MATLAB上机练习集.docx
《MATLAB上机练习集.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MATLAB上机练习集.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
MATLAB上机练习集
MATLAB数值计算
二、实验目的
（1）掌握MATLAB变量的使用
（2）掌握MATLAB数组的创建
（3）掌握MATLAB数组和矩阵的运算
（4）熟悉MATLAB多项式的运用
三、实验原理
1.矩阵分析
矩阵转置：
单引号（’）
矩阵的旋转：
rot90（A,k），功能是将矩阵A旋转90度的k倍，缺省值是1
矩阵的左右翻转：
fliplr（A）
矩阵的上下翻转：
flipud（A）
矩阵的逆：
inv（A），与A^（-1）等价
矩阵的行列式：
det（A）
矩阵的秩：
rank（A）
矩阵的迹：
trace（A）
将矩阵化为最简式：
rref（A）
矩阵的特征值与特征向量：
（1）E=eig（A）；矩阵A的所有特征值构成向量E；
（2）[V,D]=eig（A）；A的所有特征值构成对角阵D，A的特征向量构成V的列向量；
2.多项式
多项式的建立：
若多的项的全部根构成的向量为X，则以X为根的多项式为poly（X）
多项式的根：
roots（p）计算以向量p为系数的多项式的根，包括重根，复根
多项式求值：
polyval（p,x），p是多项式的系数，x可以是一个数也可以是一个矩阵
多项式求拟合次数：
polyfit（x,y,n），x可以是一个数也可以是一个矩阵，y是x对应的数或矩阵
多项式的四则运算：
（1）P1+P2；
（2）P1-P2；（3）conv（P1,P2）,（4）deconv（P1,P2）
MATLAB绘图
1、绘制
和它的导数在[0,4
]的曲线，并用适当的字体、大小标注其x轴、y轴及其函数。
symst
>>y1=sqrt（3）/2*exp（-2*t）*sin（2*sqrt（3）*t+pi/6）;
>>y2=diff（y1）
y2=
3*exp（-2*t）*cos（pi/6+2*3^（1/2）*t）-3^（1/2）*exp（-2*t）*sin（pi/6+2*3^（1/2）*t）
>>t=0:
0.1*pi:
4*pi;
>>y1=sqrt（3）/2*exp（-2*t）.*sin（2*sqrt（3）*t+pi/6）;
>>y2=3*exp（-2*t）.*cos（pi/6+2*3^（1/2）*t）-3^（1/2）*exp（-2*t）.*sin（pi/6+2*3^（1/2）*t）;
>>plot（t,y1,'r',t,y2,'b'）
>>title（'y1=sqrt（3）/2*exp（-2*t）.*sin（2*sqrt（3）*t+pi/6）'）
>>xlabel（'x'）
>>ylabel（'y'）
>>gridon
symst
y1=sqrt（3）/2*exp（-2*t）*sin（2*sqrt（3）*t+pi/6）;
y2=diff（y1）;
x=0:
0.1*pi:
4*pi;
s1=subs（y1,'t',x）;
s2=subs（y2,'t',x）;
plot（x,s1,'k',x,s2,'r'）
>>title（'y1=sqrt（3）/2*exp（-2*t）*sin（2*sqrt（3）*t+pi/6）'）;
xlabel（'x'）
ylabel（'y'）
gridon
2、采用两种不同方法绘制
在
的三维（透视）网格曲面。
（提示：
ezmesh;mesh;hidden）
[x,y]=meshgrid（[-3:
0.1:
3]）;
>>z=4*x.*exp（-x^2-y^2）;
>>mesh（x,y,z）
>>[x,y]=meshgrid（[-3:
0.1:
3]）;
>>z=4*x.*exp（-x.^2-y.^2）;
>>mesh（x,y,z）
>>symsxy
z=4*x.*exp（-x.^2-y.^2）;
ezmesh（x,y,z,[-3,3],[-3,3]）
3、绘制下列极坐标图形
r=3（1-cos）
r=2（1+cos）
r=2（1+sin）
r=cos3
r=exp（4）
（1）x=0:
.0001:
2*pi;
>>r=3*（1-cos（x））;
>>polar（x,r）
（2）x=0:
.0001:
2*pi;
>>r=2*（1+cos（x））;
>>polar（x,r）
（3）x=0:
.0001:
2*pi;
r=2*（1+sin（x））;
polar（x,r）
x=0:
.0001:
2*pi;
r=cos（3*x）;
polar（x,r）
（4）x=0:
.0001:
2*pi;
r=cos（3*x）;
polar（x,r）
（5）x=0:
.0001:
1;
r=exp（4*pi*x）;
polar（x,r）
4、在同一坐标内，分别用不同线型和颜色绘制曲线
和
，标记两曲线交叉点。
symsx
x=-10:
10;
y1=0.2*exp（-0.5*x）.*cos（4*pi*x）;
y2=2*exp（-0.5*x）.*cos（pi*x）;
plot（x,y1,'r',x,y2,'b'）;
holdon
g=find（abs（y2-y1）<.0002）;
plot（x（g）,y2（g）,'v'）;
gridon
MATLAB符号计算
三、实验原理
1.函数极限及导数的方法
（1）函数极限：
limit（F,x,a）求符号函数f（x）的极限值。
即计算当变量x趋近于常数a时，f（x）函数的极限值。
（2）limit（f）：
求符号函数f（x）的极限值。
符号函数f（x）的变量为函数findsym（f）确定的默认变量；没有指定变量的目标值时，系统默认变量趋近于0，即a=0的情况。
（3）limit（f,x,a,'right'）：
求符号函数f的极限值。
'right'表示变量x从右边趋近于a。
（4）limit（f,x,a,‘left’）：
求符号函数f的极限值。
‘left’表示变量x从左边趋近于a。
2.微分：
diff（s）：
没有指定变量和导数阶数，则系统按findsym函数指示的默认变量对符号表达式s求一阶导数。
diff（s,'v'）：
以v为自变量，对符号表达式s求一阶导数。
diff（s,n）：
按findsym函数指示的默认变量对符号表达式s求n阶导数，n为正整数。
diff（s,'v',n）：
以v为自变量，对符号表达式s求n阶导数。
3.函数定积分和不定积分的方法：
int（s）：
没有指定积分变量和积分阶数时，系统按findsym函数指示的默认变量对被积函数或符号表达式s求不定积分。
int（s,v）：
以v为自变量，对被积函数或符号表达式s求不定积分。
int（s,v,a,b）：
求定积分运算。
a,b分别表示定积分的下限和上限。
梯形法：
trapz（x,y）：
x为分割点构成的向量，y为被积函数在分割点上的函数值构成的向量；
抛物线法：
quad（f,a,b,tol），f是被积函数，[a,b]是积分区间，tol是精度。
4.求和及泰勒级数展开的方法：
（1）求和symsum（s,v,n,m）其中s表示一个级数的通项，是一个符号表达式。
v是求和变量，v省略时使用系统的默认变量。
n和m是求和的开始项和末项。
（2）泰勒级数展开taylor（f,v,n,a）该函数将函数f按变量v展开为泰勒级数，展开到第n项（即变量v的n-1次幂）为止，n的缺省值为6。
v的缺省值与diff函数相同。
参数a指定将函数f在自变量v=a处展开，a的缺省值是0。
symsx
>>f=[（1+x）\（1-x）]^（1\x）;
>>limit（f）
ans=1
symsx
>>f=x*log（1+x）\sin（x）*sin（x）;
>>limit（f）
ans=1
symsxta
f=1+（2*t\a*x）^5*x;
limit（f,x,'inf'）
ans=
（a^5*inf^6）/（32*t^5）+1
2.求下列函数的导数：
（1）
symsx
f=x*sin（x）*log（x）;
>>diff（f,'x'）
ans=
sin（x）+log（x）*sin（x）+x*cos（x）*log（x）
（2）
，求
，
，
symsxt
g=[a*exp（x）t^3;t*cos（x）log（x）]
g=
[a*exp（x）,t^3]
[t*cos（x）,log（x）]
>>diff（f,'x'）
ans=
sin（x）+log（x）*sin（x）+x*cos（x）*log（x）
>>diff（f,'x',2）
ans=
2*cos（x）+2*cos（x）*log（x）+sin（x）/x-x*log（x）*sin（x）
diff（diff（f,'t'）,'x'）
ans=
0
3.求下列函数的积分
（1）
symsx
f=5*x+3*x+[x^（1\2）]\4;
>>int（f,x）
ans=
（4*（x^3-1））/x
（2）
symsx
g=x*exp（x）\（1+x^2）;
>>int（g,x,0,1）
ans=
Inf
（3）
symsxy
g=x/（1+x*y）;
>>int（int（g,x,0,1）,y,0,1）
ans=
log（4）–1
（4）
由曲面
，
，
所围成
symsxyz
>>g=x^2+y^2;
int（int（int（g,x,1,2^（1/2））,y,1,2^（1/2））,z,1,2）
ans=
10/3-2*2^（1/2）
y1=[-25-7;43-2;21-6];
y2=[-5;3;15];
>>a=y1\y2
a=
2.1507
-3.438
-2.3562
5.求下列级数的和
（1）
（2）
symsx
>>b=（2*x-1）/2^x;
ymsum（b,x,1,inf）
ans=
电力系统的建模与仿真
二、实验目的
掌握电力系统的建模与仿真方法与技巧。
三、实验原理
建模与仿真步骤：
（1）建立理论数学模型；
（2）打开SIMULINK-powersystem模块库，搭建模型；（3）模块间信号线的连接；（4）设置模块参数；（5）设置仿真运行参数（解算器、步长和仿真时间）；（6）试运行，进行仿真参数的再设置；（7）仿真结果显示。
升级会员 