matlab程序设计实验实验指导书.docx
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matlab程序设计实验实验指导书
江西理工大学
《MATLAB语言B》课程实验指导书
主审人：
蔡改贫主撰人：
肖定华
前言
《MATLAB语言B》实验是学习MATLAB程序设计的一个重要实践环节，是我院机电学院（理工科）交通工程专业的一门专业基础实验课，通过它的学习，能巩固和加深课堂教学内容，提高学生设计、编制、调试、运行程序的技能。
本书是针对非计算机专业的本科生、专科生及函授生的需要提供的MATLAB程序设计上机指导教材。
所有6个实验涉及的是MATLAB语言的基础内容，要求学生必须熟练掌握。
主要目的是进一步巩固所学的知识。
实验内容中需要学生自己编写程序，所以要求学生必须在每次实验前认真预习本次实验内容，编写好程序方能参加实验。
本课程是对《MATLAB程序设计》所授内容进行验证，学生掌握MATLAB程序设计的基本方法和基本技能，并培养同学掌握用计算机处理问题的思维方法。
通过该课程的训练，掌握以计算机为工具解决实际工程应用问题问题的能力，为学生奠定学习程序设计的基础及能力，本课程对培养学生的程序设计思想和初步的程序设计能力具有重大意义。
第一部分绪论 页
第二部分基本实验指导
实验一matlab操作基础 页
实验二MATLAB数据及其运算 页
实验三MATLAB矩阵分析及处理 页
实验四MATLAB程序设计 页
实验五MATLAB绘图 页
实验六MATLAB数据分析及多项式计算页
第一部分绪论
本实验指导书是根据《matlab程序设计》课程实验教学大纲编写，适用于交通工程专业。
一、本课程实验的作用及任务
《matlab程序设计》实验是学习matlab程序设计的一个重要实践环节，是我院机电学院（理工科）交通工程的一门专业基础实验课，通过它的学习，能巩固和加深课堂教学内容，提高学生设计、编制、调试、运行程序的技能。
二、本课程实验的基础知识
要求学生掌握最基本的计算机操作能力，掌握计算机编程能力，要求学生掌握MATLAB程序设计课程的基本的知识点，掌握MATLAB数值计算和符号计算功能，掌握MATLAB绘图功能，基本的MATLAB程序设计的功能，对MATLAB编程环境了解及应用。
三、本课程实验教学项目及要求
序
号
实验项目名称
学
时
实验类别
实验要求
实验类型
每组人数
主要设备名称
目的和要求
1
MATLAB操作基础
2
专业
必修
验证
2
PC 和MATLAB6.5
掌握matlab运行环境
2
MATLAB数据及其运算
2
专业
必修
验证
2
PC 和MATLAB6.5
掌握matlab数据及其运算
3
MATLAB矩阵分析及处理
2
专业
必修
验证
2
PC 和MATLAB6.5
掌握矩阵运算及应用
4
MATLAB程序设计
2
专业
必修
验证
2
PC 和MATLAB6.5
掌握matlab程序设计方法及应用
5
MATLAB绘图
2
专业
必修
验证
2
PC 和MATLAB6.5
掌握绘图操作及应用
6
MATLAB数据分析及多项式计算
2
专业
选修
验证
2
PC 和MATLAB6.5
掌握数据分析及应用
实验一MATLAB基本操作
一、实验目的
1、了解MATLAB应用程序环境
2、掌握MATLAB语言程序的书写格式和MATLAB语言程序的结构。
3、掌握在MATLAB应用环境下编写程序
4、掌握MATALB调试过程，帮助文件
5、掌握MATLAB语言上机步骤，了解运行一个MATLAB程序的方法。
6、本实验可在学习完教材第一章后进行。
二、主要仪器及耗材
PC电脑，MATLAB6.5软件
三、实验内容和步骤
1、MATLAB语言上机步骤：
（1）、进入系统
在C盘或其他盘上找到MATLAB或MATLAB6.5，然后双击其图标打开文件夹。
然后进行编辑源程序->编译->连接->执行程序->显示结果
（2）、常用命令
编辑切换（F6），编译（F9），运行（CTRL+F9），显示结果（ALT+F5）其它常用命令见“附录一”。
2、有下面的MATLAB程序。
（1）数值计算功能：
如，求方程3x4+7x3+9x2-23=0的全部根
p=[3,7,9,0,-23];%建立多项式系数向量
x=roots（p）%求根
（2）绘图功能：
如，绘制正弦曲线和余弦曲线
x=[0:
0.5:
360]*pi/180;
plot（x,sin（x）,x,cos（x））;
（3）仿真功能：
如，
请调试上述程序。
3、熟悉MATLAB环境下的编辑命令，具体见附录一。
三、实验步骤
１、静态地检查上述程序，改正程序中的错误。
２、在编辑状态下照原样键入上述程序。
３、编译并运行上述程序，记下所给出的出错信息。
４、按照事先静态检查后所改正的情况，进行纠错。
５、再编译执行纠错后的程序。
如还有错误，再编辑改正，直到不出现语法错误为止。
四、实验注意事项
１、记下在调试过程中所发现的错误、系统给出的出错信息和对策。
分析讨论对策成功或失败的原因。
2、总结MATLAB程序的结构和书写规则。
五、思考题
1、matlab到底有多少功能？
2、MATLAB的搜索路径
3、掌握使用MATLAB帮助文件
实验二MATLAB矩阵及其运算
一、实验目的
1、了解矩阵的操作，包括矩阵的建立、矩阵的拆分、矩阵分析等
2、了解MATLAB运算，包括算术运算、关系运算、逻辑运算等
3、掌握字符串的操作，了解结构数据和单元数据。
4、掌握MATALB调试过程，帮助文件
5、进一步熟悉MATLAB程序的编辑环境。
二、主要仪器及耗材
PC电脑，MATALB6.5软件
三、实验内容和步骤
1.求下列表达式的值
四、思考题
1、如何正确地选用矩阵的运算函数，特殊的矩阵表示方法？
2、要求自己写实验步骤和实验结果，正确写实验报告
实验三MATLAB矩阵分析及处理
一、实验目的
1、掌握MATLAB的生成特殊矩阵的方法：
2、掌握MATLAB矩阵分析的方法。
3、熟悉MATLAB程序的编写和调试。
二、主要仪器及耗材
PC电脑，MATLAB6.5软件
三、实验内容和步骤
3、设有分块矩阵其中E，R，O，S分别为单位矩阵，随机矩阵，零矩阵和对角阵，试通过数值计算验证A2
实验四MATLAB程序设计
一、实验目的
1、掌握MATLAB的M文件操作：
2、掌握MATLAB程序的控制结构：
顺序结构、选择结构、循环结构等。
3、掌握基本三种结构的语句。
4、掌握MATLAB函数文件，掌握函数的声明、定义、调用
5、熟悉MATLAB程序的编写和调试。
6、综合运用所学的知识，进行程序的编导。
7、本实验可在学习教材第三章后进行。
二、主要仪器及耗材
PC电脑，MATLAB6.5软件
三、实验内容和步骤
１、输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A，B，C，D，E。
其中90~100分为A，80~89分为B，70~79分为C，60~69分为D，60分以下为E。
要求：
（1）分别用if语句和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。
2、建立5*6矩阵，要求输出矩阵第n行元素，当n值超过矩阵的行数时，自动转为输出矩阵最后一行元素，并给出出错信息。
3、产生20个两位随机整数，输出其中小于平均值的偶数。
4、根据y=1+1/3+1/5+…+1/2n-1，求：
（1）y<3时的最大n值。
（2）及
（1）的n值对应的y值。
5、写出下列程序的输出结果。
（1）
s=0;
a=[12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23];
fork=a
forj=1:
4
ifrem（k（j）,2）~=0
s=s+k（j）;
end
end
end
s
（2）命令文件exe.m:
globalx
x=1:
2:
5;y=2:
2:
6;
sub（y）;
x
y
函数文件sub.m:
functionfun=sub（z）
globalx
z=3*x;
x=x+z;
6已知
，当x取-3.0，-2.9，-2.8，…，2.8，2.9，3.0时，求各点的函数值，求各点函数值的平均值。
要求：
要求编写一个M文件。
四、思考题
１、比较C语言及MATLAB语言的不同点。
２、掌握MATLAB语言工具设计程序的基本方法。
3、要求自己写实验步骤和实验结果，正确写实验报告
实验五MATLAB绘图
一、实验目的
1、了解MATLAB绘图功能
2、掌握绘制MATLAB二维数据曲线图
3、掌握设置曲线图的属性
4、掌握绘制其他二维图形
5、掌握绘制MATLAB三维图形
6、掌握图像处理及动画制作
7.掌握图形动画操作。
二、主要仪器及耗材
PC电脑，MATLAB6.5软件
三、实验内容和步骤
5-1绘制下列曲线。
（1）
（2）
（3）
（4）x=t*sinty=t*cost
5-2在同一坐标中绘制下列两条曲线并标注两曲线的交叉点。
（1）y=2x-0.5
（2）x=sin（3t）cos（t）y=sin（3t）sin（t）,
5-3分别用plot和fplot函数绘制函数y=sin（1/x）的曲线，分析两条曲线的差别。
5-4设
在同一图形窗口采用子图的形式绘制不同图形：
条形图，阶梯图，杆图和对数坐标图。
5-6绘制下列三维图线。
（1）
（2）
四、思考题
（1）二维曲线及三维曲线有什么不同。
（2）三维曲线如何渲染
（3）动画怎样制作？
（4）要求自己写实验步骤和实验结果。
（5）正确写实验报告。
实验六MATLAB数据分析及多项式计算
一、实验目的
1、掌握MATLAB中数据统计处理功能
2、掌握MATLAB数据计算功能，如数据插值功能
3、掌握MATLAB有关曲线拟合功能。
4、掌握MATLAB有关离散傅立叶变换操作。
5、掌握MATLAB有关多项式计算功能。
6．掌握曲线拟合的意义，利用曲线拟合函数解决实际问题。
二、主要仪器及耗材
PC电脑，MATLAB6.5软件
三、实验内容和步骤
1、利用MATLAB提供的rand函数生成30000个符合均匀分布的随机数，然后检验随机数的性质：
（1）均值和标准方差。
（2）最大元素和最小元素。
（3）大于0.5的随机数个数占总数的百分比。
2、将100个学生5门功课的成绩存入矩阵P中，进行如下处理：
（1）分别求每门课的最高分，最低分及相应学生序号。
（2）分别求每门课的平均分和标准方差。
（3）5门课总分的最高分，最低分及相应学生序号。
（4）将5门课总分按从大到小顺序存入zcj中，相应学生序号存入xsxh.
3、按要求对指定函数进行插值和拟合。
（1）按表6-4用3次样条方法插值计算0~90度内整数点的正玄值和0~75内整数点的正切值，然后用5次多项式拟合方法计算相同的函数值，并将两种计算结果进行比较。
a
0153045607590
sina
00.25880.50000.70710.86600.96591.0000
tana
00.26790.57741.00001.73203.7320
表6-4特殊角的正弦及正切值表
4、对矩阵A的列向量，行向量分别进行离散傅立叶变换，并对变换结果进行逆变换。
5、有两个多项式
，试求，以及
，
，
/
的导数。
四、思考题
（1）要求自己写实验步骤和实验结果。
（2）正确写实验报告。
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