MATLAB及应用技术》实验书Word格式.docx
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100）矩阵中，删除整行全为0的行，删除整列内容全为0的整列（判断某列元素是否为0方法：
看a（,i）.*（a（,j）’）是否为0）。
3.3假设汽车系在下列各年度的人口统计如表所示
类别
大一新生
学士毕业生
年份
2004
98
94
2005
105
97
2006
121
110
试用一个二维矩阵A表示上述数据。
由上题矩阵A来算出下列各数值：
（1）汽车系在2004、2005、2006年之间的每年平均新生、毕业生人数。
（2）3年来汽车系共有多少毕业生？
（3）在哪几年，新生数目比毕业生多？
（4）三年来每年的毕业生对新生的比例平均值为何？
3.4使用randn产生一个10X10的矩阵A
（1）计算B=（A+A’）/2。
请注意，B一定是一个对称矩阵
（2）计算矩阵B的特征向量e1e2…e10（使用函数eig）
（3）验证在i不等于j的情况下，ei和ej的内积必定为0
3.5求f（x）=4x6-x+x3-95在（0，100）上最大值、最小值，根。
（使用函数fminbnd、roots）
3.6求解常微分方程x’’=-x’+x+1，x’（0）=1，x（0）=0（使用函数dsolve）
3.7已知t=an2+bn，测得对应数据如下：
（多项式插值interp1）
t=[0,20,40,60,80,100,120,140,160,183.5]。
n=[0,1153,2045,2800,3466,4068,4621,5135,5619,6152]。
试求a和b的值。
3.8请用梯形法、辛普森法分别计算积分值
（trapz、quad）
3.9计算二重积分
（使用函数dblquad）
3.10矩阵M=[1,2,6。
4,2,7。
8,9,3]，求M的LU分解，QR分解，对角阵，特征值分解。
（使用函数lu、qr、shol、eig）
3.11a=3,A=4,b=a2,B=b2-1,c=a+A-2B,C=a+B+2c，求C。
（使用函数solve）
3.12用两种方法求解Ax=b的解。
（A为四阶随机矩阵，b为四阶向量，自己创建）。
3.13建立一5×
5矩阵，分别用polyval函数和polyvalm函数将矩阵代入
f（x）=1.35+0.0668x+0436x2+0.695x3计算结果并比较。
3.14
，用两种方法求函数的根，并求其极值与零点。
【实验仪器、设备及材料】
4.1高性能的计算机
4.2Matlab7.0
【实验步骤】
打开Matlab运行环境
在它的功能菜单中共有File,Edit,View,Web,Windows,Help六个主菜单，每一个之下又各有下一级子菜单。
1为当前路径选择窗口，可点击
打开文件夹选择框选择当前工作路径。
2中内容可通过点击3和4分别显示分类帮助文件夹和工作空间，工作空间窗口显示当前已经定义的变量值。
5中内容可通过点击6和7分别显示指令历史记录与当前目录下文件。
8为指令窗口，在符号“>
>
”后键入指令，执行相关动作，本次实验内容便在指令窗口内输入并运行，每输完一条指令，回车即执行。
在指令窗操作时应特别注意以下几点：
1）所有输入的指令、公式或数值必须按下回车键以后才能执行。
例如：
（10*19+2/4-34）/2*3（回车）
ans=
234.7500
2）所有的指令、变量名称都要区分字母的大小写。
3）%作为MATLAB注释的开始标志，以后的文字不影响计算的过程。
4）应该指定输出变量名称，否则MATLAB会将运算结果直接存入默认的输出变量名ans。
5）MATLAB可以将计算结果以不同的精确度的数字格式显示，可以在直接在指令视窗键入不同的数字显示格式指令。
formatshort（这是默认的）
6）MATLAB利用了↑↓二个游标键可以将所下过的指令叫回来重覆使用。
按下↑则前一次指令重新出现，之后再按Enter键，即再执行前一次的指令。
而↓键的功用则是往后执行指令。
其它在键盘上的几个键如→,←,Delete,Insert，其功能则显而易见，无须多加说明。
当要暂时执行作业系统（例如Dos）的指令而还要执行MATLAB，可以利用!
加上原作业系统的指令，例如!
dir,!
formata:
。
注意：
有三种方法可以结束MATLAB：
1）点击操作桌面窗口右上角的号；
2）在指令窗键入quit后回车；
3）点击File菜单下的ExitMATLAB菜单项。
如果你是个初学者，可在指令窗键入demo，将会出现下图所示的界面，这可是学习的好帮手。
一旦发现指令不知如何使用时，help命令将告诉你使用。
在指令窗中键入（help+指令名称）就可使用MATLAB的帮助系统，这是最快捷的取得帮助的途径。
helpsin
SINSine.
SIN（X）isthesineoftheelementsofX.
Overloadedmethods
helpsym/sin.m
【思考题】
6.1数组与矩阵在MATLAB表示与应用上有哪些区别。
6.2MATLAB求多项式的根是用什么方法，与传统方法相比有何优点?
实验04051002熟悉GUI与SIMULINK
1.1掌握各种图形的绘制
1.2掌握GUI的使用
1.3掌握Simulink模型的创建
1.4掌握连续系统和离散系统的模型分析
完成全部3题，得到正确图形结果，适当添加标注，列写程序代码。
3.1假设汽车系在2004、2005、2006年的人员组成如表所示：
大一
大二
大三
大四
10
21
23
14
32
33
24
206
15
44
a）请用bar3命令来画出上述数据的立体长条图
b）请用各种你可以想到的方法，在上述图形中加入各种解释和说明的文字。
3.2北京内燃机总厂生产的492Q发动机，由实验测得的转矩特性为：
发动机转速n
（r·
min-1）
1000
1500
2000
2500
3000
3500
3800
4000
发动机转矩T
（N·
m）
135.33
147.10
152.98
156.91
138.27
133.37
125.53
试求出转矩特性的多项式表示，并作出发动机的外特性图（要有适当的标注）。
3.3建立二自由度汽车SIMULINK模型。
更改参数，观察不同参数下前轮角阶跃输入下的汽车稳态响应。
4.1.高性能的计算机
4.2Matlab7.0
5.1文件编辑调试器的使用
点击MATLAB操作界面的Newm-File图标
，就可打开下图所示的文件编辑调试器。
其窗口名为untitled，用户即可在空白窗口中编写程序。
说明：
在运行某文件之前，应先使该文件处于MATLAB的搜索路径上。
选择菜单Debug>
Run运行程序
本次实验内容3.1、3.2在文件编辑调试器编写程序。
5.2Simulink的使用
点击MATLAB操作界面的Simulink图标
，将会进入Simulink模块库浏览器，如下所示：
从Simulink模块库浏览器中，双击Simulink可将Simulink库浏览树展开，如下所示：
由上可知，Simulink提供了8类基本模块：
Continuous（连续系统）、Discrete（离散系统）、Function&
Tables（函数与表）、Math（数学运算）、Nonlinear（非线性系统）、Signal&
System（信号与系统）、Sinks（输出）和Sources（输入源）等标准模块库。
点击Simulink模块库浏览器中的图标
，即可进入模型窗口，如下所示：
在Simulink中，系统模型的构建就是绘制系统方框图，方框图的绘制几乎完全依赖于鼠标的操作，鼠标指针的不同形状表示不同的操作。
5.2.1标准模块的选取
单击某一标准模块库，在Simulink模块库浏览器中将出现该模块库的所有模块，例单击Continuous模块库会出现下图：
在右边的模块中，用鼠标单击选取某一模块，一直按下鼠标左键将该模块拖放至模型窗口中再松开鼠标左键，即完成模块的复制。
5.2.2模块的编辑
模块的编辑包括模块的移动、拷贝、剪切、粘贴和删除。
所有的这些操作都与Windows环境下的操作一样。
5.2.3模块的连接
将鼠标指针移到模块端口附近，鼠标指针变为“+”，按下左键，拖动鼠标到另一连接点，松开左键即可。
若要划分支线，则将鼠标指针移到要分支的线上，按下右键，拖动鼠标到另一连接点，松开右键即可。
5.2.4模块与连接线的命名
将鼠标指针移到模块下面字符处，单击左键，当出现一方框后，即可更改模块名。
双击连接线即可对连接线进行改名操作。
5.3simulink仿真步骤
假设系统中某变量p满足
，其中a，b为常数。
1）通过化简得到
2）利用微分模块
得到p，
3）利用simulink提供的功能模块表示
，并接在dp上
4）运行simulink，观看结果。
5.4本次实验3.3步骤如下：
1）Matlab指令窗口下输入指令’simulink’打开simulink编辑器并新建一个mdl。
2）分别将2个
拉入编辑窗口，分别命名为dv，dw，即可得到
，这里红色虚线表示现还没有与其他模块连接好。
3）将1个
拉入编辑窗口，并命名为u，代表控制车速，双击，在弹出的属性对话框中“constantvalue”一项改为100，表示速度为100。
4）将
拉入编辑窗口，如图接线，图中B代表实际车速与给定车速比值
。
5）分别将2个
拉入编辑窗口，并命名为k1、k2。
6）将
拉入编辑窗口并双击打开属性窗口，将“Listofsigns”改为“++”，命名为k1+k2，再将k1、k2与之相连。
7）将
拉入编辑窗口，再将k1+k2、B与之相连。
8）分别将
、
拉入编辑窗口，更改相应属性并连线
其中线“1”做法为在线“2”上按下右键，拖动鼠标到另一连接点，松开右键即可
9）如步骤3）创建a、b，将
拉入2个编辑窗口并双击打开属性窗口，分别将“Expression”项改为“u*u”，“u*u”。
10）如图接线，得到
的模型表示。
11）如图接线，得到最终框图。
12）点击
运行仿真，结束后双击“Scope”与“Scope1”观察曲线
13）更改k1、k2等参数，运行仿真，不同参数下前轮角阶跃输入下的汽车稳态响应曲线。
6.1请思考网络线有什么作用，为什么要对图形进行标注。
6.2画出横坐标在（-15，15）上的y=sinx函数的曲线，应该使用什么命令。
实验04051003MATLAB实例编程
1.1掌握MATLAB程序设计的方法
1.2学会用户参数交互输入设计技术
1.3能将MATLAB应用到所学专业
从下面4题中任选一题，写出设计思路、程序流程框图、详细程序使用说明，并打印出主要曲线图与程序代码。
结合汽车理论知识，针对汽车某项性能设计一仿真软件，要求可根据输入参数绘制相应曲线。
3.1动力性计算，参数见《汽车理论》习题1.3
设计完成以下工作：
A、可进行整车参数输入
B、计算最高车速、加速时间（2档起步0~70km/h），最大爬坡度
C、绘制驱动力阻力平衡图、汽车加速时间曲线、汽车爬坡度图
3.2经济性计算，参数见《汽车理论》习题1.3，2.7
B、计算显示JB3352-83规定的六工况循环行驶的百公里油耗
C、绘制汽车功率平衡图、最高档及次高档等速百公里油耗曲线
3.3制动性计算，参数见《汽车理论》习题4.3
A、可进行整车与制动系统参数输入
B、计算同步附着系数、空载制动距离、满载制动距离
C、计算前部管路损坏时的空载制动距离、满载制动距离
D、计算后部管路损坏时的空载制动距离、满载制动距离
E、绘制空、满载的理想制动力分配曲线，利用附着系数曲线、制动效率曲线
3.4操作稳定性计算，参数见《汽车理论》习题5.11
B、计算显示稳定形因数K、特征车速、静态储备系数ay=1.4
C、绘制稳态横摆角速度曲线
D、绘制时瞬态响应曲线
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