南昌大学matlab实验报告.docx
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南昌大学matlab实验报告.docx
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南昌大学matlab实验报告
MATLAB实验报告
姓名北弟
学号*********
班级机制***班
实验一熟悉MATLAB环境认识MATLAB——————————3
实验二MATLAB运算基础————————————————5
实验三MATLAB矩阵分析和处理——————————————7
实验四求余弦的积分并绘出图像——————————————10
实验五、六用matlab求解多项式并用plot
绘制函数图象(常微分方程)——————————12
实验七函数文件————————————————————14
实验八、九MATLAB程序设计(循环、选择)————————16
实验十采用SIMULINK的系统仿真—————————————18
实验十一菜单设计———————————————————20
实验一熟悉MATLAB环境认识MATLAB
一、实验目的
熟悉matlab的安装与启动;熟悉matlab用户界面;熟悉matlab功能、建模元素;熟悉matlab优化建模过程。
二、实验设备与仪器
1.微机
2.matlab仿真软件
三、实验步骤
1.了解matlab的硬件和软件必备环境;
2.启动matlab;
3.熟悉标题栏,菜单栏,工具栏,元素选择窗口,状态栏,控制栏以及系统布局区;
4.学习优化建模过程。
四、实验报告要求
1.写出matlab系统界面的各个构成;以及系统布局区的组成;以及每一部分的功能;
2.优化建模过程应用举例
五、实验内容
(一)、Matlab操作界面
1.命令窗口(commandwindow)
2.命令历史窗口(commandhistory)
3.工作空间管理窗口(workspace)
4.当前路径窗口(currentdirectory)
(二)、实现下列优化建模过程
1、简单矩阵的输入步骤。
A=[123;456;789];
2、矩阵的分行输入。
A=[1,2,3
4,5,6
7,8,9]
3、指令的续行输入
S=1-1/2+1/3-1/4+...
1/5-1/6+1/7-1/8
4、画出衰减振荡曲线及其它的包络线。
的取值范围是
>t=0:
pi/100:
2*pi;
>>y=exp(-t/3).*sin(3*t);
>>plot(y)
>>holdon
>>y0=exp(-t/3);
>>plot(y0)
5、画出所表示的三维曲面。
的取值范围是。
>>[x,y]=meshgrid([-8:
0.1:
8]);
>>z=sin(sqrt(x.*x+y.*y))./sqrt(x.*x+y.*y);
>>subplot(1,3,1);
>>plot3(x,y,z)
>>subplot(1,3,2);
>>mesh(x,y,z)
>>subplot(1,3,3);
>>surf(x,y,z)
6、复数矩阵的生成及运算
A=[1,3;2,4]-[5,8;6,9]*i
B=[1+5i,2+6i;3+8*i,4+9*i]
C=A*B
程序:
>>A=[1,3;2,4]-[5,8;6,9]*i
A=
1.0000-5.0000i3.0000-8.0000i
2.0000-6.0000i4.0000-9.0000i
>>B=[1+5i,2+6i;3+8*i,4+9*i]
B=
1.0000+5.0000i2.0000+6.0000i
3.0000+8.0000i4.0000+9.0000i
>>C=A*B
C=
1.0e+002*
0.99001.1600-0.0900i
1.1600+0.0900i1.3700
实验二MATLAB运算基础
一、实验目的及要求:
1.掌握建立矩阵的方法。
2.掌握MATLAB各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。
二、实验内容及程序:
1.计算表达式的值
,,
程序:
>>x=(sin(pi*48/180)+sqrt(7))/(1+log2(15)-2i);
>>y=abs(1+3i)/(1+exp
(2));
>>z=x^2+y^2
z=
0.4346+0.2859i
2.矩阵的直接建立及矩阵的运算
(1)请利用直接建立矩阵的方法,采用两种方式建立如下矩阵:
;
(2)将矩阵A第2至3行中第1,3,4列元素赋给矩阵B;
(3)将矩阵A的每个元素加30,并且将第1行和第3行进行交换。
程序:
(1)方法一
>>A=[12310;45612;78914]
A=
12310
45612
78914
方法二
>>A=[12310
45612
78914]
A=
12310
45612
78914
(2)>>B=A(2:
3,[134])
B=
4612
7914
(3)>>C=ones(3,4);
>>A=[12310;45612;78914];
>>A=A+30.*C
>>A([13],:
)=A([31],:
)
A=
37383944
34353642
31323340
3.
(1)建立一个的零矩阵、单位矩阵和元素全为1的方阵。
(2)请使用直接建立矩阵的方法,并结合MATLAB中建立矩阵的函数,生成如下矩阵。
程序:
(1)
>>B=zeros(4,5)
B=
00000
00000
00000
00000
>>B=eye(4,5)
B=
10000
01000
00100
00010
>>B=ones(4,5)
B=
11111
11111
11111
11111
(2)>>d=[013,;014;015]
d=
013
014
015
4.当x=0.2,0.4,0.6,0.8时,分别求的值。
程序:
>>x=[0.20.40.60.8];
>>y=sin(x).*cos(x)
y=
0.19470.35870.46600.4998
三、实验结果讨论
1.如何访问数组中的元素?
设一个矩阵a,访问其第i个元素则为a[i-1],其中以列为主顺序依次查询
2.如何输出显示字符型变量?
Sprintf(‘%c’,x)
实验三MATLAB矩阵分析和处理
一、实验目的
1.掌握生成特殊矩阵的方法。
2.掌握矩阵分析的方法。
4.用矩阵求逆法解线性方程组。
二、实验内容
1.产生3行二列的单位矩阵、随机矩阵、零矩阵和对角矩阵。
程序:
>>E=eye(3);
>>R=rand(3,2);
>>O=zeros(2,3);
>>S=diag([2,2]);
>>A=[ER;OS];
>>B1=A^2
B1=
1.0000002.44422.7401
01.000002.71741.8971
001.00000.38100.2926
0004.00000
00004.0000
>>B2=[ER+R*S;OS^2]
B2=
1.0000002.44422.7401
01.000002.71741.8971
001.00000.38100.2926
0004.00000
00004.0000
2.产生5阶希尔伯特矩阵H和5阶帕斯卡矩阵P,求其行列式的值Hh和Hp以及他们的条件数Th和Tp,判断哪个矩阵性能更好,为什么?
程序:
>>H=hilb(5);
>>P=pascal(5);
>>Hh=det(H)
Hh=
3.7493e-12
>>Hp=det(P)
Hp=
1
>>Th=cond(H)
Th=
4.7661e+05
>>Tp=cond(P)
Tp=
8.5175e+03
所以,希尔伯特矩阵H的性能更好。
因为H的条件数Th更接近1。
3.建立一个5x5矩阵,求它的行列式的值、迹、秩和范数
程序:
>>a=rand(5)
a=
0.27850.97060.42180.03570.7431
0.54690.95720.91570.84910.3922
0.95750.48540.79220.93400.6555
0.96490.80030.95950.67870.1712
0.15760.14190.65570.75770.7060
>>b=det(a)
b=
-0.1322
>>c=trace(a)
c=
3.4127
>>d=rank(a)
d=
5
>>e=norm(a)
e=
3.2759
4.已知,求特征值和特征向量,并分析其数学意义
程序:
>>A=[-29818
20512
-885];
>>[vd]=eig(A)
v=
0.74380.19950.3004
-0.5822-0.79240.8747
0.32820.57650.3803%列向量分别为相应的特征向量
d=
-27.318500
0-8.76560
0017.0841%特征值构成的对角矩阵
5.下面是一个线性方程组
(1)求方程的解
(2)将方程右边向量第三个元素0.52改为0.53,并比较解的变化
(3)计算系数矩阵A的条件数并分析结论
程序:
(1)
>>A=[1/21/31/4;1/31/41/5;1/41/51/6];
>>P=[0.950.670.52]';
>>x=A\P%求方程的解
x=
1.2000
0.6000
0.6000
(2)>>P(3)=[0.53]%将0.52变为0.53
P=
0.9500
0.6700
0.5300
>>x2=A\P
x2=
3.0000
-6.6000
6.6000
>>t=cond(A)
t=
1.3533e+003
6.建立A矩阵,试比较sqrtm(A)和sqrt(A),并分析他们的区别
程序:
>>A=[42;39];
>>B1=sqrtm(A)%矩阵A的平方根
B1=
1.93640.4086
0.61302.9580
>>B2=sqrt(A)
B2=
2.00001.4142
1.73213.0000
Sqrtm(A)求出的是矩阵A的平方根,即:
A︱^A︱=A,求出的是A1
Sqrt(A)求出的是A中每个元素的平方根,即A2.^A2=A,求出的是A2
实验四求余弦的积分并绘出图像
一、实验目的
1、了解绘图工具的使用。
二、实验要求
1.(不定积分)用int计算下列不定积分,并用diff验证
,,
程序:
(1)
>>x=sym('x');
>>
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