电气工程软件训练三Matlab 作业Word文件下载.docx
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MATLAB软件包括五大通用功能，数值计算功能（Nemeric）、符号运算功能（Symbolic）、数据可视化功能（Graphic）、数字图形文字统一处理功能（Notebook）和建模仿真可视化功能（Simulink）。
其中，符号运算功能的实现是通过请求MAPLE内核计算并将结果返回到MATLAB命令窗口。
该软件有三大特点，一是功能强大；
二是界面友善、语言自然；
三是开放性强。
目前，Mathworks公司已推出30多个应用工具箱。
MATLAB在线性代数、矩阵分析、数值及优化、数值统计和随机信号分析、电路与系统、系统动力学、次那好和图像处理、控制理论分析和系统设计、过程控制、建模和仿真、通信系统以及财政金融等众多领域的理论研究和工程设计中得到了广泛应用。
2.MATLAB课程设计的目的
本次课程设计主要是为了使学生了解MATLAB软件的基本知识，熟悉MATLAB的上机环境，掌握MATLAB数值运算、程序设计、二维/三维绘图、符号运算、Simulink仿真等相关知识，并初步具备将一般数学问题转化为对应的计算机进行处理的能力，以便为今后进一步的学习打下坚定基础。
二MATLAB课程内容
1MATLAB语言基础
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。
了解字符串的操作。
实验内容:
创建以下矩阵：
A为初值为1，终值为12，元素数目为6的行向量；
；
C为B的三次方矩阵；
D由B和C横向拼接并去除第一列、最后一列和第一行元素而成；
E由B和C纵向拼接而成；
F抽取E的3～5行和第2～3列元素生成；
G由F经变形为3×
4的矩阵而得；
H由B和C数组相乘运算而成，同时将H（1,1）和H（2,1）分别变为π的平方和立方，H（2,2）=arccos
（2），H（3,3）=H（1,1）+H（2,1）。
源程序：
A=linspace（1,12,6）
B=[2,4,3,6;
1,5,3,2;
2,7,7,9;
1,2,3,5];
C=B^3
D1=[B,C];
D=D1（2:
4,2:
7）
E=[B;
C]
F=E（3:
5,2:
3）
G=reshape（F,3,2）
H=B*C
H（1,1）=pi^2;
H（2,1）=pi^3;
H（2,2）=acos
（2）;
H（3,3）=H（1,1）+H（2,1）
运行结果：
A=1.00003.20005.40007.60009.800012.0000
C=2929388731140
227751681868
518167515552021
227724681895
D=53222775168177951816751555
235227724681
E=2436
1532
2779
1235
2929388731140
227751681868
518167515552021
F=77
23
938873
G=77
H=4408142491322117185
3435111661030513333
7842253742352730558
3435110851030513414
H=1.0e+004*
0.00101.42491.32211.7185
0.00310+0.0001i1.03051.3333
0.78422.53740.00413.0558
0.34351.10851.03051.3414
（1）用矩阵除法求下列方程组的解x=[x1；
x2；
x3]；
（2）求矩阵的秩（rank函数）；
（3）求矩阵的特征值与特征向量（eig函数）；
（4）系数矩阵的3次幂与开方；
（5）系数矩阵的指数运算和数组对数运算；
（6）系数矩阵a（1,2）、a（1,3）、a（2,2）、a（2,3）的元素不变，其余元素变为零。
（7）提取系数矩阵主对角线上的元素，并依次相加赋予b。
A=[6,3,4;
-2,5,7;
8,-1,-3];
B=[3;
-4;
-7];
X=inv（A）*B
rank（A）
[v,d]=eig（A）
A1=A^3
A2=sqrt（A）
A3=expm（A）
A4=logm（A）
A（:
1）=0;
A（3,:
）=0
X=1.0200
-14.0000
9.7200
ans=3
v=0.8013-0.1094-0.1606
0.3638-0.65640.8669
0.47490.7464-0.4719
d=9.732600
0-3.29280
001.5602
A1=578298352
228156202
384154156
A2=2.44951.73212.0000
0+1.4142i2.23612.6458
2.82840+1.0000i0+1.7321i
A3=1.0e+004*
1.06530.54150.6323
0.48300.24650.2876
0.63160.32060.3745
A4=1.7129+0.4686i0.5305-0.2425i0.5429-0.6049i
1.1938+2.8123i0.3658-1.4552i-0.5514-3.6305i
-0.0748-3.1978i0.7419+1.6546i1.8333+4.1282i
A=034
057
000
2MATLAB数值运算
掌握MATLAB的数值运算及其运算中所用到的函数，掌握结构数组的操作。
实验内容：
已知多项式a（x）=x2+2x+3；
b（x）=4x2+5x+6
（1）求多项式a（x）和多项式b（x）的乘法运算结果，并在命令窗口中显示该多项式c；
（2）求多项式c的根及其微分；
p1=[1,2,3];
p2=[4,5,6];
p=conv（p1,p2）;
c=poly2sym（p）
roots（p）
c2=diff（c）
c=4*x^4+13*x^3+28*x^2+27*x+18
ans=-1.0000+1.4142i
-1.0000-1.4142i
-0.6250+1.0533i
-0.6250-1.0533i
c2=16*x^3+39*x^2+56*x+27
求
的“商”及“余”多项式并在命令窗口中显示该多项式。
root=[-i,i,-3,-1];
p=poly（root）;
d=[1,0,2,1];
[q,r]=deconv（p,d）;
c3=poly2sym（q）
c4=poly2sym（r）
c3=x+4
c4=2*x^2-5*x-1
（1）计算当x=2，x=3时，
的值；
（2）计算
的值
（3）
，B=A2+3，C=A-2B，,求:
C
x=2
y1=x^3+（x-0.98）^2/（x+1.25）^3-5*（x+1/x）
x=3
y2=cos（60）+acos（pi）-sqrt（9-sqrt
（2））
A=[2,4,3,6;
1,2,3,5];
B=A^2+3;
C=A-2*B
x=2
y1=-4.4697
x=3
y1=10.3865
y2=-3.7066+1.8115i
C=-44-124-117-154
-35-109-93-110
-72-219-205-265
-35-94-93-125
3MATLAB符号运算
掌握符号变量和符号表达式的创建，掌握MATLAB的symbol工具箱的一些基本应用。
已知
，按照自变量x和自变量a，对表达式f分别进行降幂排列（同幂合并）。
symsabcx
f=sym（'
（a*x^2+b*x+c-3）^3-a*（c*x^2+4*b*x-1）'
）
collect（f）
collect（f,a）
f=（a*x^2+b*x+c-3）^3-a*（c*x^2+4*b*x-1）
ans=
a^3*x^6+3*b*a^2*x^5+（（c-3）*a^2+2*b^2*a+a*（2*（c-3）*a+b^2））*x^4+（4*（c-3）*b*a+b*（2*（c-3）*a+b^2））*x^3+（（c-3）*（2*（c-3）*a+b^2）+2*b^2*（c-3）+a*（c-3）^2-a*c）*x^2+（3*（c-3）^2*b-4*b*a）*x+（c-3）^3+a
ans=
a^3*x^6+3*（b*x+c-3）*x^4*a^2+（3*（b*x+c-3）^2*x^2-c*x^2-4*b*x+1）*a+（b*x+c-3）^3
已知f1=1/（a-b），f2=2a/（a+b），f3=（a+1）（b-1）（a-b），分别求f1和f2的符号和、f1和f3的符号积、f1和f3的符号商。
symsab
f1=sym（'
1/（a-b）'
）;
f2=sym（'
2*a/（a+b）'
f3=sym（'
（a+1）*（b-1）*（a-b）'
f1+f2
f1*f3
f1/f3
ans=1/（a-b）+2*a/（a+b）
ans=（a+1）*（b-1）
ans=1/（a-b）^2/（a+1）/（b-1
对下列表达式进行符号运算
（1）已知数学表达式y（x）=（ex+x）（x+2），将其展开。
（2）已知数学表达式y（x）=a3-1，对其进行因式分解。
（3）已知数学表达式
，对其进行通分。
（4）已知数学表达式y（x）=2cos2x-sin2x，对其进行化简。
symsxa
y1=sym（'
（e^x+x）*（x+2）'
s1=expand（y1）
y
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