MATLAB实验报告

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(π 2) 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num

8.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)x dz 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）。

2．编写分段函数 ⎪⎩

⎪⎨⎧≤≤-<≤=其它021210)(x x x x x f 的函数文件，存放于文件中，并求

)3(-f ，)2(f ，)(∞f 的值。

3．用 for 循环语句实现编写一个求n 阶乘的函数文件

1、函数文件设计： 设计一个函数文件实现一个阶乘运算 n n n n y ⨯-⨯⨯⨯⨯==)1(321!)( ， 并设计程序调用该函数。

为保证函数的通用性，当输入负数或小数时，显示出错提示：

disp('Input parameter must be a positive integer!')

提示：fix(x) 对零方向取整数

ceil(x) 对+∞方向取整数

round(x) 四舍五入取整数

4．找到一个 n!> 10100 的值（利用上题的n 阶乘函数文件）

5．已知一维数组 A = [2,4,5,8,10]、B =[4,9,6,7,4]，用for 循环语句实现

∑=+-n i i n i B A 11，求和函

数可用sum()

6．编写验证魔方矩阵的函数文件，输出要求如下：

（1） 如果输入矩阵的维数小于3，输出显示’error’

（2）如果输入矩阵的不是方阵，输出显示’the size of matrix X must be N-by-N matrix’（3）显示行、列和及其对角线求和后的值，并判断其和是否相同。若不同，显示‘No’,相同显示‘Yes’。

三、实验报告要求

在M 文件编辑器中，编写程序代码并调试

实验三 MATLAB 的图形绘制

一、实验目的及要求：

1.掌握MATLAB 绘图的基本方法，熟悉各种绘图函数的使用；

2.掌握图形的修饰方法和标注方法；

3.了解MATLAB 中图形窗口的操作。

二、实验内容：

x=［－2π，2π］，y1=sinx、y2=cosx、y3=sin2x、y4=cos 2x

①用MATLAB语言分四个区域分别绘制的曲线，并且对图形标题及横纵坐标轴进行标注（如下图

所示）。

图2 四分区绘制曲线

②另建一个窗口，不分区，用不同颜色、线型绘出四条曲线，并标注图例注解。

图3 同一窗口绘制多条曲线

③绘制三维曲线：⎪⎩

⎪⎨⎧=≤≤==)cos()sin()200()

cos()sin(t t t z t t y t x π 三、实验报告要求：

写出相应的的程序及上机结果。

实验四 控制系统的模型及其转换

一、实验目的及要求

1、掌握建立控制系统模型的函数及方法；

2、掌握控制系统模型间的转换方法及相关函数；

3、熟悉控制系统模型的连接方法；

4、掌握典型系统模型的生成方法。

二、实验内容

1、已知两个传递函数分别为：s s x G s x G +=+=221

32)(,131)(

①在MATLAB 中分别用传递函数、零极点表示； ②在MATLAB 中分别求出通过反馈、串联、并联后得到的系统模型；

2、系统的模型为

)

523()1()66)(2(4)(2332+++++++=s s s s s s s s s G 试建立系统的传递函数模型。

3、已知单输入双输出系统的零极点模型

3(12)4(5)(3)G()(3)(4)(5)s s s s s s s +⎡⎤⎢⎥++⎣

⎦=+++

建立系统的零极点模型。

4. 控制系统模型的转换

将2的模型转换为零极点模型

将3的模型转换为传递函数模型

三、实验报告要求

写出程序及上机的结果。