工大Matlab实验报告.docx
《工大Matlab实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工大Matlab实验报告.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
工大Matlab实验报告
实验一MATLAB环境及命令窗口
1.使用命令窗口
>>a=2.5
a=
2.5000
>>b=[12;34]
b=
12
34
>>c='a'
c=
a
>>d=sin（a*b*pi/180）
d=
0.04360.0872
0.13050.1736
>>e=a+c
e=
99.5000
>>a=2.5;
>>b=[12;34]
b=
12
34
>>b=[12;34]%B为矩阵
b=
12
34
>>d=sin（a*b*pi/...
180）
d=
0.04360.0872
0.13050.1736
2.使用当前目录
>>clear
>>x=[12345];
>>y=sin（x）
y=
0.84150.90930.1411-0.7568-0.9589
3.自我练习
>>x=[13579];
>>y=2*x
y=
26101418
>>plot（y）
实验二MATLAB的数值计算
1.创建矩阵
>>a=[123;456;789]
a=
123
456
789
>>a=[1:
3;4:
6;7:
9]
a=
123
456
789
>>a=[linspace（1,3,3）;linspace（4,6,3）;linspace（7,9,3）]
a=
123
456
789
>>a=ones（3）
a=
111
111
111
>>a（1,:
）=[123];
>>a（2,:
）=[456]
a=
123
456
111
>>b=a（3:
6）
b=
1251
>>b
（1）=[]
b=
251
2.矩阵的运算
（1）.解线性方程组
>>a=[2-302;1521;3-11-1;4122]
a=
2-302
1521
3-11-1
4122
>>b=[8;2;7;12];
>>x=a\b
x=
3.0000
0.0000
-1.0000
1.0000
（2）.解矩阵方程
>>A=[1/300;01/40;001/7];
>>B=inv（A）*inv（inv（A）-eye（3））*6*A
B=
3.000000
02.00000
001.0000
（3）.计算特征值和特征向量,验证它们之间的关系
>>x=[120;25-1;410-1]
x=
120
25-1
410-1
>>[v,d]=eig（x）
v=
-0.2440-0.91070.4472
-0.33330.33330.0000
-0.9107-0.24400.8944
d=
3.732100
00.26790
001.0000
>>x*v
ans=
-0.9107-0.24400.4472
-1.24400.08930.0000
-3.3987-0.06540.8944
>>x*d
ans=
3.73210.53590
7.46411.3397-1.0000
14.92822.6795-1.0000
3.多项式的运算
（1）.表达式G（x）=（x-4）（x+5）（x^2-6x+9）
>>p1=[1-4]
p1=
1-4
>>p2=[15]
p2=
15
>>p3=[1-69]
p3=
1-69
>>G=conv（p1,p2）
G=
11-20
>>G=conv（G,p3）
G=
1-5-17129-180
>>x=0:
20;
>>y=polyval（G,x）
y=
Columns1through8
-180-72-140040198576
Columns9through16
130025204410716811016162002299031680
Columns17through21
42588560567245092160115600
>>x0=roots（G）
x0=
-5.0000
4.0000
3.0000
3.0000
>>deconv（deconv（G,p3）,p2）
ans=
1-4
（2）.多项式拟合与插值
G（x）=x^4-5x^3-17x^2+129x-180
>>G=[1-5-17129-180];
>>x=0:
20;
>>y=polyval（G,x）;
>>y0=0.1*randn（1,21）
y0=
Columns1through10
0.05380.1834-0.22590.08620.0319-0.1308-0.04340.03430.35780.2769
Columns11through20
-0.13500.30350.0725-0.00630.0715-0.0205-0.01240.14900.14090.1417
Column21
0.0671
>>y1=y+y0
y1=
1.0e+05*
Columns1through10
-0.0018-0.0007-0.00010.00000.00000.00040.00200.00580.01300.0252
Columns11through20
0.04410.07170.11020.16200.22990.31680.42590.56060.72450.9216
Column21
1.1560
>>G1=polyfit（x,y1,4）
G1=
1.0000-5.0019-16.9766128.9086-179.9123
实验三MATLAB的符号计算
>>f=sym（'sin（x）'）
f=
sin（x）
>>g=sym（'y/exp（-2*t）'）
g=
y*exp（2*t）
>>symsxyt
>>f=sym（sin（x））
f=
sin（x）
>>g=sym（y/exp（-2*t））
g=
y*exp（2*t）
>>symvar（g）
ans=
[t,y]
>>symvar（g,1）
ans=
y
>>findsym（g,2）
ans=
y,t
>>x=0:
10;
>>y=subs（f,x）
y=
[0,sin
（1）,sin
（2）,sin（3）,sin（4）,sin（5）,sin（6）,sin（7）,sin（8）,sin（9）,sin（10）]
>>f1=subs（f,'5'）
f1=
sin（5）
>>y1=double（f1）
y1=
-0.9589
>>y2=eval（f1）
y2=
-0.9589
>>digits
Digits=32
>>vpa（f1）
ans=
-0.95892427466313846889315440615599
>>VPA（F1,10）
Undefinedfunctionorvariable'F1'.
Didyoumean:
>>vpa（f1,10）
ans=
-0.9589242747
>>f=sym（'sn（x）'）;
>>g=sym（'y/exp（-2*t）'）
g=
y*exp（2*t）
>>finverse（f）
Warning:
Functionalinversecannotbefound.
>InD:
\ProgramFiles\MATLAB\R2013a\toolbox\symbolic\symbolic\symengine.p>symengineat56
Insym.sym>sym.privBinaryOpat1693
Insym.finverseat31
ans=
[emptysym]
>>finverse（g,'t'）
ans=
log（t/y）/2
>>compose（g,'t'）
ans=
t*exp（2*t）
>>compose（f,g）
ans=
sn（y*exp（2*t））
>>compose（f,g,'z'）
ans=
sn（z*exp（2*t））
>>diff（f）
ans=
diff（sn（x）,x）
>>cos（x）
ans=
Columns1through8
1.00000.5403-0.4161-0.9900-0.65360.28370.96020.7539
Columns9through11
-0.1455-0.9111-0.8391
>>diff（g）
ans=
exp（2*t）
>>diff（g,'t'）
ans=
2*y*exp（2*t）
>>symstx
>>limit（（sin（x+t）-sin（x）/t,t,0）
limit（（sin（x+t）-sin（x）/t,t,0）
|
Error:
Expressionorstatementisincorrect--possiblyunbalanced（,{,or[.
>>limit（（sin（x+t）-sin（x））/t,t,0）
ans=
cos（x）
>>int（f）
Warning:
Explicitintegralcouldnotbefound.
ans=
int（sn（x）,x）
>>f=sym（'sin（x）"）
f=sym（'sin（x）"）
|
Error:
AMATLABstringconstantisnotterminatedproperly.
>>f=sym（'sin（x）'）
f=
sin（x）
>>
>>int（f）
ans=
-cos（x）
>>int（g）
ans=
（y^2*exp（2*t））/2
>>int（g,'t'）
ans=
（y*exp（2*t））/2
>>int（g,'t',0,10）
ans=
（y*（exp（20）-1））/2
>>f=sym（'x^2+3*x+2'）
f=
x^2+3*x+2
>>g=sym（'x^3-1'）
g=
x^3-1
>>f+g
ans=
x^3+x^2+3*x+1
>>f~=g
ans=
x^2+3*x+2~=x^3-1
>>f~=g
ans=
x^2+3*x+2~=x^3-1
>>pretty（f）
2
x+3x+2
>>f1=horner（f）
f1=
x*（x+3）+2
>>f2=factor（f1）
f2=
（x+2）*（x+1）
>>somple（g）
Undefinedfunction'somple'forinputargumentsoftype'sym'.
>>simple（g）
simplify:
x^3-1
radsimp:
x^3-1
simplify（Steps=100）:
x^3-1
combine（sincos）:
x^3-1
combine（sinhcosh）:
x^3-1
combine（ln）:
x^3-1
factor:
（x-1）*（x^2+x+1）
expand:
x^3-1
combine:
x^3-1
rewrite（exp）:
x^3-1
rewrite（sincos）:
x^3-1
rewrite（sinhcosh）:
x^3-1
rewrite（tan）:
x^3-1
mwcos2sin:
x^3-1
collect（x）:
x^3-1
ans=
x^3-1
>>h=sym2poly（f）
h=
132
>>f=poly2sym（h）
f=
x^2+3*x+2
>>A=sym（'[xx^2;2*xcos（2*t）]'）
A=
[x,x^2]
[2*x,cos（2*t）]
>>A.'
ans=
[x,2*x]
[x^2,cos（2*t）]
>>det（A）
ans=
-2*x^3+cos（2*t）*x
>>diff（A）
ans=
[1,2*x]
[2,0]
>>eq1=sym（'2*x1-3*x2+2*x4=8'）
eq1=
2*x1-3*x2+2*x4==8
>>eq2=（'x1+5*x2+2*x3+x4=2'）;
>>eq3=（'3*x1-x2+x3-x4=7'）;
>>eq2=sym（'x1+5*x2+2*x3+x4=2'）;
>>eq3=sym（'3*x1-x2+x3-x4=7'）
eq3=
3*x1-x2+x3-x4==7
>>eq4=sym（'4*x1+x2+2*x3+2*x4=12'）;
>>[x1,x2,x3,x4]=solve（eq1,eq2,eq3,eq4）
x1=
3
x2=
0
x3=
-1
x4=
1
>>[y,z]=dsolve（'Dy-z=cos（x）,Dz+y=1','x'）
y=
sin（x）*（C4+（sin（x）*（sin（x）+2））/2）+cos（x）*（C5+x/2+2*cos（x/2）^3*sin（x/2）+2*cos（x/2）^2-cos（x/2）*sin（x/2））
z=
cos（x）*（C4+（sin（x）*（sin（x）+2））/2）-sin（x）*（C5+x/2+2*cos（x/2）^3*sin（x/2）+2*cos（x/2）^2-cos（x/2）*sin（x/2））
>>
实验四MATLAB的计算可视化和GUI设计
1.绘制二维曲线
窗口1：
y=sin（2πt）,t∈[0,2];窗口2：
y=e^（-t）,y=e^（-2t）,y=e^（-3t）,t∈[0,2];窗口3：
矩形脉冲：
宽度为1，高度为2，开始时间为1；窗口4：
单位圆
>>subplot（2,2,1）
>>t1=0:
0.1:
2;
>>y1=sin（2*pi*t1）;
>>plot（t1,y1）
>>title（'y=sin（2\pit）'）
>>subplot（2,2,2）
>>t2=0:
0.1:
2;
>>y2=[exp（-t2）;exp（-2*t2）;exp（-3*t2）];
>>plot（t2,y2）
>>axis（[02-0.21.2]）;
>>title（'y=e-t,y=e-2t,y=e-3t'）
>>subplot（2,2,3）;
>>t3=[0112234];
>>y3=[0022000];
>>plot（t3,y3）;
>>axis（[04-0.53]）;
>>title（'脉冲信号'）
>>subplot（2,2,4）;
>>t4=0:
0.1:
2*pi;
>>plot（sin（t4）,cos（t4））
>>axis（[-1.21.2-1.21.2]）;
>>axisequal;
>>title（'圆'）
2.绘制多条二阶系统时域曲线和三维图形
二阶系统的时域响应为：
y=1-1/（sqrt（1-zeta^2））*e^（-zetax）*sin（sqrt（1-zeta^2）x+a*cos（zeta））
>>x=0:
0.1:
20;
>>zeta=0
zeta=
0
>>y1=1-1/sqrt（1-zeta^2）*exp（-zeta*x）.*sin（sqrt（1-zeta^2）*x+acos（zeta））;
>>plot（x,y1）
>>zeta=0.3;
>>y2=1-1/sqrt（1-zeta^2）*exp（-zeta*x）.*sin（sqrt（1-zeta^2）*x+acos（zeta））;
>>holdon
>>plot（x,y2,'r:
'）
>>zeta=0.5;
>>y3=1-1/sqrt（1-zeta^2）*exp（-zeta*x）.*sin（sqrt（1-zeta^2）*x+acos（zeta））;
>>plot（x,y3,'g*'）
>>zeta=0.707;
>>y4=1-1/sqrt（1-zeta^2）*exp（-zeta*x）.*sin（sqrt（1-zeta^2）*x+acos（zeta））;
>>plot（x,y4,'m--'）
>>title（'二阶系统曲线'）
>>legend（'\zeta=0','\zeta=0.3','\zeta=0.5','zeta=0.707'）
>>gridon
>>gtext（'\zeta=0'）
>>gtext（'\zeta=0.3'）
>>gtext（'\zeta=0.5'）
>>gtext（'\zeta=0.707'）
>>ginput（3）
ans=
4.58531.0906
7.90321.0088
14.21661.0146
3.特殊图形
（1）.绘制条形图
>>x=0:
0.3:
2*pi;
>>y=sin（x）;
>>subplot（2,2,1）
>>bar（x,y,0.5）
>>axis（[0,2*pi,-1.2,1.2]）
（2）.绘制实心图
>>subplot（2,2,2）
>>fill（x,y,'r'）
（3）.绘制阶梯图
>>subplot（2,2,3）
>>stairs（x,y）
（4）.绘制火柴杆图
>>subplot（2,2,4）
>>stem（x,y）
升级会员 