计算机仿真实验教案Word文档格式.doc

1、一、实验目的 1熟悉MATLAB基本的操作界面。 2掌握MATLAB中变量、数组、向量和矩阵等对象的生成和基本运算方法。 3掌握MATLAB中绘图的基本操作。 4掌握MATLAB中的常用帮助命令使用方法二、实验原理1常见数学函数 表1-1 常见数学函数2、系统的在线帮助（1）help 命令： 1）当不知系统有何帮助内容时，可直接输入 help以寻求帮助: help（回车） 2）当想了解某一主题的内容时，如输入： help syntax （了解 Matlab 的语法规定） 3）当想了解某一具体的函数或命令的帮助信息时，如输入： help sqrt （了解函数 sqrt 的相关信息） （2）loo

2、kfor 命令 现需要完成某一具体操作，不知有何命令或函数可以完成，如输入： lookfor line （查找与直线、线性问题有关的函数） 3常量与变量 系统的变量命名规则：变量名区分字母大小写；变量名必须以字母打头，其后可以是任意字母，数字，或下划线的组合。此外，系统内部预先定义了几个有特殊意义和用途的变量，见表1-2：表1-2 特殊的变量、常量 （1）数值型向量（矩阵）的输入 1）任何矩阵（向量），可以直接按行方式输入每个元素：同一行中的元素用逗号（，）或者用空格符来分隔；行与行之间用分号（；）分隔。所有元素处于一方括号 内。2）系统中提供了多个命令用于输入特殊的矩阵： 表1-3 特殊矩阵

3、函数 注：上面函数的具体用法，可以用帮助命令 help 得到 （2）符号向量（矩阵）的输入 1）用函数 sym定义符号矩阵： 函数 sym实际是在定义一个符号表达式，这时的符号矩阵中的元素可以是任何的符号或者是表达式，而且长度没有限制。只需将方括号置于单引号中。 2）用函数 syms 定义符号矩阵 先定义矩阵中的每一个元素为一个符号变量，而后像普通矩阵一样输入符号矩阵。4数组（矩阵）的点运算 运算符：+（加）、-（减）、./（右除）、.（左除）、.（乘方）， 5矩阵的运算 +（加）、-（减）、*（乘）、/（右除）、（左除）、（乘方）、（转置）等；常用函数：det（行列式）、inv（逆矩阵）、r

4、ank（秩）、eig（特征值、特征向量）、rref（化矩阵为行最简形）6平面绘图 （1）MATLAB 能绘制非常丰富的平面图形，以下是一些常用的 MATLAB 绘图函数，以绘制不同平面图元和实现不同的平面图形绘制功能：表1-4 常见绘图命令（2）MATLAB提供了丰富的绘图点型，线型和颜色如表1-5所示。 表1-5 常见的点型，线型和颜色（3）MATLAB提供了其它的各种二维函数图如表1-6所示。 表1-6 其它二维图形函数三、实验仪器设备与器材计算机，MATLAB语言环境四、实验内容与步骤： 1输入 A=7 1 5；2 5 6；3 1 5，B=1 1 1; 2 2 2; 3 3 3，在命令窗

5、口或M文件中执行下列表达式，掌握其含义：A（2, 3） A（:,2） A（3,:） A（:,1:2:3） A（:,3）.*B（:,2） A（:,3）*B（2,:） A*B A.*B A2 A.2 B/A B./A 2. 先求下列表达式的值，然后显示MATLAB工作空间的使用情况并保存全部变量。（1）；（2）；（3） ；（4）3输入 C=1:20，则C（i）表示什么？其中 i=1,2,3,10。4练习把 y = sin（ x ） / x ， z = cos（x ） ， u = 2 sin（ x ） ， v = sin（ x ） / cos（ x ） 在 0 , 2 pi 区间内的四个子图分别用不

6、同的颜色、 点型和线型绘制在同一个窗口中， 并给其中加上纵坐标,标题、图例和网格线。5建立一个矩阵，求其行列式值、迹、秩和范数。6下面是一个线性方程组：（1）求方程的解；（2）将方程右边向量元素改为0.53，再求解，并比较的变化和解的相对变化；（3）计算系数矩阵A的条件数并分析结论。五、实验结果（或数据）与分析1根据实验内容中第1和3部分实验结果，分析总结矩阵和数组中各元素提取的命令。2根据实验内容中第1部分实验结果，分析总结矩阵运算和矩阵的点运算之间的区别。3根据实验内容中第2部分实验结果，分析总结MATLAB中基本数学表达式计算的方法。4根据实验内容中第4部分实验结果，分析总结MATLAB

7、中二维绘图的基本操作。5根据实验内容中第5、6部分实验结果，分析总结MATLAB中矩阵函数运算的基本操作实现和应用。六、实验总结与思考1写明实验目的，实验原理，实验仪器设备和器材，实验内容和步骤，以及对实验结果进行详尽的分析。2总结实验中的主要结论、实践技能和心得体会。3、附上实验过程中所用的程序。教学后记：基本操作以及变量数组、向量和矩阵等对象的生成和基本运算方法不熟练。实验二 MATLAB程序设计（设计性实验）1掌握建立和执行M文件的方法。2掌握利用if语句实现选择结构的方法。3掌握利用switch语句实现多分支选择结构的方法。4掌握定义和调用MATLAB函数的方法。if语句实现选择结构的

8、方法。switch语句实现多分支选择结构的方法。定义和调用MATLAB函数的方法。一、实验目的 二、设计内容 1求分段函数的值 用if语句实现，分别输出 2.输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A，B，C，D，E。其中90分100分为A，80分89分为B，70分79分为C，60分69分为D，60分以下为E。要求： （1）分别用if语句和switch语句实现。 （2）输入百分制后要判断该成绩的合理性，对不合理的成绩应输出出错信息。 3硅谷公司员工的工资计算方法如下： （1）工作时数超过120小时者，超过部分加发15%； （2）工作时数低于60小时者，扣发700元； （3）其余按每小时84元计发。

9、 试编程按输入的工号和该号员工的工时数，计算应发工资。 4. 一个物理系统可用下列方程组表示：从键盘输入三、设计要求 1实验2中要求采用if语句和switch语句分别实现。2实验4要求定义一个求解线性方程组AX=B的函数文件，然后在命令文件中调用该函数文件来实现设计内容。四、实验仪器设备与器材 计算机，MATLAB语言环境1根据实验内容中第1、2、3部分实验过程和结果，分析总结MATLAB中流程控制语句的使用方法。2根据实验内容中中第4部分实验过程和结果，分析总结MATLAB中函数文件的创建和调用方法。定义和调用MATLAB函数的方法不熟练。实验三 Simulink基本操作（验证性实验）1熟悉

10、Simulink基本模块（信号发生器，数学模块，示波器）的使用。 2掌握Simulink仿真参数的设置。 3熟悉构建Simulink子系统。 4学习自建模快的封装，帮助文档的编写。5掌握MATLAB命令窗口与Simulink的交互。MATLAB命令窗口与Simulink的交互。 1熟悉Simulink基本模块（信号发生器，数学模块，示波器）的使用。1、使用Simulink进行建模和仿真的过程启动MATLAB之后，在命令窗口中输入命令“Simulink”或单击MATLAB工具栏上的Simulink图标， 打开 Simulink 模块库窗口。在Simulink模块库窗口中单击菜单项“File | New