武汉理工大学Matlab课程设计第五套Word文档下载推荐.docx
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1.MATLAB软件功能简介2
2.设计题目：
Matlab运算与应用53
3.题目分析4
3.1试题14
3.2试题25
3.3试题36
3.4试题47
3.5试题513
3.6试题614
3.7试题714
3.8试题815
3.9试题916
3.10试题1016
4.课程设计心得18
5.参考文献：
19
摘要
MATLABMATLAB是矩阵实验室（MatrixLaboratory）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和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。
它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
关键词：
Matlab矩阵编程
1.MATLAB软件功能简介
MATLAB的名称源自MatrixLaboratory,1984年由美国Mathworks公司推向市场。
它是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。
MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛的应用于科学计算、控制系统和信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。
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、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。
MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多，并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。
在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。
可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。
MATLAB应用：
MATLAB产品族可以用来进行以下各种工作：
①数值分析
②数值和符号计算
③工程与科学绘图
④控制系统的设计与仿真
⑤数字图像处理
⑥数字信号处理
⑦通讯系统设计与仿真
⑧财务与金融工程
MATLAB的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。
附加的工具箱（单独提供的专用MATLAB函数集）扩展了MATLAB环境，以解决这些应用领域内特
定类型的问题。
Matlab运算与应用5
1.已知t=linspace（0,2*pi,6），求t的正弦和正弦的绝对值。
2.绘制函数
在
时的曲线。
3.已知a=[1,3,0;
2,0,1;
4,6,5],a1=logical（[101]）,a2=logical（[110]）,b=a>
1,求a（a1,a2）和a（b）。
4.分析下面每条指令的功能并运行，观察执行结果。
（1）X=0:
0.25:
3;
Y=X.*exp（-X）;
plot（X,Y）,xlabel（‘x’）,ylabel（‘y’）,title（‘y=x*exp（-x）’）;
（2）A=zeros（3,4）
A（:
）=-5:
6
L=abs（A）>
4
islogical（L）
X=A（L）
（3）A=[1:
5;
6:
10]
pow2（A）
（4）A=zeros（3,2）
）=10:
14
A=A*（1+i）
A1=A.’;
B1=A’;
（5）A=ones（2,3）
B=ones（3）
C=randn（4）
D=diag（C）
E=repmat（C,1,3）
5.计算
在x=0.1与10处的值。
6.求函数
n=100的值。
7.求1500个元素的随机数向量A中大于0.5的元素个数。
8.用图形表示连续调制波形
运行下面的程序，观察结果，并简单说明。
t1=（0:
11）/11*pi;
y1=sin（t1）.*sin（9*t1）;
t2=（0:
100）/100*pi;
y2=sin（t2）.*sin（9*t2）;
subplot（2,2,1）,plot（t1,y1,'
r.'
）,axis（[0,pi,-1,1]）,title（'
子图
（1）'
）
subplot（2,2,2）,plot（t2,y2,'
子图
（2）'
subplot（2,2,3）,plot（t1,y1,t1,y1,'
axis（[0,pi,-1,1]）,title（'
子图（3）'
subplot（2,2,4）,plot（t2,y2）
子图（4）'
9.已知方程组
，用矩阵除法来解线性方程组。
10．已知
，其中t的范围是[010]，计算y的微分和积分并给出曲线图。
3.题目分析
3.1试题1
已知t=linspace（0,2*pi,6），求t的正弦和正弦的绝对值。
理论分析
这是利用matlab处理数值运算，这其中要用到linspace（）等函数。
程序代码
图1
总结
注意到matlab中的pi与
有误差，而且数字与因式相乘要使用乘法符号'
*'
.通过这个计算，我了解到matlab有处理数据计算的功能。
3.2试题2
绘制函数
利用MATLAB软件绘制曲线图。
在这里用到的是plot命令。
熟悉使用plot命令。
图2
图3
plot命令是很好使用的命令。
他可以很方便的画出所需区域的函数图像。
甚至可以很轻松的描绘处函数运算之后以及符合函数的图像。
3.3试题3
已知a=[1,3,0;
这道题目中用到logical（）函数，关键是要理解logical函数的功能。
图4
总结：
logical函数为逻辑类运算，产生0,1的矩阵，abs（）为绝对值函数
3.4试题4
分析下面每条指令的功能并运行，观察执行结果。
（1）指令分析
X=0:
%产生一组自变量数据
%数组的乘法
%将函数视图划并表明x，y轴和标题
执行结果：
图5
（2）指令分析
A=zeros（3,4）%定义一个3*4的全零矩阵
6%将元素-5到6按列取出生成3行4列数组
4%绝对值大于4的值变为1，小于等于4的为0
islogical（L）%判断L是不是逻辑数
X=A（L）%L中为逻辑数在A中相同位置的元素取出组成一个新矩阵
图6
图7
（3）指令分析
A=[1:
10]%生成一个矩阵
pow2（A）%矩阵相应位子的值变成原来的平方
图8
（4）指令分析
A=zeros（3,2）%生成一个3*2的全零矩阵
15%将10到15分别赋给矩阵的各元素
A=A*（1+i）%给A矩阵的元素从新赋值
%A的转置矩阵
%A的共轭转置矩阵
图9
图10
指令分析
A=ones（2,3）%定义一个2*3的全一矩阵
B=ones（3）%定义一个3*3的全一矩阵
C=randn（4）%生成四行四列的随机数矩阵
D=diag（C）%生成C的对角矩阵
E=repmat（C,1,3）%将C矩阵作为一个元素生成一个1行3列的矩
图11
图12
3.5试题5
计算
这道题目是运用MATLAB计算多项式。
这里运用到的是polyval（）命令。
通过polyval（）命令可以很快的计算出在相应值下的多项式的值。
m=[2,0,0.1,0,0,-10];
%列写多项式系数
y=polyval（m,0.1）%求多项式在0.1处的值
y=
-9.9999
y=polyval（m,10）%求多项式在10处的值
200090
图13
3.6试题6
求函数
n=100的值
运用循环结构求和，sum求和
图14
总结
MATLAB变量可以不用先定义默认双精度，运用矩阵求和
3.7试题7
求1500个元素的随机数向量A中大于0.5的元素个数。
这道题中要用到随机函数rand（）。
关系运算logical筛选条件，产生0,1的矩阵，然后运用sum函数求和即为符合条件的个
图15
运用关系运算判断，巧妙用sum计数
3.8试题8
用图形表示连续调制波形
简要分析：
%定义一组自变量
y1=sin（t1）.*sin（9*t1）;
%定义一组自变量
y2=sin（t2）.*sin（9*t2）;
%数组的乘法
subplot（2,2,1）,%将窗口分为四个,当前为第一个
plot（t1,y1,'
）,%将点描在坐标图上
axis（[0,pi,-1,1]）,%控制x,y轴的数值范围
title（'
）%显示标题
subplot（2,2,3）,plot（t1,y1,t2,y2,'
）%点少时显示的是折线
）
subplot（2,2,4）,plot（t2,y2）%点多时才显示曲线
图16
3.9试题9
已知方程组
这里是运用matlab中的函数来处理矩阵，从而生成所需要的矩阵。
这里所用到的函数为inv（）
>
A=[3,-1,2;
-5,1,3;
1,-1,4];
b=[9;
8];
xinv=inv（A）*b%求逆
执行结果
图17
在MATLAB中有很多很方便的函数帮助我们处理数据。
我们要时常注意相关的函数。
3.10试题10
已知
在运行过程中要注意diff（）函数，int（）函数，以及格式。
程序设计
图18
图19
最初实验的时候一直出不来图像，后来发现原因好像是只能打开一个图像，因为上一个图像没关，所以这个图像就打不开。
同时在这个实验里面要先定义t，y，然后在编写程序。
4.课程设计心得
这段时间的学习让我掌握了matlab的相关知识，了解了它用于数值计算，绘图方面的功能，学习了相关的函数。
在整个设计过程中我懂得了许多东西，也培养了独立思考和设计的能力，树立了对知识应用的信心，相信会对今后的学习工作和生活有非常大的帮助，并且提高了自己的动手实践操作能力，使自己充分体会到了在设计过程中的成功喜悦。
虽然这个设计做的不怎么好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。
课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，也是对自己能力的一种提高，通过这次课程设计使自己明白了原来的那点知识是非常欠缺的，要学习的东西还很多，通过这次课程设计，明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作和生活中都应该不断的学习，努力提高自己的知识和综合素质。
希望以后像这样的课程设计在多一点。
【1】姚东.MATLAB及在电子信息课程中的应用[M].第二版.北京：
北京电子工业出版社,2000
【2】张智星.MATLAB程序设计与应用.北京：
清华大学出版社，2002
【3】陈怀琛.MATLAB及其在理工课程中的应用指南.西安：
西安电子科技大学出版社，1999.10
【4】肖伟、刘忠.MATLAB程序设计与应用[M].北京：
清华大学出版社2005
【5】黄忠霖黄京.控制系统MATLAB计算及仿真（第三版）.北京：
国防工业出版社
本科生课程设计成绩评表
姓名
性别
专业班级
课程设计题目：
课程设计答辩或质疑记录：
成绩评定依据：
最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）
指导教师签字：
年月日
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