实验指导书版Word文档格式.docx
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查看函数abs的用法及用途,计算abs(3+4i)
(6)执行命令
x=0:
0.1:
6*pi;
y=5*sin(x);
plot(x,y)
(7)运行MATLAB的演示程序,>
demo,以便对MATLAB有一个总体了解。
四、思考题
1、以下变量名是否合法?
为什么?
(1)x2
(2)3col
(3)_row
(4)for
2、求以下变量的值,并在MATLAB中验证。
(1)a=1:
2:
5
(2)b=[a'
a'
;
a]
(3)c=a+b(2,:
)
实验二MATLAB语言矩阵运算
掌握基本的矩阵运算及常用的函数。
1、下列运算是否合法,为什么?
如合法,结果是多少?
(1)result1=a'
(2)result2=a*b
(3)result3=a+b
(4)result4=b*d
(5)result5=[b;
c'
]*d
(6)result6=a.*b
(7)result7=a./b
(8)result8=a.*c
(9)result9=a.\b
(10)result10=a.^2
(11)result11=a^2
(12)result12=2.^a
2、用MATLAB求解下面的的方程组。
(1)
(2)
3、已知
(1)求矩阵A的秩(rank)
(2)求矩阵A的行列式(determinant)
(3)求矩阵A的逆(inverse)
(4)求矩阵A的特征值及特征向量(eigenvalueandeigenvector)
4、关系运算与逻辑运算
已知a=20,b=-2,c=0,d=1,求以下运算结果
(1)r1=a>
b
(2)r2=a>
b&
c>
d
(3)r3=a==b*(-10)
(4)r4=~b|c
三、思考题
求y=?
(运行formatlongg命令后,查看y的值)
实验三选择结构程序设计及调试
掌握利用if、switch语句编写选择结构程序,学会MATLAB程序编辑、运行及调试方法。
1、求分段函数的值。
用if语句实现,算出下列表中x对应的y值。
X
-5
2
5
8
y
2、分别用if和swith语句实现,将百分制成绩转换为成绩等级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。
对超出百分制范围的成绩,给出错误提示信息。
3、程序的调试(参考P77):
在以上编写的程序中设置断点,控制程序单步运行,观察程序的执行及变量值的变化情况。
设计程序,完成两位数的加、减、乘、除四则运算,即产生两个两位随机整数,再输入一个运算符号,做相应的运算,并显示相应的结果。
实验四循环结构程序设计及调试
掌握利用for、while语句编写循环结构程序,进一步提高MATLAB程序的调试方法。
1、启动MATLAB后,点击File|New|M-File,启动MATLAB的程序编辑及调试器(Editor/Debugger),编辑以下程序,点击File|Save保存程序,注意文件名最好用英文字符。
点击Debug|Run运行程序,在命令窗口查看运行结果,程序如有错误则改正。
注:
数论中一个有趣的题目:
任意一个正整数,若为偶数,则用2除之,若为奇数,则与3相乘再加上1。
重复此过程,最终得到的结果为1。
如:
21
3105168421
63105168421
运行下面的程序,修改n的值为1,2,3,5,7等数来验证这一结论。
%classic"
3n+1"
problemfromnumbertheory.
n=1%n等于1,2,3,5,7等数
a=n;
whilen>
1
ifrem(n,2)==0
n=n/2;
else
n=3*n+1;
end
a=[a,n];
a
2、根据
,当n分别取100、1000、10000时,求x的值分别是多少?
3、编程求满足
的最小m值。
已知y和t的函数关系:
求下面表格中与t对应的y值
t
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
实验五函数的编写及调试
掌握MATLAB函数的编写及调试方法。
1、编写一个函数,计算下面函数的值,给出标量x的值,调用该函数后,返回y的值。
function[y]=myfun1(x)
选择一些数据测试你编写的函数。
2、编写一个函数求向量x中元素的平均值、最大值、最小值、均方根值。
function[m_x,max_x,min_x,rms_x]=myfun2(x)
方均根值(RootMeanSquare)的计算公式为:
用下面数据测试你写的函数:
(1)x=sin(0:
0.01:
6*pi)
(2)x=rand(1,200),得到的x为200个(0,1)之间均匀分布的随机数。
3、编写一个函数,给出一个向量
,生成如下范德蒙矩阵。
function[v]=myvander(x)
例如:
v=myvander([2345])
得v=
生成一些数据测试你写的函数。
编写程序,用如下迭代公式求
,a的值分别为:
3,17,113。
迭代的终止条件为
,迭代初值
迭代次数不超过100次。
分别对迭代结果和准确值进行比较,并统计迭代次数。
实验六MATLAB的绘图
一、实验内容:
1、在同一坐标系下绘制下面三个函数在t[0,4]的图象。
2、编写程序,选择合适的步距,绘制下面函数在区间[-6,6]中的图象。
3、用compass函数画下面相量图
ua=1;
ub=cos(-2*pi/3)+sin(-2*pi/3)*i;
uc=cos(2*pi/3)+sin(2*pi/3)*i;
compass([ua,ub,uc,ua-ub,ub-uc,uc-ua])
4、三维空间曲线绘制
z=0:
4*pi;
x=cos(z);
y=sin(z);
plot3(x,y,z)
5、用mesh或surf函数,绘制下面方程所表示的三维空间曲面,x和y的取值范围设为[-3,3]。
附:
画抛物面
theta=linspace(0,2*pi,60)
R=linspace(0,5,20);
X1=R'
*cos(theta);
Y1=R'
*sin(theta);
Z1=X1.*X1/10+Y1.*Y1/10;
mesh(X1,Y1,Z1)
axissquare
二、思考题
用对分法求解方程
在[0,1]内的解,并验证,在程序中统计出对分次数。
提示:
先将原方程转化成
的形式。
对分法的基本思想是:
一个一元方程f(x)=0,若f(x1)*f(x2)<
0,则在[x1,x2]区间内有实数解。
取该区间的中点xm=(x1+x2)/2,判定f(x1)和f(x2)二者中哪一个与f(xm)异号,若f(x1)*f(xm)<
0,则解存在的区间缩小为[x1,xm],否则解存在的区间缩小为[xm,x2]。
重复这样的步骤,直到区间的长度小于一个可以接受的小数(比如1e-10),则认为中点即是原方程的解。
实验七MATLAB数值运算
掌握MATLAB常用的数值运算函数。
1、求代数方程
的5个根,并将其用星号(*)标记在复平面图上。
(用roots和plot函数)。
2、求代数方程
3、求下面函数在[0.5,4]区间内的过零点。
(用fzero函)
4、
已知R=50欧姆,U=4V,二极管D正向电流与电压的关系为:
其中:
Ud为二极管正向电压
Is为反向饱合电流,取10-12A
K为玻尔茨曼常数,1.38*10-23
T为绝对温度,取300开尔文(27摄氏度)
q为电子电荷1.6*10-19C
求此电路中的电流Id和二极管正向电压Ud(要求用fsolve函数求解)
5、实验数据处理:
已知某压力传感器的测试数据如下表
p
0.0
1.1
2.1
2.8
4.2
5.0
6.1
6.9
8.1
9.0
9.9
u
10
11
13
14
17
18
22
24
29
34
39
p为压力值,u为电压值,试用多项式
来拟合其特性函数,求出a,b,c,d,并把拟合曲线和各个测试数据点画在同一幅图上。
实验七-4:
参考程序
R=50;
U=4;
Is=1e-12;
K=1.38e-23;
T=300;
q=1.6e-19;
%Ud+Id*R-U=0;
%Id-Is*exp(Ud*q/(K*T)-1)=0;
Ud=0:
0.7;
Id=Is*exp(Ud*q/(K*T)-1);
Ud1=0:
4;
Id1=(U-Ud1)/R
plot(Ud,1000*Id,'
r'
)
holdon
plot(Ud1,1000*Id1,'
b'
grid
holdoff
legend('
二极管伏安特性'
'
负载线'
x=fsolve(@UdId,[10.05])
functionf=UdId(x)
Ud=x
(1);
Id=x
(2);
f=[Ud+Id*R-U
Id-Is*exp(Ud*q/(K*T)-1)];
实验八MATLAB应用
用Simulink求解下图所示电路0~100微秒内的响应。
已知R=6*10-4欧,C=1700微法,L=6*10-9享,uc(0)=15kV。
电路方程为:
●模块参数设置:
Integrator1的Initialcondition:
15kV
在命令窗口为R,L,C赋值。
●仿真参数设置如下:
Starttime:
Stoptime:
100e-6
SolverType:
Variable-step
Solver:
ode45
Maxstepsize:
1e-7
Minstepsize:
auto
Initialstepsize:
Relativetolerance:
1e-3
Absolutetolerance:
1e-6
第1~5章需掌握的例题:
例1.1例1.2例1.3
例2.1例2.2例2.3例2.5例2.6
例3.1例3.2例3.5例3.6例3.8例3.9
例4.1例4.2例4.3例4.4例4.5例4.6例4.7例4.8例4.9
例4.11例4.13例4.14例4.16例4.17例4.18例4.21
例5.1例5.2例5.3例5.4例5.6例5.8例5.9例5.10例5.13
例5.15
期末上机考试
✓时间:
1个小时,独立完成。
✓每人可领到三个题目,与前后左右均不同。
题目范围为上机实验的题目及教材上第1~5章需掌握的例题。
✓一张A4纸开卷(书本大小,写上姓名,不能复印其他同学的)。
✓调试完成后,将调试过程及结果写到活页报告纸上,并将题目和报告粘贴在一起上交。
✓完成速度分:
按上交的先后顺序得系数J=0.15:
-0.005:
✓考核成绩=0.6*平时成绩+(0.4+J)*考试成绩
✓作弊者考试成绩得零分。