力工具，尤其是 MATLAB 软件的 仿真功能，能使学生对所学的知识有更加深入的把握和理解。所以对电子信息与控 制系各专业本科生开设了 《MATLAB 语言及应用》 课程， 为后继的 《自动控制理论 I》 、 《现代控制理论》 、 《数字信号处理》 、 《电力电子技术》等重要的专业课程学习做好 铺垫，也会有利于学生完成课程设计和毕业设计。 学习程序设计，上机实验是非常重要的环节。 《MATLAB 语言及应用》这门课程 共设置了五个实验项目，分别是 MATLAB 数值计算、MATLAB 符号计算、MATLAB 计算 可视化、MATLAB 程序设计及 SIMULINK 仿真应用，实验项目与课堂教学紧密配合， 通过有针对性的上机实验，可使学生更好的熟悉 MATLAB 软件的功能，掌握 MATLAB 程序设计的一般方法，并培养一定的应用开发能力。 每个实验 2 个小时左右，为了使学生更好的掌握实验内容，学生务必要做到以 下几点： 1)实验前认真预习实验。明确实验目的，熟悉实验内容，理论分析实验结果， 对实验内容编程或建模，并撰写出预习报告。 2)实验过程中积极思考，深入分析命令、程序的执行过程和执行结果，对比理 论分析结果，分析评判实验结果，并把实验中出现的问题及解决方法记录下来。 3)实验完成后，总结本次实验有哪些收获，还存在什么问题，对实验内容和实 验方法提出建议，提高实验质量，撰写并提交最终的实验报告。 4)实验报告要求（包含预习报告要求和最终报告要求） 。
（2）用符号微分方程求解。
dy z cos x 解方程组 dx 的通解。当 y(0)=1,z(0)=5 时，求特解。 dz y 1 dx
四、思考练习题
1.分解因式 x 4 y 4 。
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《MATLAB 语言及应用》实验指导书
2.化简表达式 sin 1cos 2 cos 1sin 2 。 3.用符号方法求下列极限、导数或积分。 （1） lim
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《MATLAB 语言及应用》实验指导书
1.实验名称 2.实验目的 3.实验设备及条件 4.实验内容及要求 5.实验内容建模与编程 建模与仿真程序代码。 6.实验结果及结果分析 实验结果要求必须客观,有数据的可以记录数据， 没有数据的简单描述实 验现象。结果分析是对实验结果的理论评判。 7.实验中出现的问题及解决方法 8.思考练习题的回答
计算机一台（带有 MATLAB7.0 以上的软件环境） 。
三、实验内容与步骤
1.创建矩阵
1 2 3 a 4 5 6 7 8 9
（1）直接输入。 （2）用 from:step:to 方式。 （3）用 linspace 函数。 （4）使用特殊矩阵函数，并修改元素。 zeros、ones、randn、eye。 2.矩阵的运算 （1）利用矩阵除法解线性方程组。
使用曲线拟合，求出此数据对应的 2 阶和 10 阶多项式。 3.3 曲线插值 假设某日气温的实际测量值为：

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Matlab实验指导书

Matlab实验指导书

Matlab实验指导书实验⼀ Matlab使⽤⽅法和程序设计⼀、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、基本运算和程序控制语句；3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制；4、熟悉Matlab程序设计的基本⽅法。

⼆、实验内容1、帮助命令2、矩阵运算（1）矩阵的乘法和乘⽅已知A=[1 2;3 4]:B=[5 5;7 8]:求A^2*B( 2 )矩阵除法已知A=[1 2 3:4 5 6:7 8 9]:B=[1 0 0:0 2 0:0 0 3],求矩阵左除A\B,右除A/B。

( 3 )矩阵的转置及共轭转置已知A=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i],求该复数矩阵的转置A',共轭转置A.'( 4 )使⽤冒号选出指定元素已知：A=[1 2 3:4 5 6:7 8 9];求A中第3列前2个元素;A中第2、3⾏元素。

( 5 )⽅括号[]⽤magic函数⽣成⼀个4阶魔术矩阵，删除该矩阵的第四列3、多项式（1）求多项式P(x)=x3-2x-4的根( 2 )已知A=[1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4].,构造多项式，并计算多项式值为20的解。

4、基本绘图命令( 1 ) 绘制余弦曲线]2,0[),cos(π∈=tty]2,0[),5.0sin(),25.0cos(yπ∈-=-=ttyt5、基本绘图控制绘制]4,0[π区间上的y=10sint曲线，并要求：（1）线形为点划线，颜⾊为红⾊，数据点标记为加号；（2）坐标轴控制：显⽰范围，刻度线，⽐例，⽹络线；（3）标注控制：坐标轴名称，标题，相应⽂本。

6、基本程序设计（1）编写命令⽂件：计算1+2+....+n<2000时的最⼤n值；(2)编写函数⽂件：分别⽤n和which循环结构编写程序，求2的0到n次幂的和.n=input('输⼊正数n:') ji=1: for i=1:n; ji=ji+2^i: end ji input('输⼊正数n:') ji-1:i-1: While i<=n ji=ji+2^i; i=i+1; end ji (3)如果想对⼀个变量x赋值，当从键盘输⼊y或Y时，x⾃动赋为1；当从键盘输⼊n或N时，x⾃动赋为0；输⼊其他字符时终⽌程序。

MATLAB应用实验指导书结果(终审稿)

MATLAB应用实验指导书结果(终审稿)

M A T L A B应用实验指导书结果公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]MATLAB语言实验指导书中国矿业大学信息与电气工程学院2014年3月实验一 MATLAB 工作环境熟悉及基本运算一、实验目的：熟悉MATLAB 的工作环境，学会使用MATLAB 进行一些简单的运算。

掌握基本的矩阵运算及常用的函数。

二、实验内容：MATLAB 的启动和退出，熟悉MATLAB 的桌面（Desktop ），包括菜单（Menu ）、工具条 （Toolbar ）、命令窗口(Command Window)、历史命令窗口、工作空间(Workspace)等；完成一些基本的矩阵操作；学习使用在线帮助系统。

三、实验步骤：1、启动MATLAB ，熟悉MATLAB 的桌面。

2、在命令窗口执行命令完成以下运算，观察workspace 的变化，记录运算结果。

（1）（365-522-70）3 =（2）area=pi*^2 =（3）已知x=3，y=4，在MATLAB 中求z ：()232y x y x z -== 576 （4）将下面的矩阵赋值给变量m1,在workspace 中察看m1在内存中占用的字节数。

m1=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡11514412679810115133216 执行以下命令>>m1( 2 , 3 )=10>>m1( 11 )=6>>m1( : , 3 )= 3 10 6 15>>m1( 2 : 3 , 1 : 3 )=[ 5 11 10;9 7 6]>>m1( 1 ,4 ) + m1( 2 ,3 ) + m1( 3 ,2 ) + m1( 4 ,1)=34（5）执行命令>>help abs查看函数abs 的用法及用途，计算abs( 3 + 4i )=5（6）执行命令>>x=0::6*pi;>>y=5*sin(x);>>plot(x,y)（7）运行MATLAB 的演示程序，>>demo ，以便对MATLAB 有一个总体了解。

MATLAB实验指导书

MATLAB实验指导书

实验一MATLAB集成环境使用与运算基础一、实验目的1．熟悉启动和退出MA TLAB的方法。

2．熟悉MATLAB命令窗口的组成。

3．掌握建立矩阵的方法。

4．掌握MATLAB各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。

二、实验原理1．MA TLAB的启动MATLAB系统的启动有三种常见方法：1）使用Windows“开始”菜单。

2）运行MATLAB系统启动程序MA TLAB.exe。

3）利用快捷方式。

2．MA TLAB系统的退出要退出MA TLAB系统，也有三种常见方法：1）在MA TLAB主窗口File菜单中选择Exit MATLAB 命令。

2）在MA TLAB命令窗口输入Exit或Quit命令。

3）单击MATLAB主窗口的“关闭”按钮。

3．MA TLAB帮助窗口进入帮助窗口可以通过以下三种方法：1）单击MATLAB主窗口工具栏中的help按钮。

2）在命令窗口中输入helpwin、helpdesk或doc。

3）选择help菜单中的“MA TLAB help”选项。

4．MA TLAB帮助命令1）help命令在MA TLAB命令窗口直接输入help命令将会显示当前帮助系统中所包含的所有项目，即搜索路径中所有的目录名称。

同样，可以通过help加函数名来显示该函数的帮助说明。

2）lookfor命令help命令只搜索出那些关键字完全匹配的结果，lookfor命令对搜索范围内的m文件进行关键字搜索，条件比较宽松。

3）模糊查询用户只要输入命令的前几个字母，然后按tab键，系统就会列出所有以这几个字母开头的命令。

5．赋值语句1）变量＝表达式2）表达式6．矩阵的建立1）直接输入法：将矩阵的元素用方括号括起来，按矩阵行的顺序输入各元素，同一行的各元素之间用空格或逗号分开，不同行的元素之间用分号分开。

2）利用m 文件建立矩阵3）利用冒号表达式建立一个向量 e1:e2:e3 4) 利用linspace 函数产生行向量 linspace(a,b,n).三、实验仪器和设备1．计算机1台。

MATLAB应用实验指导书结果

MATLAB应用实验指导书结果

M A T L A B应用实验指导书结果公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]???????????????????????? MATLAB语言实验指导书????????????????????????中国矿业大学信息与电气工程学院2014年3月实验一 MATLAB 工作环境熟悉及基本运算一、实验目的：熟悉MATLAB 的工作环境，学会使用MATLAB 进行一些简单的运算。

掌握基本的矩阵运算及常用的函数。

二、实验内容：MATLAB 的启动和退出，熟悉MATLAB 的桌面（Desktop ），包括菜单（Menu ）、工具条 （Toolbar ）、命令窗口(Command Window)、历史命令窗口、工作空间(Workspace)等；完成一些基本的矩阵操作；学习使用在线帮助系统。

三、实验步骤：1、启动MATLAB ，熟悉MATLAB 的桌面。

2、在命令窗口执行命令完成以下运算，观察workspace 的变化，记录运算结果。

（1）（365-52?2-70）?3 =（2）area=pi*^2 =（3）已知x=3，y=4，在MATLAB 中求z ：()232y x y x z -== 576 （4）将下面的矩阵赋值给变量m1,在workspace 中察看m1在内存中占用的字节数。

m1=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡11514412679810115133216 执行以下命令>>m1( 2 , 3 )=10>>m1( 11 )=6>>m1( : , 3 )= 3 10 6 15>>m1( 2 : 3 , 1 : 3 )=[ 5 11 10;9 7 6]>>m1( 1 ,4 ) + m1( 2 ,3 ) + m1( 3 ,2 ) + m1( 4 ,1)=34（5）执行命令>>help abs查看函数abs 的用法及用途，计算abs( 3 + 4i )=5（6）执行命令>>x=0::6*pi;>>y=5*sin(x);>>plot(x,y)（7）运行MATLAB 的演示程序，>>demo ，以便对MATLAB 有一个总体了解。