计算机仿真上机实训指导书

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实训1：矩阵的建立和运算

1.1实训目的

1.1.1通过上机启动MATLAB软件，熟悉软件的界面和菜单；

1.1.2掌握变量名的命名规则；

1.1.3熟练矩阵的建立；

1.1.4掌握矩阵的关系运算和掌握常用的矩阵运算指令；

1.1.5熟悉文件的操作。

1.2实训示例

【例1-1】矩阵输入

Time = [11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]

X_Data = [2.32 3.43；4.37 5.98]

【例1-2】矩阵运算

g = [1 2 3 4]；h = [4 3 2 1]；

s1 = g + h，s2 = g.*h，s3 = g.^h，s4 = g.^2，s5 = 2.^h

【例1-3】矩阵运算

A=[2 0 –1;1 3 2]; B=[1 7 –1;4 2 3;2 0 1];

M = A*B % 矩阵A与B按矩阵运算相乘

计算机仿真课程上机实训指导书 3

X = A/B % A/B = A*B-1，即XB=A，求X

Y = B\A % B\A = B-1*A，即BY=A，求Y

1.3实训练习

1.3.1 练习数据和符号的输入方式，将前面的命令在命令窗口中执行通过。

1.3.2 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*B A.*B A^2 A.^2 B/A B./A。

1.3.3 查找已创建变量的信息，删除无用的变量。1.3.4 利用函数产生3×4阶单位矩阵和全部元素都是4.5的4×4阶常数矩阵。

1.3.5 利用画图软件画一副画，存盘后，读入MATLAB工具空间，将它改名字改格式另存。

实训2：数据和函数的可视化

2.1实训目的

2.1.1掌握二维平面图形绘制函数的应用；

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计算机仿真课程上机实训指导书4

42.1.2掌握图形修饰及控制函数，能够使用这些函数

对实验数据进行图表化处理，能够利用不同颜色、线条和模块绘制图形；

2.1.3熟悉三维图形绘制函数的应用，了解三维曲面绘制函数。

2.2实训示例

【例2-1】把当前窗口分成四个区域，用不同颜色的线和线条绘制sin(x), cos(x)，

ex，log(x)的函数图形，并加

入文字标示和网格。

参考程序：

x=[0:0.01:pi];

y1=x;

y2=x.*x;

y3=x.*sin(x);

y4=exp(x);

subplot(221);plot(x,y1,'b-');title('x');grid on

subplot(222);plot(x,y2,'m-.');title('x^2');grid on

subplot(223);plot(x,y3,'k:');title('xsin(x)');grid on subplot(224);plot(x,y4,'r--');title('e^x');grid on

【例2-2】绘制三维曲线，当x=sin(t)，y=cos(t)时，空间高度的函数为z=sin(t)cos(t)t，请表示该图形，并绘

例2-1程序运行结果

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制网格线，对各轴加说明。 参考程序： t=0:pi/100:2*pi; x=sin(t); y=cos(t); z=sin(t).*cos(t).*t; plot3(x,y,z); grid on; xlabel('x 轴'); ylabel('y 轴'); zlabel('z 轴');

2.3实训练习

2.3.1 把当前窗口分成四个区域，用不同颜色的线和线条绘制x ，2

x ，2

x -,)sin(x x 的函数图形，并加入文字标示

和网格。

2.3.2 在极坐标中绘制函数)sin()cos(t t ，[]

π20=t 区间的曲

线图。

2.3.3 绘制该分段函数的图形

⎪⎩⎪⎨

⎧-x

x x x f 243)( 10

44110>>≤≤<

2.3.4 使用 MATLAB 画一个圆心在原点、半径等于10 的圆，并在圆周上依顺时钟方向取任意四点 A 、B 、

例2-2 程序运行结果

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6 6 C 、D 。

2.3.5 请用 surf 指令画出下列函数的曲面图： )ex p(2

2

y x x z --⨯=

其中 x 在[]22-间共等切分为 21 点，y 在[]11-间共等切分为 21 点，所以，此曲面共有 21×21=441 个点。

2.3.6一个空间中的椭球可以表示成下列方程式：

12

2

2

=⎪⎭

⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛c z b y a x

请使用任何你可以想到的方法，画出三维空间中的一个平滑的椭球，其中a = 3，b = 4，c = 8。

2.3.7 画直径为30的球面，在同一个窗口，分别使用两种不同的光源和平滑处理，表示出光源点。 2.3.8 某班计算机考试成绩，90分以上的同学有8人，80分至90分的同学有25人，70分至80分的同学有15人，60分至70分的同学有12人，60分以下的同学有9人，请用图形表示，并让不及格的人数突出显示。

实训3：编程操作

3.1实训目的

3.1.1掌握M 文件的建立，熟悉M 文件的调试 3.1.2掌握if ，switch ，while ，for 几种程序流程语句