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
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