MATLAB实验二
实验二-MATLAB-图形系统
实验二 MATLAB 图形系统一、实验目的和要求Matlab 提供了强大的图形处理功能，本次实验旨在使学生熟悉和掌握应用Matlab 实现二维图形和三维图形的绘制和控制与表现方法。
二、实验内容1，画出对数和指数函数曲线，并分别加上标题、轴标记和曲线说明。
x=::5;y1=log(x);y2=exp(x);plot(x,y1,x,y2)grid onlegend('\ity=lnx','\ity=e^x')title('y=lnx和y=e^x曲线')xlabel('x');ylabel('y')2，将图形窗口分为两格，分别绘制正割和余割函数曲线，并加上适当的标注。
x=0:pi/50:2*pi;k=[1 26 51 76 101];x(k)=[];subplot(1,2,1)plot(x,sec(x)),grid onlegend('\itsec(x)')title('sec(x)曲线')subplot(1,2,2),plot(x,csc(x)),grid ontitle('csc(x）曲线')legend('\itcsc(x)')3，根据教材节内容，循序渐进的绘制对数和极坐标系图形。
x=:.01:100;y=log10(x);subplot(2,1,1)semilogx(x,y)title(‘\ity=log-{10}(x)inSemi-logcoord inates’)xlabel(‘x’),ylabel(‘y’)num=[1 ];den=[1 2 5 7 4];[z,p,k]=tf2zp(num,den);c1=abs(z);c2=angle(z);c3=abs(p);c4=angle(p);xyy=lnx和y=e x曲线sec(x)曲线csc(x）曲线101010101010y=log-10(x)in Semi-log coordinatesxypolar(c4,c3,'bx')hold on,polar(c2,c1,'ro')gtext('极坐标系中的零极点表示')4，根据教材 节内容，绘制多峰函数和三角函数的多条曲线。
实验二 MATLAB的数据类型与基本运算
实验二MATLAB的数据类型与基本运算一、实验目的掌握MATLAB中编程语言的表示和运算，了解常用基本数据类型，了解结构、元胞和表等复杂数据类型的基本概念；熟悉矩阵运算，掌握用矩阵求逆法解线性方程组的方法，熟悉多项式运算。
二、实验内容1、一维数组在命令窗口执行下面指令，观察输出结果，体味数组创建和寻访方法，%号后面的为注释，不用输入。
rand('state',0) % 把均匀分布伪随机发生器置为0 状态x=rand(1,5) % 产生（1*5）的均布随机数组x(3) % 寻访数组x 的第三个元素。
x([1 2 5]) % 寻访数组x 的第一、二、五个元素组成的子数组。
x(1:3) % 寻访前三个元素组成的子数组x(3:end) % 寻访除前2 个元素外的全部其他元素。
end 是最后一个元素的下标。
x(3:-1:1) % 由前三个元素倒排构成的子数组x(find(x>0.5)) % 由大于0.5 的元素构成的子数组x([1 2 3 4 4 3 2 1]) % 对元素可以重复寻访，使所得数组长度允许大于原数组。
x(3) = 0 % 把上例中的第三个元素重新赋值为0。
x[3]=[] % 空数组的赋值操作x([1 4])=[1 1] % 把当前x 数组的第一、四个元素都赋值为1。
2、在命令窗口执行下面指令，观察输出结果a=2.7358; b=33/79; % 这两条指令分别给变量 a ， b 赋值。
C=[1,2*a+i*b,b*sqrt(a);sin(pi/4),a+5*b,3.5+i] % 这指令用于创建二维组C M_r=[1,2,3;4,5,6],M_i=[11,12,13;14,15,16] % 创建复数数组的另一种方法CN=M_r+i*M_i % 由实部、虚部数组构成复数数组3. 记录下面题目的程序和运行后的结果。
1⎥⎦⎤⎢⎣⎡=654321a ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=531142b ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=201c ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=063258741d下列运算是否合法，为什么？如合法，结果是多少？(1) result1 = a'=[1 4；2 5；3 6] (2) result2 = a * b 不合法(3) result3 = a + b=[3 6 2；5 8 11](4) result4 = b * d=[31 22 22；40 49 13](5) result5 = [b ; c' ] * d=[31 22 22；40 49 13；-5 -8 7] (6) result6 = a . * b=[2 8 -3；4 15 30](7) result7 = a . / b=[0.5000 0.5000 -3.0000；4.000 1.667 1.2000](8) result8 = a . * c 不合法(9) result9 = a . \ b=[2.0000 2.0000 -0.3333；0.2500 0.6000 0.8333] (10) result10 = a . ^2=[1 4 9；16 25 36] (11) result11 = a ^2不合法(12) result11 = 2 . ^ a=[2 4 8；16 32 64]4、设矩阵A =[311212123]，B =[11−12−101−11]求（1）2A+B（2）4A 2-3B 2 （3）AB （4）BA （5）AB-BA5、设三阶矩阵A、B满足A-1BA=6A+BA，其中A=[13000140017]，求矩阵B。
实验二MATLAB绘制图形
grid on %在所画出的图形坐标中加入栅格
绘制图形如下
50
10
1
0.8
40
10
0.6
0.4
30
10
0.2
0
1020
-0.2
-0.4
1010
-0.6
-0.8
0
10
-1
-2
0
2
-2
0
2
10
10
10
10
10
10
如果在图中不加栅格
程序如下：
clear x=logspace(-1,2);%在10^(-1)到10^2之间产生50个 对数等分的行向量 subplot(121); loglog(x,10*exp(x),'-p') subplot(122); semilogx(x,cos(10.^x))
（2）plot(x,y)： 基本格式，x和y可为向量或矩阵. 1. 如果x，y是同维向量，以x元素为横坐标，以y元素 为纵坐标绘图. 2. 如果x是向量，y是有一维与x元素数量相等的矩阵， 则以x为共同横坐标， y元素为纵坐标绘图，曲线数目 为y的另一维数. 3. 如果x，y是同维矩阵，则按列以x，y对应列元素为 横、纵坐标绘图，曲线数目等于矩阵列数.
y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);
2
plot(x,y)
1.5
1
0.5
0
-0.5
-1
-1.5
-2
0
1
2
3
4
5
6
7
例4 绘制曲线
t=(0:0.1:2*pi);
x=t.*sin(3*t);
y=t.*sin(t).*sin(t);
matlab实验二
北京工业大学Matlab实验报告**: ***学号: ************: **实验二、Matlab 的基本计算（一）实验目的1.掌握建立矩阵的方法。
2.掌握Matlab 各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。
3.能用Matlab 进行基本的数组、矩阵运算。
4.掌握矩阵分析的方法以及能用矩阵运算或求逆法解线性方程组。
5.掌握Matlab 中的关系运算与逻辑运算。
(二）实验环境1．计算机2．MATLAB7.0集成环境（三）实验内容及要求1、熟练操作MATLAB7.0运行环境；2、自主编写程序，必要时参考相关资料；3、实验前应写出程序大致框架或完整的程序代码；4、完成实验报告。
（四）实验程序设计1.利用diag 等函数产生下列矩阵。
⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=032570800a ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=804050702b2.利用reshape 函数将1题中的a 和b 变换成行向量。
3.产生一个均匀分布在（-5，5）之间的随机矩阵（10×2），要求精确到小数点后一位。
4.已知：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=76538773443412A ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=731203321B求下列表达式的值：(1) B A K *611+=和I B A K +-=12（其中I 为单位矩阵）(2) B A K *21=和B A K *.22=(3) 331^A K =和3.32^A K =(4) B A K /41=和A B K \42=(5) ],[51B A K =和]2:);],3,1([[52^B A K = 5.下面是一个线性方程组：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡52.067.095.03216/15/14/15/14/13/14/13/12/1x x x(1)求方程的解（矩阵除法和求逆法）(2)将方程右边向量元素3b 改为0.53，再求解，并比较3b 的变化和解的相对变化。
实验二MATLAB矩阵分析和处理
实验二 MATLAB 矩阵分析和处理一、实验目的1．掌握生成特殊矩阵的方法。
2．掌握矩阵分析的方法。
4．用矩阵求逆法解线性方程组。
二、实验内容1．设有分块矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⨯⨯⨯⨯22322333S O R E A ，其中E,R,O,S 分别为单位矩阵、随机矩阵、零矩阵和对角矩阵，试通过数值计算验证⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=22S O RS R E A 。
解：>> E=eye(3)；>> R=rand(3,2)；>> O=zeros(2,3)；>> S=diag(1:2)；>> A=[E R;O S]；A =1.0000 0 0 0.9501 0.48600 1.0000 0 0.2311 0.89130 0 1.0000 0.6068 0.76210 0 0 1.0000 00 0 0 0 2.0000>> A^2ans =1.0000 0 0 1.9003 1.45790 1.0000 0 0.4623 2.67390 0 1.0000 1.2137 2.28630 0 0 1.0000 00 0 0 0 4.0000>> [E R+R*S;O S^2]ans =1.0000 0 0 1.9003 1.45790 1.0000 0 0.4623 2.67390 0 1.0000 1.2137 2.28630 0 0 1.0000 00 0 0 0 4.0000所以⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=22S ORS R E A .2．产生5阶希尔伯特矩阵H 和5阶帕斯卡矩阵P ,求其行列式的值Hh 和Hp 以及他们的条件数Th 和Tp ，判断哪个矩阵性能更好，为什么？解：H=hilb(5)H =1.0000 0.5000 0.3333 0.2500 0.20000.5000 0.3333 0.2500 0.2000 0.16670.3333 0.2500 0.2000 0.1667 0.14290.2500 0.2000 0.1667 0.1429 0.12500.2000 0.1667 0.1429 0.1250 0.1111 >> P=pascal(5)P =1 1 1 1 11 2 3 4 51 3 6 10 151 4 10 20 351 5 15 35 70>> Hh=det(H)Hh =3.7493e-012>> Hp=det(P)Hp =1>> Th=cond(H)Th =4.7661e+005>> Tp=cond(P)Tp =8.5175e+003由上式看出：帕斯卡矩阵性能更好，因为行列式为1，而希尔伯特矩阵条件数很差，使用一般方法求逆矩阵会因原始数据的微小变动产生不可靠的结果3．建立一个5x5矩阵，求它的行列式的值、迹、秩和X 数解：a=magic(5)a =17 24 1 8 1523 5 7 14 164 6 13 20 2210 12 19 21 311 18 25 2 9>> b=det(a)b =5070000>> c=trace(a)c =65>> d=rank(a)d =5>> e=norm(a)e =65.0000>>4．已知⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=5881252018629A ，求特征值和特征向量，并分析其数学意义解：A=[-29 6 18;20 5 12;-8 8 5]A =-29 6 1820 5 12-8 8 5>> b=eig(A)b =-25.3169-10.518216.8351>> [v,b]=eig(A)0.7130 0.2803 0.2733-0.6084 -0.7867 0.87250.3487 0.5501 0.4050b =-25.3169 0 00 -10.5182 00 0 16.83515．下面是一个线性方程组⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡52.067.095.06/15/14/15/14/13/14/13/12/1321x x x（1） 求方程的解（2） 将方程右边向量第三个元素0.52改为0.53，并比较解的变化（3） 计算系数矩阵A 的条件数并分析结论解:(1) A=[1/2 1/3 1/4;1/3 1/4 1/5;1/4 1/5 1/6]A =0.5000 0.3333 0.25000.3333 0.2500 0.20000.2500 0.2000 0.1667>> C=[0.95;0.67;0.52]C =0.95000.67000.5200>> B=A\CB =1.20000.60000.6000>>(2)A=[1/2 1/3 1/4;1/3 1/4 1/5;1/4 1/5 1/6]A =0.5000 0.3333 0.25000.3333 0.2500 0.20000.2500 0.2000 0.1667>> C=[0.95;0.67;0.53]C =0.95000.67000.5300>> B=A\C3.0000-6.60006.6000(3)cond(A)ans =1.3533e+0036．建立A矩阵，试比较sqrtm(A)和sqrt(A)，并分析他们的区别解：A=magic(3)A =8 1 63 5 74 9 2>> sqrtm(A)ans =2.7065 + 0.0601i 0.0185 + 0.5347i 1.1480 - 0.5948i0.4703 + 0.0829i 2.0288 + 0.7378i 1.3739 - 0.8207i0.6962 - 0.1430i 1.8257 - 1.2725i 1.3511 + 1.4155i>> sqrt(A)ans =2.8284 1.0000 2.44951.73212.2361 2.64582.00003.0000 1.4142区别：sqrt是求矩阵里每个元素的平方根，并组成一个新的矩阵。
MATLAB实验二《一维二维数组的创建和寻访》
实验二一维二维数组的创建和寻访一、实验目的1、掌握一维数组、二维数组创建和寻访的几种方法。
2、区别数组运算和矩阵运算的差别。
3、熟悉执行数组运算的常用数组操作函数。
4、掌握数组运算中的关系和逻辑操作及常用的关系、逻辑函数。
5、掌握“非数”、“空”数组在MA TLAB中的应用。
二、实验主要仪器与设备装配有MA TLAB7.6软件的计算机三、预习要求做实验前必须认真复习第三章MATLAB的数值数组及向量化运算功能。
四、实验内容及实验步骤1、一维数组的创建方法有哪几种？举例说明。
答：（1）“冒号”生成法；（2）线性（或对数）定点法；（3）逐个元素输入法；（4）运用MA TLAB 函数生成法。
例子：b1=linspace(0,pi,4)b2=logspace(0,3,4)运行结果：b1 =0 1.0472 2.0944 3.1416b2 =1 10 100 10002、根据要求补充输入指令，并写出运行结果。
本例演示：数组元素及子数组的各种标识和寻访格式；冒号的使用；end的作用。
A= zeros(2,6)%创建(2×6)的全零数组A(:)=1:12 %赋值号左边：单下标寻访(2×6) 数组A的全部12个元素%赋值号右边：拥有12个元素的一维数组A( 2,4 ) %双下标：A数组的第2行第4列元素A(8) %单下标：数组A的第8个元素A(: , [1,3]) %双下标：显示A的“第1列和第3列上全部行的元素”A([1, 2, 5, 6]') %单下标：把A数组第1,2,5,6个元素排成列向量A(: , 4:end) %双下标：显示A的“从第4起到最后一列上全部行的元素”%在此end用于“列标识”，它表示“最后一列”A(2,1:2:5)=[-1, -3, -5] %把右边的3个数分别赋向A数组第2行的第1,3,5个元素位置B=A([1, 2, 2, 2], [1, 3, 5]) %取A数组的1,3,5列的第1行元素作为B的第1行%取A数组的1,3,5列的第2行分别作为B的第2,3,4行L=A<3 %产生与A维数相同的“0，1”逻辑数组A(L)=NaN %把逻辑1标识的位置上的元素赋为“非数”运行结果：A =0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0A =1 3 5 7 9 112 4 6 8 10 12ans =8ans =8ans =1 52 6ans =1256ans=7 9 118 10 12A =1 3 5 7 9 11-1 4 -3 8 -5 12B =1 5 9-1 -3 -5-1 -3 -5-1 -3 -5L =1 0 0 0 0 01 0 1 0 1 0A =NaN 3 5 7 9 11NaN 4 NaN 8 NaN 123、补充输入以下指令，写出运行结果并说明reshape，diag，repmat，flipud，fliplr，rot90的作用。
信号与系统MATLAB实验-实验二 Matlab中信号的运算
1、运用funtool对f(x)＝sin(x)/x分别进行信号的尺度变换f(2x)、f(0.5x)和信号的移位运算f(x+1)、f(x-1)操作以及f(0.5x+1)，分别记录相应波形。
f(x)＝sin(x)/x f(x+1)f(2x) f(x-1)f(0.5x) f(0.5x+1)2、已知两连续时间信号如下图所示，1）写出信号的函数表达式，并计算f(t)=f1(t)* f2(t)的解析表达式； 2）用MATLAB 求f(t)=f1(t)* f2(t)，并绘出f(t)的时域波形图。
（设定取样时间间隔为dt ）【实验思考】：通过不断改变dt 的取值并对比所得到的实验效果，观察当取样时间dt 为多大时，函数conv_cs()的计算结果就是连续时间卷积f(t)=f1(t)* f2(t)的较好近似结果？3、已知两连续时间信号如下图所示，1）写出信号的函数表达式，并计算f(t)=f1(t)* f2(t)的解析表达式；2）用MATLAB 求f(t)=f1(t)* f2(t)，并绘出f(t)的时域波形图。
（设定取样时间间隔为dt）【实验思考】：不断改变dt的取值并对比实验效果，当取样时间dt为多大时，函数conv_cs()的计算结果就是连续时间卷积f(t)=f1(t)* f2(t)的较好近似结果？clear alldt = 0.01;t1 = -3:dt:3;f1 = 2*(u(t1+1) - u(t1-1));figure;stairs(t1,f1);hold allgrid ont2 = -3:dt:3;f2 = u(t2+2)-u(t2-2);stairs(t2,f2)[fn, tn] = conv_cs(f1, t1, f2, t2, dt);plot(tn, fn)grid onlegend('f1', 'f2', 'f1*f2')。
实验二-MATLAB用于时域分析
实验二 MATLAB用于时域分析一、实验目的通过使用MATLAB完成系统的输出响应分析、稳定性分析、求动态性能指标以及稳态误差分析等工作。
二、实验原理在MATLAB中，可以通过单输入单输出系统的传递函数，进行系统的脉冲响应，阶跃响应以及一般输入响应等时域分析。
用到以下函数：单位阶跃响应 step(num,den,t)单位脉冲响应impluse(num,den,t)一般输入响应 y=Isim(num,den,u,t)时间t是事先定义的矢量，u为输入信号。
此外，还可以求出系统的超调量，调节时间以及稳态误差。
SIMULINK是MATLAB的一个附加组件，用来提供一个系统的建模、动态仿真及综合分析的工作平台。
SIMULINK模型可以用来模拟线性或非线性、连续或离散，或者两者混合的系统，即可用它来模拟几乎所有的动态系统。
三、实验内容通过MATLAB以及其中的SIMULINK完成系统的输出响应分析、稳定性分析、求动态性能指标以及稳态误差分析等工作。
四、实验代码1、一阶系统响应sys1=tf([100],[1 0]);sys2=tf([0.1],[1]);sys=feedback(sys1,sys2);step(sys)2、二阶系统响应wn=1t=0:0.1:12;num=[1];zeta1=0;den1=[1 2*zeta1 1];zeta3=0.3;den3=[1 2*zeta3 1];zeta5=0.5;den5=[1 2*zeta5 1];zeta7=0.7;den7=[1 2*zeta7 1];zeta9=1.0;den9=[1 2*zeta9 1];[y1,x,t]=step(num,den1,t);[y3,x,t]=step(num,den3,t);[y5,x,t]=step(num,den5,t);[y7,x,t]=step(num,den7,t);[y9,x,t]=step(num,den9,t);plot(t,y1,t,y3,t,y5,t,y7,t,y9)grid on;3、稳定性分析den=[1 1 2 24];roots(den)4、求动态性能指标t=0:0.01:2;num=[1000]';den=[1 34.5 1000];[y,x,t]=step(num,den,t);plot(t,y);maxy=max(y);yes=y(length(t));pos=100*(maxy-yes)/yesfor i=1:1:201if y(i)==maxy,n=i;endendtp=(n-1)*0.01for i=1:1:201if(y(i)<1.05&y(i)>0.95),n=i;endbreak;endts=(n-1)*0.015、稳态误差分析t=0:0.1:15;[num1,den1]=cloop([1],[1 1]);[num2,den2]=cloop([1],[1 1 0]);[num3,den3]=cloop([4 1],[1 1 0 0]);y1=impulse(num1,den1,t);y2=impulse(num2,den2,t);y3=impulse(num3,den3,t);subplot(311);plot(t,y1);subplot(312);plot(t,y2);subplot(313);plot(t,y3);er1=0-y1(length(t))er2=0-y2(length(t))er3=0-y3(length(t))6、求单位阶跃响应及其稳态误差t=0:0.1:20[num1,den1]=cloop([1],[1 1]);[num2,den2]=cloop([1],[1 1 0]);[num3,den3]=cloop([4 1],[1 1 0 0]);y1=step(num1,den1,t);y2=step(num2,den2,t);y3=step(num3,den3,t);subplot(311);plot(t,y1);subplot(312);plot(t,y2);subplot(313);plot(t,y3);er1=1-y1(length(t));er2=1-y2(length(t));er3=1-y3(length(t));7、求单位斜坡响应及其稳态误差t=0:0.1:20;t1=0:0.1:100;[num1,den1]=cloop([1],[1 1]);[num2,den2]=cloop([1],[1 1 0]);[num3,den3]=cloop([4 1],[1 1 0 0]);y1=step(num1,[den1 0],t1);y2=step(num2,[den2 0],t);y3=step(num3,[den3 0],t);subplot(311);plot(t1,y1,t1,t1);subplot(312);plot(t,y2,t,t);subplot(313);plot(t,y3,t,t);er1=t1(length(t1))-y1(length(t1))er2=t(length(t))-y2(length(t))er3=t(length(t))-y3(length(t))8、实例分析kp=[0.11 6];t=[0:0.01:1];num1=303.03*kp(1);den1=[0.00001 0.00633 0.20167 21.21*kp(1)+1];y1=step(num1,den1,t);num2=303.03*kp(2);den2=[0.00001 0.00633 0.20167 21.21*kp(2)+1];y2=step(num2,den2,t);subplot(211);plot(t,y1);subplot(212);plot(t,y2);gtext('kp=0.11');gtext('kp=6');9、SIMULINK用于系统仿真五、实验结果1、一阶系统响应2、二阶系统响应3、稳定性分析4、求动态性能指标5、稳态误差分析6、求单位阶跃响应及其稳态误差7、求单位斜坡响应及其稳态误差8、实例分析9、SIMULINK用于系统仿真六、实验总结通过本次实验实现了用MATLAB完成系统的输出响应分析、稳定性分析、求动态性能指标以及稳态误差分析等工作。
实验二MATLAB的矩阵操作_参考答案
1
5
>> A(k)
ans =
23
10
（2）取出A前3行构成矩阵B,前两列构成矩阵C,右下角 子矩阵构成矩阵D,B与C的乘积构成矩阵E.
>> B=A([1,2,3],:)
B =
23.0000 10.0000 -0.7780 0
41.0000 -45.0000 65.0000 5.0000
32.0000 5.0000 0 32.0000
y =
-128.4271
2.已知 ,
求下列表达式的值：
（1） ， （其中I为单位矩阵）
A=[-1,5,-4;0,7,8;3,61,7]
B=[8,3,-1;2,5,3;-3,2,0]
>> A+6*B
ans =
47 23 -10
12 37 26
-15 73 7
&
ans =
-1.2768 -0.4743 0.2411
2.1229 1.3173 -0.2924
3.已知
完成下列操作
（1）输出A在[10,25]范围内的全部元素
A=[23,10,-0.778,0;41,-45,65,5;32,5,0,32;6,-9.54,54,3.14]
>> k=find(A>=10&A<=25)
(2)
(3)
2.已知 ,
求下列表达式的值：
（1） ， （其中I为单位矩阵）
(2)A*B、A.*B和B*A
(3)A/B及B/A
3.已知
完成下列操作
(1)输出A在[10,25]范围内的全部元素
(2)取出A前3行构成矩阵B,前两列构成矩阵C,右下角 子矩阵构成矩阵D,B与C的乘积构成矩阵E.
实验二 MATLAB的科学计算
实验二 MATLAB的科学计算一、实验目的1、了解MATLAB的基本计算功能2、符号运算功能二、实验内容（一）基本计算功能例1、求[12+2× (7-4)]÷32的运算结果>>(12+2*(7-4))/3^2ans=2例2、用MATLAB求下面线性方程组的解3x1+ x2 - x3 = 3.6x1+2x2+4x3 = 2.1-x1+4x2+5x3 = -1.4>>A=[3 1 -1;1 2 4;-1 4 5];b=[3.6;2.1;-1.4];>>x=A\bx =1.4818-0.46060.3848例3、求两个矩阵的乘积a=[1 2 3;3 4 5;3 2 1]b=[1 2;3 4; 5 6]c=a*bc =22 2840 5214 20（二）符号运算功能1、求极限通常在MATLAB软件中，用limit 函数来求极限，其用法如表9-5所示：表9-5 limit 函数的用法例1、 求42cos lim 202x x e x -→．>> syms x % 把字符x 定义为符号 >>limit((cos(x)-exp(-x^2/2))/x^4)ans =-1/12例2 求42lim 22--→x x x ．>> limit((x-2)/(x^2-4),x,2)ans =1/4例3 求t x t x t )cos()cos(lim 0-+→>> syms t x>> limit((cos(x+t)-cos(x))/t,t,0)ans =-sin(x)2 、求导数MATLAB 软件提供求函数导数的指令是diff ，具体使用格式如下：（1）diff(f, x) 表示对f （这里f 是一个函数表达式）求关于符号变量x 的一阶导数．若x 缺省，则表示求f 对预设独立变量的一阶导数．（2）diff(f, x, n) 表示对f 求关于符号变量x 的n 阶导数．若x 缺省，则表示求f 对预设独立变量的n 阶导数．例9-7 已知，c bx ax x f ++=2)(求)(x f 的一阶、二阶导数．>> syms a b c x>> f='a*x^2+b*x+c'f =a*x^2+b*x+c>> diff(f, x)ans =2*a*x+b>> diff(f,2)ans =2*a3 、求积分MATLAB软件提供求函数积分的指令是int，具体使用格式如下：（1）int(f) 返回f对预设独立变量的积分值；（2）int(f,v) 返回f对独立变量v的积分值；（3）int(f,a,b) 返回f对预设独立变量的积分值，积分区间为[a,b]，a和b为数值式；（4）int(f,v,a,b) 返回f对独立变量的积分值，积分区间为[a,b]，a和b为数值式；（5）int(f,m,n) 返回f对预设变量的积分值，积分区间为[m,n]，m和n为符号式；例1、求下列函数的积分 :例：求不定积分⎰-dxex x23，⎰+12xxdx；>> syms x>> f=sym('x^3*exp(-x^2)') % 或 int('x^3*exp(-x^2)') f =x^3*exp(-x^2)>> int(f)ans =-1/2*x^2/exp(x^2)-1/2/exp(x^2)>> int('1/(x*sqrt(x^2+1))')ans =-atanh(1/(x^2+1)^(1/2))4 、数学表达式的化简例、 将下面表达式进行因式分解． 132-=a f>> f2=sym('a^3-1');>> factor(f2)ans =(a-1)*(a^2+a+1)。
实验二MATLAB程序设计含实验报告
实验二 MATLAB 程序设计一、 实验目的1.掌握利用if 语句实现选择结构的方法。
2.掌握利用switch 语句实现多分支选择结构的方法。
3.掌握利用for 语句实现循环结构的方法。
4.掌握利用while 语句实现循环结构的方法。
5.掌握MATLAB 函数的编写及调试方法。
二、 实验的设备及条件计算机一台（带有MATLAB7.0以上的软件环境）。
M 文件的编写：启动MATLAB 后，点击File|New|M-File ，启动MATLAB 的程序编辑及调试器（Editor/Debugger ），编辑以下程序，点击File|Save 保存程序，注意文件名最好用英文字符。
点击Debug|Run 运行程序，在命令窗口查看运行结果，程序如有错误则改正三、 实验内容1.编写求解方程02=++c bx ax 的根的函数（这个方程不一定为一元二次方程，因c b a 、、的不同取值而定），这里应根据c b a 、、的不同取值分别处理，有输入参数提示，当0~,0,0===c b a 时应提示“为恒不等式!”。
并输入几组典型值加以检验。
（提示：提示输入使用input 函数）2.输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A+、A 、B 、C 、D 、E 。
其中100分为A+，90分～99分为A ，80分～89分为B ，70分～79分为C ，60分～69分为D ，60分以下为E 。
要求：（1）用switch 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。
（提示：注意单元矩阵的用法）3.数论中一个有趣的题目：任意一个正整数，若为偶数，则用2除之，若为奇数，则与3相乘再加上1。
重复此过程，最终得到的结果为1。
如：2?13?10?5?16?8?4?2?16?3?10?5?16?8?4?2?1运行下面的程序，按程序提示输入n=1,2,3,5,7等数来验证这一结论。
请为关键的Matlab 语句填写上相关注释，说明其含义或功能。
实验二matlab图形绘制精
、实验目的1、学习MATLAB图形绘制的基本方法；2、熟悉和了解MATLAB图形绘制程序编辑的基本指令；3、熟悉掌握利用MATLAB形编辑窗口编辑和修改图形界面，并添加图形的各种标注；、实验原理1.二维数据曲线图(1)绘制单根二维曲线plot(x,y;(2)绘制多根二维曲线plot(x,y当x是向量，y是有一维与x同维的矩阵时，则绘制多根不同颜色的曲线。
当x, y是同维矩阵时，则以x, y对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。
(3)含有多个输入参数的plot函数plot(x1,y1,x2,y2, …,xn,yn(4)具有两个纵坐标标度的图形plotyy(x1,y1,x2,y22.图形标注与坐标控制1)title (图形名称)2)xlabel (x 轴说明)3)ylabel (y 轴说明)4)text (x, y图形说明)5)lege nd (图例1,图例2,…)6) axis ([xmin xmax ymin ymax zmin zmax])3•图形窗口的分割subplot (m,n,p)4.三维曲线plot3 (x1,y1,z1,选项1, x2,y2，选项2,…,xn,yn,zn,选项n)5.三维曲面mesh(x,y,z,c与surf(x,y,z,c。
一般情况下，x, y, z是维数相同的矩阵。
X, y是网格坐标矩阵，z是网格点上的高度矩阵，c用于指定在不同高度下的颜色范围。
三、实验内容及步骤1.绘制下列曲线：100V = --------(1grid on截图：v = —e亠(2xlabel('x';ylabel('y'; grid on截图：(3朮二了」1 6 t=-4:0.02:4; y=4*si n(t; x=4*cos(t;plot(x,y title('my first plot'; xlabel('x'; ylabel('y'; grid on截图：1r (4 "grid on截图：y Figuhr 1Q* liliwa Twlii M|4p'D u# k *■ □ u n2.在一个图形窗口绘制正弦和余弦曲线，要求给图形加标题正弦和余弦曲线”，X轴丫轴分别标注为时间t ”和正弦、余弦”，添加图例，在图形的某个位置标注“sin(t ”“co显示网格。
matlab2022实验2参考答案
matlab2022实验2参考答案报告名称：MATLAB试验二符号计算姓名：学号：专业：班级：MATLAB实验二MATLAB符号计算试验报告说明：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。
一目的和要求1熟练掌握MATLAB符号表达式的创建2熟练掌握符号表达式的代数运算3掌握符号表达式的化简和替换4熟练掌握符号微积分5熟练掌握符号方程的求解二试验内容1多项式运算（必做）1.1解方程:f(某)=某^4-10某某^3+34某某^2-50某某+25=0%采用数值方法：>>f=[1-1034-5025];>>root(f)%采用符号计算方法：f1=ym('某^4-10某某^3+34某某^2-50某某+25')olve(f1)1.2求有理分式R=(3某^3+某)(某^3+2)/((某^2+2某-2)(5某^3+2某^2+1))的商多项式和余多项式.a1=[3010];a2=[1002];a=conv(a1,a2);b1=[12-2];b2=[5201];b=conv(b1,b2);[p,r]=deconv(a,b);%注意：ab秩序不可颠倒。
%reidue用于实现多项式的部分分式展开，此处用deconv函数报告名称：MATLAB试验二符号计算姓名：学号：专业：班级：%%此题，有同学程序如下：某1=[3010]，某2=[1002],某3=[12-2],某4=[5201]某5=conv(某1,某2)[y6,r]=deconv(某5,某3)R=deconv(y6,某4)%%这种方法较第一种解法缺点：在除法运算中，会产生误差，故此题应先将分母的多项式相乘后，再与分子部分的多项式进行运算。
MATLAB实验二答案
实验二报告人：王业成年级：机电131 学号：2013012496实验日期：2015.3.327报告完成日期：2015.3.30一、实验名称熟悉和掌握MA TLAB中关于矩阵变换以及矩阵运算的各种命令。
二、实验目的：熟悉和掌握MA TLAB中关于矩阵变换以及矩阵运算的各种命令。
三、实验内容：1．数、数组、矩阵的输入（1）数的输入a=5b=2-5i（2）数组的输入c=[1,3,5,7,9,11] %元素之间要用逗号用空格分开d=1:2:11e=linspace(1,11,6)体会以上输入有什么区别和联系。
（3）矩阵的输入A=[2,3,5;1,3,5;6,9,4] %行之间要用分别隔开2．矩阵大小的测试和定位A=[3,5,6;,2,5,8;3,5,9;3,7,9][n,m]=size(A)A(1,3)3. 矩阵的块操作A(2,:)A([1,3],:)A(2:3,1:2)问题2.1如何将A的2,3列互换？4．矩阵的四则运算A=[3,5,8;-2,3,6;1,4,9]B=rand(3,3)C=A+BD=A-BE=A*B问题2.2E为矩阵A、B的乘积运算结果，如果要求E的结果为A和B对应元素相乘的结果，应输入什么命令？F=A/B问题2.3 如果要求F为A，B对应元素作除法运算的结果，应输入什么命令？5．矩阵的点运算A=[1 2；3 4]；B=[5 6；7 8]；A*BA.*BA^2A.^26．矩阵的逻辑运算A=[1 2;3 4]; B=[0 6; 0 8]; A | BA&Bxor(A,B)a=-5;b=-10;(b~=0)&&(a/b>5)(b= =0)||(a/b>0)~a四、回答问题：问题2.1如何将A的2,3列互换？问题2.2 E为矩阵A、B的乘积运算结果，如果要求E的结果为A和B对应元素相乘的结果，应输入什么命令？问题2.3 如果要求F为A，B对应元素作除法运算的结果，应输入什么命令？五、思考题：1．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的第二列。
MATLAB实验二
本科实验报告课程名称《MATLAB电子信息应用》实验题目：矩阵和数组的操作实验地点：D001机房专业班级：学号：学生姓名：指导教师：一、实验环境计算机 MATLAB软件二、实验目的1.掌握矩阵和数组的一般操作，包括创建、保存、修改和调用等。
2.学习矩阵和数组的加减法运算与乘法。
3.掌握对数组中元素的寻访与赋值，会对数组进行一般的操作。
三、实验内容和步骤1.用三种方法创建一个3*3矩阵，然后利用矩阵编辑器，将其扩充为4*5矩阵，并保存，试着调用它。
（1）直接输入法如在命令区输入A=[3,2,1;4,5,6;7,8,9]。
(2)直接利用MATLAB提供的函数创建一个3*3矩阵如在命令区输入rand（3,3）即得到一个3*3的随机矩阵（3）利用MATLAB提供的“Matrix Editor”完成输入步骤1 在命令区输入A=1.步骤2 用鼠标单击工具栏的工作区浏览器，MATLAB弹出变量浏览器，选中变量A，鼠标左键双击A，打开矩阵编辑器。
步骤3 在左下角的两个文本框中分别输入希望得到的矩阵的行数和列数：3行3列，即得到一个3*3矩阵。
步骤4 要将上面矩阵改为一个4*5矩阵，只需改变矩阵的行数和列数即可。
如将3行3列改为4行5列，即可得到一个4*5矩阵。
若想修改其中的元素，只需用鼠标选中表格中我们想要修改的元素，将原来的元素修改为我需要的值。
步骤5 要命令区输入save data,即可保存上面例子中创建的矩阵A。
步骤6 在命令区输入 load data 即可把vabaocun在文件中的矩阵读到MATLAB的工作区的内存中来。
2.建立一个等差数列，然后由它产生一个对角阵。
步骤1 在命令区输入a=linspace（0,1.5,5）产生一个等差数列。
步骤2 在命令区输入B=diag（a）产生一个对角阵。
3.利用MATLAB的函数inv（A）求方阵A的逆矩阵。
步骤1 在命令区输入A=[1，2;5，6]得到一个2*2的方阵。
matlab实验报告实验二
matlab实验报告实验二Matlab实验报告实验二引言Matlab是一种功能强大的数学软件，广泛应用于科学研究和工程实践中。
在实验二中，我们将探索Matlab的图像处理功能，并通过实际案例来展示其应用。
图像处理基础图像处理是指对图像进行数字化处理的过程，其目的是改善图像质量、提取有用信息或实现特定的应用需求。
在Matlab中，我们可以利用各种函数和工具箱来实现图像处理的各种任务，如图像增强、滤波、分割和特征提取等。
实验步骤1. 图像读取与显示在Matlab中，我们可以使用imread函数读取图像文件，并使用imshow函数将图像显示在屏幕上。
例如，我们可以读取一张名为"lena.jpg"的图像，并显示出来：```matlabimg = imread('lena.jpg');imshow(img);```2. 图像灰度化图像灰度化是将彩色图像转换为灰度图像的过程。
在Matlab中，我们可以使用rgb2gray函数将彩色图像转换为灰度图像。
例如，我们可以将上一步读取的图像转换为灰度图像：```matlabgray_img = rgb2gray(img);imshow(gray_img);```3. 图像二值化图像二值化是将灰度图像转换为二值图像的过程，其中只包含黑色和白色两种颜色。
在Matlab中，我们可以使用imbinarize函数将灰度图像二值化。
例如，我们可以将上一步得到的灰度图像二值化：```matlabbinary_img = imbinarize(gray_img);imshow(binary_img);```4. 图像平滑图像平滑是指去除图像中的噪声或细节，使得图像更加平滑和清晰。
在Matlab 中，我们可以使用imfilter函数对图像进行平滑处理。
例如，我们可以对上一步得到的二值图像进行平滑处理：```matlabsmooth_img = imfilter(binary_img, fspecial('average'));imshow(smooth_img);```5. 图像边缘检测图像边缘检测是指提取图像中物体边缘的过程，常用于目标检测和图像分割。
MATLAB实验二：二维图形与三维图形的绘制
.实验报告（201 /201 学年第学期）课程名称实验名称二维图形与三维图形的绘制实验时间年月日实验室指导教师学生姓名学号班级专业实验报告三、实验内容及原理（包括硬件原理图、算法、逻辑框图，关键代码等，可续页）（一）二维图形的绘制1、绘制二维曲线的基本函数：○1plot函数plot函数的基本调用格式为：plot(x,y);其中x和y为长度相同的向量，分别用于存储x坐标和y坐标数据。
例，绘制参数方程曲线。
程序如下：含多个输入参数的plot函数调用格式为：p lot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn);含选项的plot函数调用格式为：plot(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…,xn,yn,选项n);例，用不同线型和颜色在同一坐标内绘制曲线y=2e-0.5x sin(2πx)及其包络线。
程序如下：○2双纵坐标函数plotyyplotyy函数是MATLAB 5.X新增的函数。
它能把函数值具有不同量纲、不同数量级的两个函数绘制在同一坐标中。
调用格式为：plotyy(x1,y1,x2,y2);其中x1-y1对应一条直线，x2-y2对应另一条曲线。
横坐标的标度相同，纵坐标有两个，左纵坐标用于x1-y1数据对，右纵坐标用于x2-y2数据对。
2、绘制二维图形的其他函数在线性直角坐标系中，其他形式的图形有条形图、阶梯图、杆图和填充图等，所采用的函数分别是：bar(x,y,选项);stairs(x,y,选项);stem(x,y,选项);fill(x1,y1,选项1,x2,y2,选项2,…);例，分别以条形图、填充图、阶梯图和杆图形式绘制曲线y=2e-0.5x。
程序如下：（二）三维图形的绘制1、绘制三维曲线的基本函数plot3函数与plot函数用法十分相似，其调用格式为：plot3(x1,y1,z1,选项1,x2,y2,z2,选项2,…,xn,yn,zn,选项n); 例，绘制空间曲线。
程序如下：2、绘制三维曲面的函数surf函数和mesh函数的调用格式为：surf(x,y,z,e);mesh(x,y,z,e);例，绘制两个直径相等的圆管的相交图形。
MATLAB实验二
1 所以其解为 x=0.1342，y=0.9972，z=-0.0985，这三个方程的误差为 0.7690 10 8 ,
-0.0418 10 8 和-0.1054 10 8 ，且 h=1>0，这说明结果是可靠的
改进程序或思考： 此题也可以用更便捷的 inline 函数或匿名函数方式求解
>> [x, f, h]=fsolve(fun,[0,0,0]) Optimization terminated: first-order optimality is less than options.TolFun.
x=
0.1342 0.9972 -0.0985
f=
1.0e-008 *
0.7690 -0.0418 -0.1054
程序（或命令）： % M 函数 eg4_4fun.m function f=fun(x) f(1)=9*x(1)^2+36*x(2)^2+4*x(3)^2-36; f(2)=x(1)^2-2*x(2)^2-20*x(3); f(3)=16*x(1)-x(1)^3-2*x(2)^2-16*x(3)^2;
>> [x ,f, h]=fsolve(@eg4_4fun ,[0,0,0]) Optimization terminated: first-order optimality is less than options. TolFun. x=
0.1342 0.9972 -0.0985
f=
1.0e-008 *
>> [x,f,h]=fsolve(@fun ,[0,0,0])得 Optimization terminated: first-order optimality is less than options.TolFun.
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实验内容 1 输入 C=1:2:20，则 C（i）表示什么？其中 i=1,2,3,…,10。 （1）○ 2 输入 a=logspace(1,pi,8),结果表示什么？a([3 7 2 1])和 a([7:-2:1]) ○ 分别表示什么？
C=1:2:20 表示初始值为 1，步长为 2，终止量为 20 1、 i 表示（初始值：步长：终止值） 2、 a([3 7 2 1])调用数组里的第 3、7、2、1 单元 3、 a([7:-2:1])
（2）输入 A=[7 1 5；2 5 6；3 1 5]，B=[1 1 1; 2 2 2; 3 3 3]，在命令窗口 中分别执行下列表达式，结果是什么，表示什么？ A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3) A(:,3) B(:,2) B(:,3) B(2,:)
A(2, 3)表示引用数组 A 的第 2 行 3 列的元素 A(:,2) 表示引用数组 A 的第 2 列的所有列元素 A(3,:) 表示引用数组 A 的第 3 行的所有行元素 A(:,1:2:3)表示引用数组 A 的初始值为 1，长度为 2，终止值为 3 的所有元素 A(:,3)表示引用数组 A 的第 3 列的所用元素 B(:,2)表示引用数组 B 的第 2 列的所有元素 B(:,3)表示引用数组 B 的第 3 列的所有元素 B(2,:)表示引用数组 B 的第 2 行的所有元素 （3）已知 s1=’I’m a student.’,s2=’who are you?’,求 s3=[s2,s1]. 用函数 linspaces 生成数组[1.1 2.2 3.3 4.4 5.5 6.6]并赋值给变量 a， 用函数 int2str 将数组 a 转化为字符串数组为？用函数 num2str 将 a 转化为 2 位小数的字符串数组为？
（4）已知学生有姓名，学号，性别，年龄，班级等信息，试用 MATLAB 创建 相应的结构数组 student. 该数组含有 5 个同学信息，从自己开始数按学号一共 5 个同学信息。查看 student 数组，以及用命令查看自己信息，最后删掉班级信 息结构域。 student=struct('name',{'zmx','liqi','daiyang','guojia','wangbxianfa'} ,'number',{04,37,31,01,22},'sex',{'female','female','female','female' ,'female'},'age',{22,21,22,23,22},'class',{2,2,2,2,2}) student = 1x5 struct array with fields: name number sex age class
贵州工程应用技术学院实验报告表
实验名称： MATLAB 34 级别 实验项目 实验类别 第 页 姓名 数组和基本运算 张梅祥 实验日期 2. 综合性实验。 4. 创新性实验和研究 同组实验者 实验报告序号：
1. 验证性实验或基础性实验。 3.设计性实验 性实验
教师评语 实验成绩 指导教师 年 月 日
1 使用值： x=10, y=3 ，用 MATLAB 进行以下计算，并用计算器检验结 （ 6 ）○ 果： a. u=x+y b. v=xy c. w=x/y d. s=5sin(2y)
2 使用值： ○ a=1.12、 b＝2.34、 c＝0.72、 d＝0.81 和 f＝19.83， 计算以下表达式：
student=getfield(student,{1}) student = name: 'zmx' number: 04 sex: 'female' age: 22 class: 2 student=rmfield(student,'class') student = 1x5 struct array with fields: name number sex age （5）已知 A（1，1）＝‘中国’ ，A（1，2）＝‘北京’ ，A（2，1）＝‘上海’ ， A（2，2）＝[1 2 3],试用 MATLAB 创建一个 2×2 的细胞数组 A。
r
1 1 1 1 1 a b c d
， y ab
1 f2 c 2
3 计算 y=x+x1，其中 x=|1+2i|+|3+4i|，x1=32x。 ○
4 求下列表达式的值： ○
w 2 (1 0.34245 106 ) ；
2 a bc e2 abc 其中 a=3.5,b=5,c=-9.8 tan(b c) a
xHale Waihona Puke （7）关系运算与逻辑运算 ，已知 a=20,b=-2,c=0,d=1，计算下列式子： r1 = a > b ～b | c 2 r2 = a > b ○ & 3 r3 = a == b* (-10) c > d ○ 4 r4 = ○
（8）输入 x=[-4.85 -2.3 -0.2 1.3 4.56 6.75]， 则： ceil(x), fix(x) ,floor(x), round(x) 计算结果分别是什么？
ceil(x):加入正小数至最近整数 fix(x):无论正负，舍去小数至最近整数 floor(x):舍去正小数至最近整数 round(x):四舍五入至最近整数