matlab实验4,5,8

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MATLAB实验四_求微分方程的解

参数说明
[T,Y] = solver(odefun,tspan,y0)
odefun 为显式常微分方程，可以用命令 inline 定义，或在函数文件中定义，然后通过函数句柄调用。
dy 2 2 y 2 x 2x 求初值问题的数值解，求解范例： dx 围为 [0,0.5] y( 0 ) 1
dsolve的输出个数只能为一个或与方程个数相等。
只有很少一部分微分方程（组）能求出解析解。大部分微分方程（组）只能利用数值方法求数值解。
Matlab函数数值求解
[T,Y] = solver(odefun,tspan,y0)
其中 y0 为初值条件，tspan为求解区间；Matlab在数值求解时自动对求解区间进行分割，T (列向量) 中返回的是分割点的值(自变量)，Y (数组) 中返回的是这些分割点上的近似解，其列数等于因变量的个数。
数学实验
实验四
求微分方程的解
问题背景和实验目的
自牛顿发明微积分以来，微分方程在描述事物运动规律上已发挥了重要的作用。实际应用问题通过数学建模所得到的方程，绝大多数是微分方程。由于实际应用的需要，人们必须求解微分方程。然而能够求得解析解的微分方程十分有限，绝大多数微分方程需要利用数值方法来近似求解。本实验主要研究如何用 Matlab 来计算微分方程（组）的数值解，并重点介绍一个求解微分方程的基本数值解法－－Euler折线法。
Runge-Kutta 方法
Euler 法与 R-K法误差比较
Matlab 解初值问题
用 Maltab自带函数解初值问题求解析解：dsolve 求数值解：
ode45、ode23、 ode113、ode23t、ode15s、 ode23s、ode23tb

MATLAB实验报告

v1.0 可编辑可修改实验一 MATLAB 环境的熟悉与基本运算一、实验目的及要求1．熟悉MATLAB 的开发环境； 2．掌握MATLAB 的一些常用命令；3．掌握矩阵、变量、表达式的输入方法及各种基本运算。

二、实验内容1.熟悉MATLAB 的开发环境： ① MATLAB 的各种窗口：命令窗口、命令历史窗口、工作空间窗口、当前路径窗口。

②路径的设置：建立自己的文件夹，加入到MATLAB 路径中，并保存。

设置当前路径，以方便文件管理。

2.学习使用clc 、clear ，了解其功能和作用。

3.矩阵运算：已知:A=[1 2;3 4]; B=[5 5;7 8]; 求:A*B 、A.*B ，并比较结果。

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 中所有列第2，3行的元素； 5.在MATLAB 的命令窗口计算: 1) )2sin(π2) 5.4)4.05589(÷⨯+ 6.关系及逻辑运算1)已知:a=[5:1:15]; b=[1 2 8 8 7 10 12 11 13 14 15]，求: y=a==b ，并分析结果 2)已知:X=[0 1;1 0]; Y=[0 0;1 0]，求: x&y+x>y ，并分析结果 7.文件操作1)将0到1000的所有整数，写入到D 盘下的文件 2)读入D 盘下的文件，并赋给变量num8.符号运算1)对表达式f=x 3-1 进行因式分解2)对表达式f=（2x 2*(x+3)-10)*t ，分别将自变量x 和t 的同类项合并 3）求3(1)xdz z +⎰三、实验报告要求完成实验内容的3、4、5、6、7、8，写出相应的程序、结果实验二 MATLAB 语言的程序设计一、实验目的1、熟悉 MATLAB 程序编辑与设计环境2、掌握各种编程语句语法规则及程序设计方法3、函数文件的编写和设计4、了解和熟悉变量传递和赋值二、实验内容1．编写程序，计算1+3+5+7+…+(2n+1)的值（用input 语句输入n 值）。

MATLAB实验

MATLAB实验一：MATLAB语言基本概念实验实验目的：1. 熟悉MATLAB语言及使用环境；2.掌握MATLAB的常用命令；3．掌握MATLAB的工作空间的使用；4.掌握MATLAB的获得帮助的途径。

5.掌握科学计算的有关方法，熟悉MATLAB语言及其在科学计算中的运用；6.掌握MATLAB的命令运行方式和M文件运行方式；7.掌握矩阵在MATLAB中的运用。

实验方案分析及设计：本次实验主要目的是了解MATLAB的使用环境，以及常用的一些命令的使用；了解矩阵在MATLAB实验中的具体运用，以及相关的一些符号命令的使用。

实验器材：电脑一台，MATLAB软件实验步骤：打开MATLAB程序，将实验内容中的题目依次输入MATLAB中，运行得到并记录结果，最后再对所得结果进行验证。

实验内容及要求：1．熟悉MATLAB的菜单和快捷键的功能2．熟悉MATLAB的命令窗口的使用3．熟悉常用指令的使用format clc clear help lookfor who whos 4．熟悉命令历史窗口的使用5. 熟悉MATLAB工作空间的功能将工作空间中的变量保存为M文件，并提取该文件中的变量6.熟悉MATLAB获取帮助的途径将所有plot开头的函数列出来，并详细给出plotfis函数的使用方法1. 输入 A=[7 1 5;2 5 6;3 1 5]，B=[1 1 1; 2 2 2;3 3 3]，在命令窗口中执行下列表达式，掌握其含义：A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3)A(:,3).*B(:,2) A(:,3)*B(2,:) A*BA.*BA^2 A.^2 B/A B./AA=[7 1 5;2 5 6;3 1 5]7 1 52 5 63 1 5>> B=[1 1 1; 2 2 2;3 3 3]1 1 12 2 23 3 3>> A(2, 3)6>> A(:,2)151>> A(3,:)3 1 5>> A(:,1:2:3)7 52 63 5>> A(:,3).*B(:,2)51215>> A(:,3)*B(2,:)10 10 1012 12 1210 10 10>> A*B24 24 2430 30 3020 20 20>> A.*B7 1 54 10 129 3 15>> A^266 17 6642 33 7038 13 46>> A.^249 1 254 25 369 1 25>> B/A0.1842 0.2105 -0.23680.3684 0.4211 -0.47370.5526 0.6316 -0.7105>> B./A0.1429 1.0000 0.20001.0000 0.4000 0.33331.0000 3.0000 0.60002．输入 C=1:2:20，则 C （i ）表示什么？其中 i=1,2,3, (10)1到19差为2，i 代表公差3. 试用 help 命令理解下面程序各指令的含义：cleart =0:0.001:2*pi;subplot(2,2,1);polar(t, 1+cos(t))subplot(2,2,2);plot(cos(t).^3,sin(t).^3)subplot(2,2,3);polar(t,abs(sin(t).*cos(t)))subplot(2,2,4);polar(t,(cos(2*t)).^0.5)4计算矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡897473535与⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡638976242之和。

matlab矩阵运算实验报告

matlab矩阵运算实验报告Matlab矩阵运算实验报告一、引言矩阵运算是数学和工程领域中的重要概念之一，它在各个领域中都有广泛的应用。

Matlab作为一种强大的数学软件工具，提供了丰富的矩阵运算功能，可以帮助我们进行高效的数值计算和数据处理。

本实验报告将介绍Matlab中的矩阵运算功能，并通过实例展示其在实际问题中的应用。

二、矩阵运算的基本概念矩阵是由若干个数按照行和列排列形成的一个矩形阵列，它是线性代数中的基本工具。

在Matlab中，矩阵可以通过直接输入数值或使用内置函数生成。

矩阵运算包括加法、减法、乘法、转置等操作，这些操作可以对矩阵的每个元素进行运算，也可以对整个矩阵进行运算。

三、矩阵运算的实例分析1. 矩阵的创建与赋值在Matlab中，可以使用以下命令创建一个矩阵，并对其进行赋值操作：A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9];这样就创建了一个3行3列的矩阵A，并对其进行了赋值。

可以通过输入A来查看矩阵A的内容。

2. 矩阵的加法与减法矩阵的加法和减法是按照对应元素进行运算的。

例如，对于两个3行3列的矩阵A和B，可以使用以下命令进行加法运算：C = A + B;同样地，可以使用以下命令进行减法运算：D = A - B;这样就得到了矩阵C和D。

3. 矩阵的乘法矩阵的乘法是按照行乘以列的方式进行的。

例如，对于一个3行2列的矩阵A和一个2行4列的矩阵B，可以使用以下命令进行乘法运算：C = A * B;这样就得到了一个3行4列的矩阵C。

4. 矩阵的转置矩阵的转置是将矩阵的行和列进行交换的操作。

例如，对于一个3行2列的矩阵A，可以使用以下命令进行转置操作：B = A';这样就得到了一个2行3列的矩阵B。

四、矩阵运算的应用实例矩阵运算在实际问题中有着广泛的应用。

以下是一个简单的实例，通过矩阵运算来解决线性方程组的问题。

假设有一个线性方程组：2x + y = 4x + 3y = 6可以将其表示为矩阵形式：A = [2, 1; 1, 3];B = [4; 6];通过矩阵运算可以求解出未知数x和y的值：X = A \ B;这样就得到了未知数x和y的值。

MATLAB实验指导书

MATLAB基础实验指导书漳州师范学院物电系2010年10月目录实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算 (2)实验二MATLAB数值运算 (8)实验三MATLAB语言的程序设计 (12)实验四MATLAB的图形绘制 (12)实验五MATLAB应用实例实验六采用SIMULINK的系统仿真 (17)实验七控制系统的频域与时域分析 (25)实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算一、实验目的：1．熟悉MATLAB开发环境2．掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算二、实验基本知识：1.熟悉MATLAB环境:MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器文件和搜索路径浏览器。

2.掌握MATLAB常用命令3.MATLAB变量与运算符变量命名规则如下：（1）变量名可以由英语字母、数字和下划线组成（2）变量名应以英文字母开头（3）长度不大于31个（4）区分大小写MATLAB中设置了一些特殊的变量与常量，列于下表。

MATLAB运算符，通过下面几个表来说明MATLAB的各种常用运算符表2 MATLAB算术运算符表3 MATLAB关系运算符表4 MATLAB逻辑运算符表5 MATLAB特殊运算4.MATLAB的一维、二维数组的寻访表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式5.MATLAB的基本运算表7 两种运算指令形式和实质内涵的异同表6.MATLAB的常用函数表8 标准数组生成函数表9 数组操作函数三、实验内容1、新建一个文件夹（自己的名字命名）2、启动MATLAB6.5，将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。

方法如下：3、保存，关闭对话框4、学习使用help命令，例如在命令窗口输入help eye，然后根据帮助说明，学习使用指令eye（其它不会用的指令，依照此方法类推）5、学习使用clc、clear，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。

初识MATLAB的实验报告

初识MATLAB的实验报告1. 引言MATLAB（Matrix Laboratory）是一种高级的技术计算环境和编程语言。

它具有强大的矩阵计算能力和丰富的科学和工程绘图功能，被广泛应用于各个领域的科研与工程实践中。

本实验旨在初步了解MATLAB的基本语法和功能，通过实际操作加深对MATLAB编程的理解。

2. 实验目的1. 掌握MATLAB的安装和基本使用方法；2. 学习MATLAB中的常用数学函数和操作；3. 了解MATLAB绘图功能并能够绘制简单的图形。

3. 实验步骤3.1 MATLAB安装首先，在官方网站（3.2 MATLAB入门3.2.1 MATLAB语法MATLAB的语法类似于其他常见的编程语言，每个语句以分号结尾。

在MATLAB 中，可以直接进行基本的数学运算，例如加减乘除、指数、对数等。

通过以下代码可以计算两个变量的和并将结果打印出来：matlaba = 10;b = 20;sum = a + b;disp(sum);3.2.2 MATLAB变量在MATLAB中，可以创建和操作各种类型的变量，例如数值、字符串、矩阵等。

以下代码演示了如何创建一个矩阵：matlabmatrix = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9];disp(matrix);3.2.3 MATLAB函数MATLAB提供了许多内置的数学函数，可以直接调用。

以下代码演示了如何计算正弦函数值并打印结果：matlabx = pi/4;y = sin(x);disp(y);3.3 MATLAB绘图MATLAB具有强大的绘图功能，可以绘制各种图形，如曲线、散点图、柱状图等。

以下代码演示了如何绘制一个简单的正弦曲线：matlabx = linspace(0, 2*pi, 100);y = sin(x);plot(x, y);xlabel('x');ylabel('y');title('Sine Curve');4. 实验结果与分析在完成上述实验步骤后，我们成功安装了MATLAB，并学习了基本的语法、变量和函数的使用方法。

matlab实验书

MATLAB程序设计语言实验教学大纲(实验课程)◆课程编号：131089◆课程英文名称：Experiment of MATLAB Language◆课程类型：☐通识通修☐通识通选☐学科必修☐学科选修☐跨学科选修☐专业核心☑专业选修（学术研究）☐专业选修（就业创业）◆适用年级专业（学科类）：三年级通信工程、电子信息工程、生物医学工程◆先修课程：C语言程序设计◆总学分：0.5◆总学时：18一、课程简介与教学目标《MATLAB程序设计语言实验》是配合电子信息工程和通信工程专业的专业选修课——《MATLAB程序设计语言》而开设的实验课程。

上机实验操作是十分重要的环节，只有通过上机实习，才能真正领会仿真技术的实现方法和MATLAB软件的强大功能，才能更好地应用于今后从事的生产和研究工作中。

二、教学方式与方法采用以上机练习为主的教学方式，通过讲解实验重点及其中包含的理论知识引导学生获得正确的实验和理论思路，从而成为理论课的有益补充，使理论和实践相结合。

三、教学重点与难点（一）教学重点教学重点是MATLAB软件的基本操作方法、MATLAB进行科学计算、图形绘制以及MATLAB的应用领域和GUI的界面设计方法。

（二）教学难点教学难点在于灵活运用各种MATLAB的程序设计方法以及调试。

四、学时分配计划五、教材与教学参考书（一）教材自编MATLAB程序设计语言实验指导书（二）教学参考书1.John G.Proakis 等著，刘树棠译.现代通信系统（MATLAB 版）（第二版）电子工业出版社2.郭文斌，桑林.通信原理—基于MATLAB 的计算机仿真北京邮电大学出版社六、课程考核与成绩评定【考核类型】☐ 考试 ☑ 考查【考核方式】☐ 开卷（Open-Book ） ☐ 闭卷（Close-Book ） ☐ 项目报告/论文☑ 其它：上机（填写具体考核方式）【成绩评定】平时成绩占(60－70)％，考试成绩占(30-40)％七、课程内容概述实验一MATLAB 基本操作（一）教学要求1、了解MATLAB 软件的使用方法以及系统组成2、掌握MATLAB 的工作空间、搜索路径以及一些常用的命令3、掌握表达式的构成4、掌握矩阵的各种输入方法、逻辑运算符和关系运算符以及矩阵的操作方法（二）知识点提示主要知识点：矩阵的操作符以及各种操作方法重点：矩阵输入的各种方法、各种矩阵运算难点：矩阵的操作以及各种基本数学函数（三）教学内容1.1 建立工作目录MYBIN 和MYDATA 。

MATLAB实验报告

实验二MATLAB语言基础一、实验目的基本掌握MA TLAB向量、矩阵、数组的生成及其基本运算（区分数组运算和矩阵运算）、常用的数学函数。

了解字符串的操作。

二、实验内容1．向量的生成与运算；2．矩阵的创建、引用和运算；3．多维数组的创建及运算；4．字符串的操作。

三、实验步骤1．向量的生成与运算①向量的生成向量的生成有三种方法：直接输入法：生成行向量、列向量；冒号表达式法：变量=初值：间隔（可正可负）：终值函数法：使用linspace线性等分函数，logspace对数等分函数。

格式为：linspace(初值，终值，个数)Logspace(初值，终值，个数), 初值及终值均为10的次幂。

②向量的运算A=[1 2 3 4 5],b=3:7,计算两行向量的转置，两行向量人加、减，两列向量的加、减；向量的点积与叉积。

a=[1 2 3 4 5];b=3:7;a =1 2 3 4 5b =3 4 5 6 7at=a',bt=b'at =12345bt =34567e1=a+b,e2=a-be1 =4 6 8 10 12 e2 =-2 -2 -2 -2 -2 f1=at+bt,f2=at-btf1 =4561012f2 =-2-2-2-2-2g1=dot(a,b),g2=a*bt>> g1=dot(a,b),g2=a*btg1 =85g2 =85g4=a.*b>> g4=a.*bg4 =3 8 15 24 35A=1:3;B=4:6;g3=cross(A,B)>> g3=cross(a,b)g3 =-3 6 -3注意:g1和g2的结果是否相同，为什么？g4的结果与g1和g2结果是否一样，为什么？g1和g2的结果相同，因为两者是同一种运算；g4与g1和g2不相同，因为两者一个是点乘一个是叉乘，运算不一样。

2．矩阵的创建、引用和运算矩阵是由n×m元素构成的矩阵结构。

Matlab实验指导书(含答案)详解

实验一：Matlab操作环境熟悉一、实验目的1．初步了解Matlab操作环境。

2．学习使用图形函数计算器命令funtool及其环境。

二、实验内容熟悉Matlab操作环境，认识命令窗口、内存工作区窗口、历史命令窗口；学会使用format命令调整命令窗口的数据显示格式；学会使用变量和矩阵的输入，并进行简单的计算；学会使用who和whos命令查看内存变量信息；学会使用图形函数计算器funtool，并进行下列计算：1．单函数运算操作。

➢求下列函数的符号导数(1) y=sin(x);(2) y=(1+x)^3*(2-x);➢求下列函数的符号积分(1) y=cos(x);(2) y=1/(1+x^2);(3) y=1/sqrt(1-x^2);(4) y=(x-1)/(x+1)/(x+2);➢求反函数(1) y=(x-1)/(2*x+3);(2) y=exp(x);(3) y=log(x+sqrt(1+x^2));➢代数式的化简(1) (x+1)*(x-1)*(x-2)/(x-3)/(x-4);(2) sin(x)^2+cos(x)^2;(3) x+sin(x)+2*x-3*cos(x)+4*x*sin(x);2．函数与参数的运算操作。

➢从y=x^2通过参数的选择去观察下列函数的图形变化(1) y1=(x+1)^2(2) y2=(x+2)^2(3) y3=2*x^2(4) y4=x^2+2(5) y5=x^4(6) y6=x^2/23．两个函数之间的操作➢求和(1) sin(x)+cos(x)(2) 1+x+x^2+x^3+x^4+x^5➢乘积(1) exp(-x)*sin(x)(2) sin(x)*x➢商(1) sin(x)/cos(x);(2) x/(1+x^2);(3) 1/(x-1)/(x-2);➢求复合函数(1) y=exp(u) u=sin(x)(2) y=sqrt(u) u=1+exp(x^2)(3) y=sin(u) u=asin(x)(4) y=sinh(u) u=-x三、设计提示1．初次接触Matlab应该注意函数表达式的文本式描述。

matlab实验内容答案解析

实验报告说明：matlab 课程实验需撰写8个实验报告，每个实验报告内容写每次实验内容中标号呈黑体大号字显示的题目。

第一次实验内容：实验一 MATLAB 运算基础一、实验目的1.熟悉启动和退出MATLAB 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、实验内容1.先求下列表达式的值，然后显示MATLAB 工作空间的使用情况并保存全部变量。

（1）22sin 8511z e ︒=+（2）12ln(2z x =，其中2120.455i +⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦（3）0.30.33sin(0.3), 3.0, 2.9, 2.8,,2.8,2.9,3.02a ae e z a a --=+=---提示：利用冒号表达式生成a 向量，求各点的函数值时用点乘运算。

（4）2220141122123t t z t t t t t ⎧≤<⎪=-≤<⎨⎪--≤<⎩，其中t ＝0：0.5：2.5 提示：用逻辑表达式求分段函数值。

2.已知12344347873657A -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦，131203327B -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦求下列表达式的值：（1） A+6=B 和A-B+I(其中I 为单位矩阵)。

（2） A*B 和A.*B 。

（3） A^3和A^.3 。

（4） A/B 和B\A 。

（5）[A ，B]和[A([1,3],;);B^2] 。

3.设有矩阵A 和B12345678910111213141516171819202122232425A ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦， 30161769023497041311B ⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦（1）求它们的乘积C 。

（2）将矩阵C 的右下角3×2子矩阵赋给D （3）查看MATLAB 工作空间使用情况。

4.完成下列操作：（1）求[100，999]之间能被21整除的数的个数。

matlab实验报告(实验4)

学生实验报告开课学院及实验室: 机电学院2012年12月21日学院机电学院年级、专业、班姓名学号实验课程名称MATLAB程序设计成绩实验项目名称实验4: 数据和函数的可视化指导老师一、实验目的1、掌握MATLAB绘图的基本步骤和相关指令调用的先后顺序。

2、掌握MATLAB绘图指令的调用方法。

二、实验内容数学函数从形式上可以分为离散函数和连续函数。

MATLAB对这两种函数数据的可视化都提供了相应的指令。

仔细阅读教材【例5.1-1】的实现代码, 运行并保存结果；并改用stem函数, 画出【例5.1-1】的序列图。

仔细阅读教材【例5.1-2】的实现代码, 运行并保存结果；并分别使用描点和连折线方式, 画出连续函数y=xcosx的近似图形（采样点数自定, 要求画出的图尽量接近原连续函数的图）。

仔细阅读【例5.2-2】的实现代码, 理解plot指令画多条曲线的运用方法, 运行并保存结果；并使用plot函数和legend函数, 在同一个图形窗口上画出y=sint和y=sin(2t)在[0,2pi]区间上的图形, 并标出图例。

仔细阅读【例5.2-4】的实现代码, 理解图形标识选项的运用方法, 运行并保存结果；并修改代码, 把“sin(t)”字体改为正体, 大小改为20, “极大值”改为宋体。

阅读【例5.2-6】, 理解使用hold on指令画多幅图的方法, 运行并保存结果。

阅读【例5.2-8】, 理解使用subplot函数画多个子图的方法, 运行并保存结果。

（1）综合实验: 阅读以下关于通过绘制二阶系统阶跃响应综合演示图形标识的示例, 理解示例中所有图形标识指令的作用, 掌握各个图形标识指令的运用方法, 并在原指令上改动以实现以下功能:（2）把横坐标范围改为0至5pi, 纵坐标范围改为0至2；（3）把图中的横轴的刻度改为从0开始到4pi, 中间各点间隔为pi/2；纵轴刻度改为从0开始到1.5, 中间各点间隔为0.3；（4）把图中的α改为σ。

《MATLAB仿真技术》实验指导书2016附问题详解

实验项目及学时安排实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算 2学时实验二 MATLAB数值计算实验 2学时实验三 MATLAB数组应用实验 2学时实验四 MATLAB符号计算实验 2学时实验五 MATLAB的图形绘制实验 2学时实验六 MATLAB的程序设计实验 2学时实验七 MATLAB工具箱Simulink的应用实验 2学时实验八 MATLAB图形用户接口GUI的应用实验 2学时实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算一、实验目的1．熟悉MATLAB开发环境2．掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算二、实验基本知识1.熟悉MATLAB环境:MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器、文件和搜索路径浏览器。

MATLAB运算符，通过下面几个表来说明MATLAB的各种常用运算符4.MATLAB的一维、二维数组的寻访表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式5.MATLAB的基本运算表7 两种运算指令形式和实质涵的异同表6.MATLAB的常用函数表8 标准数组生成函数表9 数组操作函数三、实验容1、学习使用help命令，例如在命令窗口输入help eye，然后根据帮助说明，学习使用指令eye（其它不会用的指令，依照此方法类推）2、学习使用clc、clear，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。

3、初步程序的编写练习，新建M-file，保存（自己设定文件名，例如exerc1、exerc2、 exerc3……），学习使用MATLAB的基本运算符、数组寻访指令、标准数组生成函数和数组操作函数。

实验五 matlab基础知识(简单)

本次实验注意：《实验五MALTAB基础知识（简单）》《实验五基于Matlab的信号频谱分析（复杂）》选作一个即可实验五MALTAB基础知识（一）实验目的 (2)（二）实验设备 (2)（三）实验要求 (2)（四）实验内容 (2)1.1 MATLAB基础知识 (2)1.1.1 MATLAB程序设计语言简介 (2)1.1.2 MA TLAB界面及帮助 (2)1.2 MA TLAB基本运算 (4)1.2.1 MA TLAB内部特殊变量和常数 (4)1.2.2 变量类型 (4)1.2.3 内存变量管理 (5)1.2.4 MA TLAB常用数学函数 (5)1.2.5 MA TLAB矩阵生成 (5)1.2.6 MA TLAB矩阵运算 (8)1.2.7 MA TLAB中的矩阵分析 (10)1.3 MA TLAB程序设计 (10)1.3.1 M文件 (10)1.3.2 程序控制结构 (12)实验五MALTAB基础知识（一）实验目的●了解MA TLAB 程序设计语言的基本特点，熟悉MA TLAB软件运行环境●掌握创建、保存、打开m文件及函数的方法●掌握变量等有关概念，具备初步的将一般数学问题转化为对应的计算机模型并进行处理的能力（二）实验设备计算机，Matlab软件（三）实验要求本实验属于验证实验，请根据（四）实验内容的步骤，运行相应的指令或例子，并将仿真结果截图至文档（请自己新建一个word文档，注意，并不一定所有指令或例子的实验结果都要截图，截图数目大于等于5个即可，自己选择性截图，答案不唯一，自由发挥）请在页眉处填写班级、学号、姓名，并将实验报告命名为“实验五_学号_姓名”，并通过FTP上传至指定文件夹。

（四）实验内容1.1 MATLAB基础知识1.1.1 MATLAB程序设计语言简介MA TLAB，Matrix Laboratory的缩写，是由MathWorks公司开发的一套用于科学工程计算的可视化高性能语言，具有强大的矩阵运算能力。

Matlab实验指导书(1-10完整)

三、设计提示
1．初次接触 Matlab 应该注意函数表达式的文本式描述。 2．在使用图形函数计算器 funtool 时，注意观察 1 号和 2 号窗口中函数的图形。
四、实验报告要求
1．针对图形函数计算器 funtool，对每一类型计算记录其中一个图形的曲线。 2．书写实验报告时要结构合理，层次分明，在分析描述的时候，需要注意语言的
⎪⎪⎨⎪−x12+x11+4
x2 x2
− 7x3 − 7x3
−15x4 + 12 x4
− 6x5 = 294 − x5 = −441
⎪⎩6x1 +11x2 +11x3 − 9x4 −13x5 = 103
3．用网孔电流法求如下电路的各支路电流。
Ia
Ib
Id
Ic
60Ω
20Ω
40Ω
40Ω
50V
10V
40V
流畅。
《Matlab 语言及其在电子信息科学中的应用》实验指导书
许钢编
3
实验二：M 文件和 Mat 文件操作
一、实验目的
1．定制自己的工作环境。 2．编写简单的 M 文件。 3．保存内存工作区中的变量到.mat 文件。 4．学会只用 Matlab 帮助。
二、实验内容
1．使用 format 命令和 File|Peferences 菜单定制自己的工作环境。 2．编写如下 M 文件，试调整参数 a 的大小，观察并记录 y1、y2 的波形特征。
《Matlab 语言及其在电子信息科学中的应用》实验指导书
许钢编
4．用结点电压法求如下电路的结点电压 un1、un2。
① + u2 - ②
2kΩ
10A

MATLAB与控制系统仿真实验指导书

《MATLAB与控制系统仿真》实验指导书（2011年第一版）西安邮电学院自动化学院2011年6月目录前言 (1)MATLAB语言实验项目 (3)实验一熟悉MATLAB集成环境与基础运算 (3)实验二 MATLAB的基本计算 (7)实验三 MATLAB图形系统 (9)实验四 MATLAB程序设计 (13)实验五 MATLAB函数文件 (15)实验六MATLAB数据处理与多项式计算 (17)实验七 SIMULINK仿真实验 (21)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。

是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和SIMULINK两大部分。

MATLAB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，特别是在科学计算、建模仿真以及系统工程的设计开发上已经成为行业内的首选设计工具，它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

MATLAB软件工具在自动化专业、测控技术与仪器和电气工程及其自动化等专业的本科生学习中，经常用来计算、仿真和设计，尤其是MATLAB软件的仿真功能，能使学生对所学知识有更加深入的理解和分析。

《MATLAB与控制系统仿真》课程，和《自动控制原理》、《现代控制理论》、《数字信号处理》、《电力电子技术》等重要的专业课程相互支撑、相辅相成，同时也有利于学生完成课程设计和毕业设计等实践教学环节。

MATLAB上机实验实验报告

MATLAB上机实验一一、实验目的初步熟悉MATLAB 工作环境,熟悉命令窗口,学会使用帮助窗口查找帮助信息; 命令窗口二、实验内容1 熟悉MATLAB 平台的工作环境;2 熟悉MATLAB 的5 个工作窗口;3 MATLAB 的优先搜索顺序;三、实验步骤1. 熟悉MATLAB 的5 个基本窗口①Command Window 命令窗口②Workspace 工作空间窗口③Command History 命令历史记录窗口④Current Directory 当前目录窗口⑤Help Window 帮助窗口1 命令窗口Command Window;在命令窗口中依次输入以下命令：>>x=1>> y=1 2 34 5 67 8 9;>> z1=1:10,z2=1:2:5;>> w=linspace1,10,10;>> t1=ones3,t2=ones1,3,t3=ones3,1>> t4=ones3,t4=eye4x =1z1 =1 2 3 4 5 6 7 8 9 10t1 =1 1 11 1 11 1t2 =1 1 1t3 =111t4 =1 1 11 1 11 1 1t4 =1 0 0 00 1 0 00 0 1 00 0 0 1思考题：①变量如何声明,变量名须遵守什么规则、是否区分大小写;答：1变量声明1.局部变量每个函数都有自己的局部变量,这些变量只能在定义它的函数内部使用;当函数运行时,局部变量保存在函数的工作空间中,一旦函数退出,这些局部变量将不复存在;脚本没有输入输出参数,由一系列MATLAB命令组成的M文件没有单独的工作空间,只能共享调用者的工作空间;当从命令行调用,脚本变量存在基本工作空间中；当从函数调用,脚本变量存在函数空间中;2.全局变量在函数或基本工作空间内,用global声明的变量为全局变量;例如声明a为全局变量：>>global a声明了全局变量的函数或基本工作空间,共享该全局变量,都可以给它曲赋值;如果函数的子函数也要使用全局变量,也必须用global声明;3.永久变量永久变量用persistent声明,只能在M文件函数中定义和使用,只允许声明它的函数存取;当声明它的函数退出时,MATLAB不会从内存中清除它,例如声明a为永久变量：>>persistent a2变量命名规则如下：始于字母,由字母、数字或下划线组成；区分大小写；可任意长,但使用前N个字符;N与硬件有关,由函数namelengthmax返回,一般N=63；不能使用关键字作为变量名关键字在后面给出；避免使用函数名作为变量名;如果变量采用函数名,该函数失效;3区分大小写②试说明分号、逗号、冒号的用法;答：分号：加上分号“;”其作用是将计算机结果存入内存,但不显示在屏幕上,反之,语句结尾若不加“;”,则表示在语句执行后,在将计算结果存入内存的同时,还将运算结果显示出来;逗号：分割列表冒号：从什么到什么,比如1:10意思是——1到10③linspace 称为“线性等分”函数,说明它的用法;可使用help命令,格式如下：>>help linspace④说明函数ones 、zeros 、eye 的用法;答；1ones函数：全部元素都为1的常数矩阵； 2zeros函数：全部元素都为0的矩阵； 3eye函数：单位矩阵；4linspace函数：如a=linspacen1,n2,n3,表示在线性空间上,行矢量的值从n1到n22 工作空间窗口Workspace;单击工作空间窗口右上角的按钮,将其从MATLAB 主界面分离出来;①在工作空间查看各个变量,或在命令窗口用who, whos注意大小写查看各个变量;②在工作空间双击变量,弹出Array Editor 窗口数组编辑器窗口,即可修改变量;③使用save 命令把工作空间的全部变量保存为文件;>>save④输入下列命令：>>clear all %清除工作空间的所有变量观察工作空间的变量是否被清空;使用load 命令把刚才保存的变量载入工作空间;>>load⑤清除命令窗口命令：>>clc3 历史命令窗口Command History;打开历史命令窗口,可以看到每次运行MATLAB 的时间和曾在命令窗口输入过的命令,练习以下几种利用历史命令窗口重复执行输入过的命令的方法;①在历史命令窗口中选中要重复执行的一行或几行命令,右击,出现快捷菜单,选择Copy,然后再Paste 到命令窗口;②在历史命令窗口中双击要执行的一行命令,或者选中要重复执行的一行或几行命令后,用鼠标将其拖动到命令窗口中执行;③在历史命令窗口中选中要重复执行的一行或几行命令,右击,出现快捷菜单,选择Evaluate Selection,也可以执行;④或者在命令窗口使用方向键的上下键得到以前输入的命令;例如,按方向键“↑”一次,就重新将用户最后一次输入的命令调到MATLAB 提示符下;重复地按方向上键“↑”,就会在每次按下的时候调用再往前一次输入的命令;类似地,按方向键“↓”的时候,就往后调用一次输入的命令;按方向键“←”或者方向键“→”就会在提示符的命令中左右移动光标,这样用户就可以用类似于在字处理软件中编辑文本的方法编辑这些命令;4 当前目录命令窗口Current Directory;MATLAB 的当前目录即是系统默认的实施打开、装载、编辑和保存文件等操作时的文件夹;打开当前目录窗口后,可以看到用“save”命令所保存的文件是保存在目录C:\MATLAB6p5\work 下;5 帮助窗口Help Window;单击工具栏的图标,或选择菜单View|Help,或选择菜单Help|MATLAB Help 都能启动帮助窗口;①通过Index 选项卡查找log2函数的用法,在Search index for 栏中输入需要查找的词汇“log2”,在左下侧就列出与之最匹配的词汇条目,选择“log21”,右侧的窗口就会显示相应的内容;②也可以通过Search 选项卡查找log2 函数的用法;Search 选项卡与Index 选项卡不同,Index 只在专用术语表中查找,而Search 搜索的是整个HTML 帮助文件;2. MATLAB 的数值显示格式设置屏幕显示方式有紧凑Compact和松散Loose两种,其中Loose 为默认方式;>>a=ones1,30>>format compact>>a数字显示格式有short、long、short e、long e 等,请参照教材的列表练习一遍;>>format long>>pi>>format short>>pi>>format long>>pi>>format +>>pi>>-pi3. 变量的搜索顺序在命令窗口中输入以下指令：>>pi>>sinpi;>>exist'pi'>>pi=0;>>exist'pi'>>pi>>clear pi>>exist'pi'>>pi思考题：① 3 次执行exist'pi'的结果一样吗如果不一样,试解释为什么答：不一样,pi原来是库存函数,但是如果被赋值则系统默认被赋予的值为pi后来的值,但是当执行clear pi之后所赋的值被清空,因此pi的值又成为②圆周率pi 是系统的默认常量,为什么会被改变为0答：pi原来是库存函数,但是如果被赋值则系统默认被赋予的值为pi后来的值,但是当执行clear pi之后所赋的值被清空,因此pi的值又成为实验二 MATLAB语言基础一、实验目的基本掌握MATLAB向量、矩阵、数组的生成及其基本运算区分数组运算和矩阵运算、常用的数学函数;交接字符串的操作;二、实验内容1 向量的生成和运算;2 矩阵的创建、引用和运算;3 多维数组的创建及运算;4 字符串的操作;三、实验步骤1.向量的生成和运算1 向量的生成直接输入法：A =2 3 4 5 6>> B=1;2;3;4;5B =12345冒号生成发：>> A=1:2:10 ,B=1:10 ,C=10:-1:1A =1 3 5 7 9B =1 2 3 4 5 6 7 8 9 10C =10 9 8 7 6 5 4 3 2 1函数法：Linspace 是线性等分函数,logspace 是对数等分函数;>> A=linspace1,10 ,B=linspace1,30,10A =Columns 1 through 9Columns 10 through 18Columns 19 through 27Columns 28 through 36Columns 37 through 45Columns 46 through 54Columns 55 through 63Columns 64 through 72Columns 73 through 81Columns 82 through 90Columns 91 through 99Column 100B =Columns 1 through 9Column 10>> A=logspace0,4,5A =1 10 100 1000 10000练习：使用logspace 创建1-4 的有10个元素的行向量;答案：>> A=logspace1,10,4piA =+010Columns 1 through 9Columns 10 through 122 向量的运算维数相同的行向量只见可以相加减,维数相同的列向量也可以相加减,标量可以与向量直接相乘除;>> A=1 2 3 4 5, B=3:7,A =1 2 3 4 5B =3 4 5 6 7>> AT=A', BT=B',AT =12345BT =34567>> E1=A+B, E2=A-BE1 =4 6 8 10 12E2 =-2 -2 -2 -2 -2 >> F=AT-BT,F =-2-2-2-2-2>> G1=3A, G2=B/3,G1 =3 6 9 12 15G2 =向量的点积与叉积运算;>> A=ones1,10;B=1:10; BT=B';>> E1=dotA,BE1 =55>> E2=ABTE2 =55>> clear>> A=1:3,B=3:5,A =1 2 3B =3 4 5>> E=crossA,BE =-2 4 -22.矩阵的创建、引用和运算1 矩阵的创建和引用矩阵是由nm 元素构成的矩阵结构,行向量和列向量是矩阵的特殊形式;直接输入法：>> A=1 2 3;4 5 6A =1 2 3 4 5 6 >> B= 1 4 72 5 83 6 9B =1 4 72 5 83 6 9 >> A1ans =1>> A4:endans =5 36 >> B:,1ans =123>> B:ans =123456789>> B5ans =5抽取法>> clear>> A=1 2 3 4;5 6 7 8;9 10 11 12;13 14 15 16A =1 2 3 45 6 7 89 10 11 1213 14 15 16>> B=A1:3,2:3B =2 36 710 11>> C=A1 3,2 4C =2 410 12>> A1 3;2 4ans =1 95 13函数法：>> A=ones3,4A =1 1 1 11 1 1 11 1 1 1>> B=zero3Undefined function or method 'zero' for input arguments of type 'double'. >> B=zeros3B =0 0 00 0 00 0 0>> C=eyes3,2Undefined function or method 'eyes' for input arguments of type 'double'. >> C=eye3,2C =1 00 10 0>> D=magic3D =8 1 63 5 74 9 2拼接法>> clear>> A=ones3,4A =1 1 1 11 1 1 1>> B=zeros3B =0 0 00 0 00 0 0>> C=eye4C =1 0 0 00 1 0 00 0 1 00 0 0 1>> D=A BD =1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 >> F=A;CF =1 1 1 11 1 1 11 1 1 10 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 拼接函数和变形函数法：>> clear>> A=0 1;1 1A =0 11 1>> B=2ones2B =2 22 2>> cat 1,A,B,Aans =0 11 12 22 20 11 1>> cat 2 A,B,Acat 2 A,B,AError: Unexpected MATLAB expression.>> cat2,A,B,Aans =0 1 2 2 0 11 12 2 1 1>> repmatA,2,2ans =0 1 0 11 1 1 10 1 0 11 1 1 1>> repmatA,2ans =0 1 0 11 1 1 10 1 0 11 1 1 1练习：使用函数法、拼接法、拼接函数法和变形函数法,按照要求创建以下矩阵：A为43⨯的3⨯的单位矩阵、D为33⨯的0矩阵/C为33⨯的全1矩阵、B为3魔方阵、E由C 和D纵向拼接而成,F抽取E的2---5行元素生成、G由Ｆ经变形为46⨯的大3⨯的矩阵而得、以Ｇ为子矩阵用复制函数repmat生成8矩阵H;答案：>> A=ones3,4A =1 1 1 11 1 1 11 1 1 1>> B=zeros3,3B =0 0 00 0 00 0 0>> C=eye3C =1 0 00 1 00 0 1>> D=magic3D =8 1 63 5 74 9 2>> E=C;DE =1 0 00 1 00 0 18 1 63 5 74 9 2>> F=2:5,:F=2:5,:Error: Expression or statement is incorrect--possibly unbalanced , {, or . >> F=E2:5,:F =0 1 00 0 18 1 63 5 7>> G=respaceE,3,4Undefined command/function 'respace'.>> G=respaceF,3,4Undefined command/function 'respace'.>> G=reshapeF,3,4G =0 3 1 10 1 5 68 0 0 7>> H=repmatG,2,2H =0 3 1 1 0 3 1 1 0 1 5 6 0 1 5 6 8 0 0 7 8 0 0 7 0 3 1 1 0 3 1 1 0 1 5 6 0 1 5 6 8 0 0 7 8 0 0 7 2)矩阵的运算矩阵的加减、数乘与乘法已知矩阵：>> A=1 23 -1,A =1 23 -1>> B=-1 01 2B =-1 01 2>> A+Bans =0 24 1>> 2Aans =2 46 -2>> 2A-3Bans =5 43 -8>> ABans =1 4-4 -2矩阵的逆矩阵>> format rat;A=1 0 1;2 1 2;0 4 61 0 12 1 2 0 4 6 >> A1=invAA1 =-1/3 2/3 -1/6 -2 1 0 4/3 -2/3 1/6 >> AA1ans =1 0 0 0 1 0 0 0 1 矩阵的除法>> a=1 2 1;3 1 4;2 2 1,b=1 1 2,d=b'a =1 2 1 3 1 42 2 1b =1 1 2112>> c1=binva,c2=b/ac1 =6/7 3/7 -4/7 c2 =6/7 3/7 -4/7 >> c3=invad, c4=a\bc3 =12/7-4/7Error using ==> mldivideMatrix dimensions must agree.>> c3=invad, c4=a\dc3 =12/7-4/7c4 =12/7-4/7练习：按下列要求求出各种的矩阵运算的值求矩阵的秩、特征值和特征向量、矩阵的乘幂与开方；矩阵的指数与对数矩阵的提取与翻转答案：>> A=6 3 4 3-2 5 7 -48 -1 -3 -7A =6 3 4 3-2 5 7 -48 -1 -3 -7>> B=rankAB =3>> rb=rankArb =3>> X,Lamda=eigAError using ==> eigMatrix must be square.>> X,Lamda=eigsAError using ==> eigsA must be a square matrix or a function which computes Ax. >> C=6 3 4-2 5 78 -1 -3C =6 3 4-2 5 78 -1 -3>> X,Lamda=eigsCX =Lamda =0 00 00 0>> X,Lamda=eigCX =Lamda =0 0 0 0 0 0 >> X,Lamda=eigCX =Lamda =0 0 0 0 0 0 >> D=A^2Error using ==> mpower Matrix must be square. >> D=C^2D =34 12 626 22 34>> E=sqrtmCE =+ - -+ - -- + +>> F=expmCF =+004>> G=logmCWarning: Principal matrix logarithm is not defined for A with nonpositive real eigenvalues. A non-principal matrix logarithm is returned.> In funm at 153In logm at 27G =+ - -- + + >> H=fliplrCH =4 3 6 75 -2 -3 -1 8 >> I=triuCI =6 3 4 0 57 0 0 -3 >> J=trilCJ =6 0 0 -2 5 0 8 -1 -3 >> K=diagCK =65-33.多维数组的创建及运算1）多维数组的创建>> A1=1,2,3;4 5 6;7,8,9;A2=reshape10:18,3,3 A2 =10 13 1611 14 1712 15 18>> T1:,:,1=ones3;T1:,:,2=zeros3T1:,:,1 =1 1 11 1 11 1 1T1:,:,2 =0 0 00 0 00 0 0>> T2=ones3,3,2T2:,:,1 =1 1 11 1 11 1 1T2:,:,2 =1 1 11 1 11 1 1>> T3=cat3,A1,A2,T4=repmatA1,1,1,2T3:,:,1 =1 2 34 5 67 8 9T3:,:,2 =10 13 1611 14 1712 15 18T4:,:,1 =1 2 34 5 67 8 9T4:,:,2 =1 2 34 5 67 8 92）多维数组的创建数组运算用小圆点加在运算符的前面表示,以区分矩阵的运算;特点是两个数组相对应的元素进行运算;>> A=1:6;B=ones1,6;>> C1=A+B,C2=A-BC1 =2 3 4 5 6 7C2 =0 1 2 3 4 5 >> C3=A.B,C4=B./A,C5=A.\BC3 =1 2 3 4 5 6C4 =C5 =关系运算或逻辑运算的结果都是逻辑值;>> I=A>3,C6=AII =0 0 0 1 1 1C6 =4 5 6>> A1=A-3,I2=A1&AA1 =-2 -1 0 1 2 3 I2 =1 1 0 1 1 1>> I3=~II3 =1 1 1 0 0 0 4.字符串的操作1 字符串的创建>> S1='Ilike MATLAB'S1 =Ilike MATLAB>> S2='I''m a stuent.'S2 =I'm a stuent.>> S3=S2,'and',S1S3 =I'm a MATLAB2）求字符串长度>> lengthS1ans =12>> sizeS1ans =1 123）字符串与一维数值数组的相互转换>> CS1=absS1CS1 =73 108 105 107 101 32 77 65 84 76 65 66>> CS2=doubleS1CS2 =73 108 105 107 101 32 77 65 84 76 65 66>> charCS2ans =Ilike MATLAB>> setstrCS2ans =Ilike MATLAB练习：用char 和向量生成的方法创建如下字符串AaBbCc......XxYyZz.>> S1=65:90;S2=97:122;>> C=S1;S2;>> C=C:';>> S3=doubleC;charS3ans =AaBbCcDdEeFfGgHhIiJjKkLlMmNnOoPpRrSsTtUuVvWwXxYyZz实验三 MALTAB数值运算一、实验目的掌握MATLAB的数值运算及其运算中所用到的函数,掌握结构数组和细胞数组的操作;二、实验内容1）多项式运算;2）多项式插值和拟合;3）数值为积分;4）结构数组和细胞数组;三、实验步骤1、多项式运算1）多项式表示;在MATLAB中,多项式表示成向量的形式;如：432S S S+-+在MATLAB中表示为359>> s=1 3 -5 0 92）多项式的加减法相当于向量的加减法,但必须注意阶次要相同;如不同,低阶次的要补0;如多项式23547+-++相加;s s s s++与多项式432239s s>> s1=0 0 2 3 11>> s2=1 2 -5 4 7>> s3=s1+s2答；s1 =0 0 2 3 11s2 =1 2 -5 4 7s3 =1 2 -3 7 183）多项式的乘、除法分别用函数conv和的deconv实现; >> s1=2 3 11>> s2=1 3 -5 4 7>> s3=convs1,s2>> s4=deconvs3,s1答；s1 =2 3 11s2 =1 3 -5 4 7s3 =2 9 10 26 -29 65 77s4 =1 3 -5 4 74）多项式求根用函数roots;>> s1=2 4 2>> rootss1答；s1 =2 4 2ans =-1-15）多项式求值用函数polyval>> s1=2 4 1 -3>> polyvals1,3>> x=1:10>> y=polyvals1,x答；s1 =2 4 1 -3ans =90x =1 2 3 4 5 6 7 8 9 10y =Columns 1 through 84 31 90 193 352 579 886 1285 Columns 9 through 10练习：求23(1)(3)(1)21s s ss s+++++的“商”及余数;>> s1=1 0 1;s2=1 3;s3=1 1;>> s4=1 0 2 1;>> q,r=deconvconvconvs1,s2,s3,s4答；q =1 4r =0 0 2 -5 -12、多项式插值和拟合有一组实验数据如附表1-1所示;附表1-1分别用拟合二阶至三阶和插值线性和三次样条的方法来估算X=时Y的值;以下是实现一阶拟合的语句;>> x=1:10>> y=16 32 70 142 260 436 682 1010 1342 1960>> p1=polyfitx,y,1 %一阶拟合>> y1=polyvalp1, %计算多项式P1在x=的值答；x =1 2 3 4 5 6 7 8 9 10y =Columns 1 through 816 32 70 142 260 436 682 1010Columns 9 through 101342 1960p1 =y1 =+0033、数值微积分1）差分使用diff函数实现;>> x=1:2:9>> diffx答；x =1 3 5 7 9ans =2 2 2 22）可以用因变量和自变量差分的结果相处得到数值微分;>> x=linspace0,2pi,100;>> y=sinx;>> plotx,y>> y1=diffy./diffx;>> plotx1:end-1,y1答；3）cumsum函数求累计积分,trapz函数用梯形法求定积分,即曲线的面积;>> x=ones1,10>> cumsumx>> x=linspace0,pi,100;>> y=sinx;>> trapzx,y>> p=cumsumy;>> p100pi/100-1答；x =1 1 1 1 1 1 1 1 1 1ans =1 2 3 4 5 6 7 8 9 10ans =ans =练习:图A1是瑞士地图,为了算出其国土面积,首先对地图作如下测量：以由西向东方向为X轴,由南向北方向为Y 轴,选择方便的原点,并将从最西边界点到最东边界点在X轴上的区间适当划分为若干段,在每个分点的Y方向测出南边界点和北边界点的Y坐标Y1和Y2,这样就得到表1,根据地图比例尺回到18mm相当于40Km,试由测量数据计算瑞士国km比较;地图的数据见附表1-2单位mm;土近似面积,与其精确值412282附表1-2X 7 13 34 48 56 61 91Y1 44 45 47 50 50 38 30 30 34 36 34 41 45 46续表提示：由高等数学的知识,一条曲线的定积分是它与x轴所围成的面积,那么两条曲线所围成的面积可由两条曲线的定积分相减得到;4、结构数组与细胞数组1）机构数组的创建;>> ='Jack';>> student2.n>> ='Lucy';>> student或者用struct函数创建;>> student=struct'number',{'001','002'},'name',{'Jack','Lucy'};答；student =1x2 struct array with fields:numbername2）机构数组的操作;>> student1.subject= %添加subject域并赋予空值>> student1.score=>> filednamesstudeng>>fieldnamesstudeng>>fieldnamesstudent>> getfieldstudent,{2},'name'>> student=rmfieldstudent,'subject' %删除subject域>> student=setfieldstudent,{1},'score',90;>> student2.score=88; %比较和上一条语句是否效果一样答；student =1x2 struct array with fields:numbernamesubjectstudent =1x2 struct array with fields:numbernamesubjectscoreUndefined function or variable 'studeng'.练习：创建一结构数组stusorce,其域为：No,Name,English,Math,Chinese,Total,Average;结构数组的大小为2×2;3）细胞数组的创建;>> A={'How are you',ones3;1 2;3 4,{'cell'}}; %直接创建>> B1,1={'Hello world'}; %由各个细胞元素创建>> B1,2={magic3};>> B2,1={1 2 3 4};答或者用cell函数先创建空的细胞数组,然后再给各个元素赋值c=cell1,2;>> c1,1={'Hello world'};>> c1,2={magic3};>> c1,3={1 2 3 4};4）细胞数组的操作;>> ans1=A1,1>> ans2=A1,1>> whos ans1 ans2>> celldispA>> a1=A{2,1}1,2>> a2 a3=dealA{1:2}答；ans1 ='How are you'ans2 ='How are you'Name Size Bytes Class Attributesans1 1x1 84 cellans2 1x1 84 cellA{1,1} =How are youA{2,1} =1 23 4A{1,2} =1 1 11 1 11 1 1A{2,2}{1} =cella1 =2a2 =How are youa3 =1 23 4实验四 MALTAB符号运算一、实验目的掌握符号变量和符号表达式的创建,掌握MALTAB的symbol工具箱的一些基本运用;二、实验内容1）符号变量、表达式、方程及函数的表示; 2）符号微积分运算;3）符号表达式的操作和转换;4）符号微分方程求解;三、实验步骤1、符号运算的引入在数值运算中如果求x xxπsinlim→,则可以不断让的让x趋近0,一球的表达式趋近什么数,但终究不能令x=0,因为在数值运算中0不是能作除数的;MATLAB的符号运算能解决这内问题;输入如下命令：>> f=sym'sinpix/x'>> limitf,'x',0答；f =sinpix/xans =pi2、符号常量、符号变量、符号表达式的创建1）使用sym创建输入以下命令,观察Workspace中A、B、f是什么内性的数据,占用多少字节的内存空间;>> A=sym'1' %符号常量>> B=sym'x' %符号变量>> f=sym'2x^2+3x-1' %符号表达式>> clear>> f1=sym'1+2' %有单引号,表示字符串>> f2=sym1+2 %无单引号>> f2=sym1+2>> f4=sym'2x+3' %为什么出错>> x=1>> f4=sym2x+3答；A =1B =x2x^2+3x-1f1 =1+2f2 =3f2 =3f4 =2x+3x =1f4 =5通过看MATLAB的帮助可知,sym的参数可以使字符串或是数值类型,无论是哪种类型都会生成符号类型数据; 2）使用syms创建>> clear>> syms x y z>> x,y,z>> f1=x^2+2x+1>> f2=expy+expz^2>> f3=f1+f2答；x =xy =yz =zf1 =x^2+2x+1f2 =expy+expz^2f3 =x^2+2x+1+expy+expz^23、符号矩阵创建>> syms a1 a2 a3 a4>> A=a1 a2;a3 a4>> A1,A3答；A =a1, a2a3, a4ans =a1a24、符号算术运算1）符号向量相乘、相除符号量相成和数值量相乘一样,分成矩阵乘和数组乘;>> a=sym5;b=sym7;>> c1=ab>> c2=a/b>> a=sym5;B=sym3 4 5;>> C1=aB,C2=a\B>> syms a b>> A=5 a;b 3;B=2a b;2b a;>> C1=AB,C2=A.B>> C3=A\B,C4=A./B答；c1 =35c2 =5/7C1 =15, 20, 25C2 =3/5, 4/5, 1C1 =10a+2ab, 5b+a^22ab+6b, b^2+3aC2 =10a, ab2b^2, 3aC3 =2ab-3/-15+ab, a^2-3b/-15+ab2ba-5/-15+ab, -5a-b^2/-15+abC4 =5/2/a, a/b1/2, 3/a2）符号数值任意精度控制和运算任意精度的VPA运算可以使用命令digits设定默认的精度和vpa对指定对象以新的精度进行计算来实现; >> a1=sym'2sqrt5+pi'>> a=sym'2sqrt5+pi'>> b=sym2sqrt5+pi>> digits>> vpaa>> digits15>> c1=vpaa,56>> c2=vpab,56答a1 =2sqrt5+pia =2sqrt5+pib =Digits = 32ans =ans =c1 =c2 =注意观察c1和c2的数值类型,c1和c2是否相等;3）符号类型与数值类型的转换使用命令sym 可以把数值型对象转换成有理数性符号对象,命令vpa 可以讲数值型对象转换为任意精度的VPA 型符号对象;使用double,numeric 函数可以将有理数型和VPA 型符号对象转换成数值对象.>> clear>> a1=sym'2sqrt5+pi'>> b1=doublea1 %符号转数值>> b2=isnumericb1 %判断是否转换成了数值>> a2=vpaa1,70 %数值转符号答；a1 =2sqrt5+pib1 =b2 =1a2 =85、符号表达式的操作和转换1独立变量的确定原则独立变量的确定原则：在符号表达式中默认变量是惟一的;MATLAB 会对单个英文小写字母除i 、j 外进行搜索,且以x 为首选独立变量;如果表达式中字母不唯一,且无x,就选在字母表最接近x 的字母;如果有相连的字母,则选择在字母表中较后的那一个;例如：'*3'z y +中,y 是默认独立变量;)'*sin('b t a +,t 是默认独立变量;输入以下命令,观察并分析结果;>> clear>> f=sym'a+b+i+j+x+y+xz'>> findsymf>> findsymf,1>> findsymf,2>> findsymf,3>> findsymf,4>> findsymf,5>> findsymf,6答；f =a+b+i+j+x+y+xzans =a, b, j, x, xz, yans =xans =x,xzans =x,xz,yans =x,xz,y,jans =x,xz,y,j,bans =x,xz,y,j,b,a2符号表达式的化简符号表达式化简主要包括表达式美化pretty 、合并同类项collcet 、多项式展开expand 、因式分解factor 、化简simple 或simplify 等函数;①合并同类项collect;分别按x 的同幂项和e 指数同幂项合并表达式： 2(1)()t t x xe x e --+++;>> syms x t;>> f=x^2+x^exp-t+1x+exp-t;>> f1=collectf>> f2=collectf,'exp-t'答；f1 =x^3+exp-tx^2+x^exp-t+1x+x^exp-t+1exp-tf2 =x^2+x^exp-t+1exp-t+x^2+x^exp-t+1x②对显示格式加以美化pretty;针对上例,用格式美化函数可以使显示的格式更符合数学书写习惯;>> prettyf1>> prettyf2答；f1 =x^3+exp-tx^2+x^exp-t+1x+x^exp-t+1exp-tf2 =x^2+x^exp-t+1exp-t+x^2+x^exp-t+1x>> prettyf1prettyf23 2 exp-t exp-tx + exp-t x + x + 1 x + x + 1 exp-t2 exp-t 2 exp-tx + x + 1 exp-t + x + x + 1 x注意与直接输出的f1和f2对比;③多项式展开expand;展开12x-成x不同次幂的多项式.(1)>> syms x>> f=x-1^12;>> expandf>> prettyexpandf答；ans =1+x^12-12x^11+66x^10-220x^9+495x^8-792x^7+924x^6-792x^5+495x^4-220x^3+66x^2-12x 12 11 10 9 8 7 6 51 + x - 12 x + 66 x - 220 x + 495 x - 792 x + 924 x - 792 x4 3 2+ 495 x - 220 x + 66 x - 12 x④因式分解factor;将表达式121x-做因式分解;>> syms x;f=x^12-1;>> prettyfactorf答；ans =1+x^12-12x^11+66x^10-220x^9+495x^8-792x^7+924x^6-792x^5+495x^4-220x^3+66x^2-12x 12 11 10 9 8 7 6 51 + x - 12 x + 66 x - 220 x + 495 x - 792 x + 924 x - 792 x4 3 2+ 495 x - 220 x + 66 x - 12 x>> syms x;f=x^12-1;prettyfactorf2 2 2 4 2x - 1 1 + x + x 1 + x 1 - x + x 1 + x x - x + 1⑤化简simple或simplify;将函数f=;>> clear>> syms x;f=1/x^3+6/x^2+12/x+8^1/3;>> g1=simplef>> g2=simplifyf答；g1 =2x+1/xg2 =2x+1^3/x^3^1/36、符号表达式的变量替换subs函数可以对符号表达式中的符号变量进行替换>> clear>> f=sym'x+y^2+4x+10'>> f1=subsf,'x','s' %使用s替换x>> f2=subsf,'x+y','z'答；f =x+y^2+4x+10f1 =s+y^2+4s+10f2 =z^2+4x+107、符号极限、符号积分与微分1）求极限函数的调用格式limitF,x,a %返回符号对象F当x→a时的极限limitF,a %返回符号对象F当独立变量→a时的极限limitF %返回符号对象F当独立变量→0a=0时的极限limitF,x,a,’right’ %返回符号对象F当x→a时的右极限limitF,x,a,’left’ %返回符号对象F当x→a时的左极限例一：>> clear>> f=sym'sinx/x+ax'>> limitf,'x',0 %以x为自变量求极限>> limitf,'a',0 %以a为自变量求极限>> limitf %在默认情况下以x为自变量求极限>> findsymf %得到变量并且按字母表顺序排列答‘f =sinx/x+axans =1ans =sinx/xans =1ans =a, x例二：>> clear>> f=sym'sqrt1+1/n;>> limitf,n,inf %求n趋于无穷大时的极限2）求积分函数的调用格式intF %求符号对象F关于默认变量的不定积分intF,v %求符号对象F关于指定变量v的不定积分intF,a,b %求符号对象F关于默认变量的从a到b的定积分intF,v,a,b %求符号对象F关于指定变量的从a到b的定积分3）求微分方程的调用格式diffF %求符号对象F关于默认变量的微分diffF,v %求符号对象F关于指定变量v的微分diffF,n %求符号对象F关于默认变量的n阶微分,n为自然数1、2、3……diffF,v,n %求符号对象F关于指定变量v的n阶微分8、符号方程求解1常规方程求解函数的调用格式g=solveeq %求方程或表达式或字串eq关于默认变量的解g=solveeq,var %求方程或表达式或字串eq关于指定变量var的解g=solveeq1,eq2,….,eqn,var1,var2,…,varn %求方程或表达式或字串eq1,eq2,eq3,……eqn关于指定变量组var1,var2,……,varn的解求一元二次方程20++=的解;其求解方法有多种形式：ax bx c①seq=solve'ax^2+bx+c'②seq=solve'ax^2+bx+c=0'③eq=’ax^2+bx+c’;④eq=’ax^2+bx+c=0’;seq=solveeq⑤sym x a b ceq=ax^2+bx+cseq=solveeq2常微分方程求解求解常微分方程的函数是dsolve;应用此函数可以求得常微分方程组的通解,以及给定边界条件或初始条件后的特解;常微分方程求解函数的调用格式：r=dsolve’eq1,eq2,…’,’cond1,cond2,…’,’v’r=dsolve’eq1’,’eq2’,…,’cond1’,’cond2’,…,’v’说明：①以上两式均可给出方程eq1,、qeq2对应初始条件cond1、cond2之下的一v 作为解变量的各微分方程的解; ②常微分方程解的默认变量为t;③第二式中最多可接受的输入式是12个;④微分方程的表达方法;在用MATLAB 求解常微分方程时,用大写字母Dy 表示dxdy ,用D2y 表示22d y dx ,依此类推; 边界条件以类似于ya=b 给出;其中y 为因变量,a 、b 为常数.如果初始条件给的不够,求出的解为含有C1、C2等待定常数的通解;例一求微分方程x dx dy 2=的通解. 练习：1求222132lim x x x x →--+; 2求函数()cos 2sin 2f x x x =-的积分；求函数()g x =3计算定积分60(sin 2)x dx π+⎰ 4求下列线性方程组的解5求解但y0=2,在z0=7时,微分方程组的解;实验五 MATLAB 程序设计一、实验目的掌握MATLAB 程序设计的主要方法,熟练编写MATLAB 函数.二、实验内容1M 文件的编辑;。

Matlab基础及应用实验指导书

Matlab 基础及应用实验指导书实验一Matlab的基本操作实验目的：掌握Matlab的基本操作方法实验内容：1、使用变量与基本运算；2、向量与矩阵的处理；3、程序流程控制；4、M 文件编辑。

参照教材相关内容向量生成：x=linspace(0,2*pi);y=sin(x);plot(x,y)plot(x,sin(x),'o',x,cos(x),'x',x,sin(x)+cos(x),'*');数据导入1.菜单File—Import—Data，支持Excel、txt等；2.在Workspace窗口中双击数据表名，在Array Editor中将数据复制进去即可。

绘图1将数据表的各列数值分别赋予变量x、y、z等，格式如下：x=sheetname(:,1), y=sheetname(:,2), z=sheetname(:,3);2用命令plot(x,y,’XXXX’)绘制图形，单引号中的符号表示点线的属性，如线形、颜色、点的形状等，若用双对数坐标画图则命令为loglog(x,y)；3在弹出的绘图界面中用菜单View—Property Editor编辑图形属性，如字体大小、数据点形状、横纵坐标名称、绘图区域颜色等；4绘图方法2：在数组编辑器上点击Plot Selection按钮，选择图形的类型即可；5绘图方法3：菜单File—New—Figure创建新的图形，在图形编辑器中Figure Palette面板点击2D Axes，点击右下角Add Data选择图表类型和坐标轴的数据源，度分布图将坐标轴由线形改为对数即可。

6hold on/off命令：叠绘命令，切换绘图的保持功能；7绘制双纵轴：7.1plotyy(x1,y1,x2,y2)：分别用左/右侧y轴表示两条曲线；7.2plotyy(x1,y1,x2,y2,FUN)：FUN是字符串格式，用来指定绘图的函数名，可以由多个。

MATLAB实验指导书(第一次实验)

************************ MATLAB上机指导书************************昆明理工大学机电学院刘孝保2013年3月实验一 MATLAB 工作环境熟悉及简单命令的执行一、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。

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*2.5^2（3）已知x=3，y=4，在MATLAB 中求z ：()232y x y x z -= （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 ) >>m1( 11 ) >>m1( : , 3 )>>m1( 2 : 3 , 1 : 3 )>>m1( 1 ,4 ) + m1( 2 ,3 ) + m1( 3 ,2 ) + m1( 4 ,1) （5）执行命令>>help abs查看函数abs 的用法及用途，计算abs( 3 + 4i ) （6）执行命令>>x=0:0.1:6*pi; >>y=5*sin(x); >>plot(x,y)（6）运行MATLAB 的演示程序，>>demo ，以便对MATLAB 有一个总体了解。