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1、系统仿真与MATLAB语言实验指导书韶关学院2012级自动化专业系统仿真与MATLAB语言实验说明1、所有同学必须参加实验课，按照排定顺序上机。2、每次上机请登记在实验室记录本上，固定机位，一人一机。3、本课程 7次上机实验 （其中前6次实验要提交纸质实验报告， 第7 次实验提交电子版实验报告）。4、在机房内务必保持安静，不得大声喧哗，不得从事与实验无关 事项，如打游戏、看电影等。5、写好预习报告：针对实验内容要求用自己的语言简要的写明实验目的、实验原 理，并针对实验内容预先做好程序的编写。所有实验项目必须提前编 写程序！不写预习报告不得参加实验！6、数据记录 记录实验的原始数据，实验期间当场
2、提交。拒绝抄袭。实验过程 中要能回答我的提问。7、实验内容 总结所做实验的内容 回答有关思考题2014、9实验一 MATLAB 语言工作环境和基本操作一、实验目的：熟悉MATLAB的工作环境，学会使用MATLAB进行一些简单的运算。二、实验内容：MATLAB的启动和退出，熟悉MATLAB的桌面(Desktop)，包括菜单(Menu)、工具条(Toolbar)、命令窗口(Command Window)、历史命令窗口、工作 空间(Workspace)等；完成一些基本的矩阵操作；学习使用在线帮助系统。三、实验步骤：1、启动MATLAB,熟悉MATLAB的桌面。2、在命令窗口执行命令完成以下运算，观察
3、workspace的变化，记录运算结果。(1) (365-52x2-70) 一3(2) area=pi*2.5A2(3) 已知 x=3，y=4,在 MATLAB 中求 z：x2y3输入C=1:2:20,贝IC (i)表示什么？其中i=l,2,3,，；(5) 掌握MATLAB常用命令 who%列出工作空间中变量 whos%列出工作空间中变量，同时包括变量详细信息save test%将工作空间中变量存储到test.mat文件中load test%从test.mat文件中读取变量到工作空间中clear%清除工作空间中变量help 函数名 %对所选函数的功能、调用格式及相关函数给出说明 lookfor
4、%查找具有某种功能的函数但却不知道该函数的准确名称如：lookfor Lyapunov可列出与Lyapunov有关的所有函数。(6) 将下面的矩阵赋值给变量ml,用whos命令察看ml在内存中占用的字节数，写出下 面各指令的运行结果并上机验证。162313m1=51110897612414151执行以下命令m1( 2 , 3 )m1( 7 )m1( : , 3 )m1( 2 : 3 , 1 : 3 )m1( 1 ,4 ) + m1( 2 ,3 ) + m1( 3 ,2 ) + m1( 4 ,1) (7)执行命令help abs查看函数abs的用法及用途，计算abs( 3 + 4i )8)执行命
5、令x=0:0.1:6*pi;y=5*sin(x);plot(x,y)(9)运行MATLAB的演示程序，dem0,以便对MATLAB有一个总体了解。( 10) 设计 M 文件计算:x=0:0.1:10J0 csum = 乂 x2 - 2xiii=当 sum1000 时停止运算，并显示求和结果及计算次数。(11) 求100, 999之间能被21整除的数的个数(提示利用函数rem)。(12) 建立一个字符串向量，删除其中的大写字母(使用find函数)。四、思考题1 、以下变量名是否合法？为什么？( 1 ) x2( 2) 3c0l( 3) _r0w( 4) f0r2、求以下变量的值，并在MATLAB中
6、验证。(1) a = 1 : 2 : 5 ;( 2) b = a a a ;( 3 ) c = a + b ( 2 , : )实验2 MATLAB 程序设计一、实验目的和要求：1、熟练掌握MATLAB的程序流程控制结构2、熟练掌握 M 文件的结构3、熟练掌握函数的调用和参数传递4、掌握MATLAB程序编辑、运行及调试方法二、实验内容：MATLAB的语法规则简洁，编程效率高，作为一个完整的程序语言，MATLAB也有其各种 程序流程控制、文件格式和函数调用的规则，通过函数的调用就能够组成庞大的程序，完成 复杂的功能。三、实验步骤：启动 MATLAB 后， 点击 File|New|M-File ，
7、启动 MATLAB 的程序编辑及调试器(Editor/Debugger),编辑以下程序，点击File|Save保存程序，注意文件名最好用英文字 符。点击 Debug|Run 运行程序，在命令窗口查看运行结果，程序如有错误则改正。1 、使用程序流程控制Fib on acci数列的各元素为：1, 1, 2, 3, 5, 8,，满足以下关系：F1=1F2=1Fn=Fn-1+Fn-2用 M 函数文件实现，数列的元素个数为输入变量。(1)用while循环实现程序功能( 2)用 for 循环实现程序功能(3)实现当某个元素大于50时，退出循环结构。(提示：使用break)2、数论中一个有趣的题目：任意一个
8、正整数，若为偶数，则用2 除之，若为奇数，则与3 相乘再加上 1。重复此过程，最终得到的结果为1。如：2t13t10t5t16t8t4t2t16t3t10t5t16t8t4t2t1编写程序，并运行程序验证程序是否正确。3、编写一个函数，计算下面函数的值，给出标量x的值，调用该函数后，返回y的值。 function y=myfun1(x)厂sin x,x 0y (x) = x,0 x 3选择一些数据测试你编写的函数。实验3 MATLAB 绘图一、实验目的和要求：1、熟练掌握MATLAB二维曲线的绘制2、熟练掌握图形的修饰3、知道三维图形的绘制4、熟练掌握各种特殊图形的绘制二、实验内容：MATLA
9、B的图形功能非常强大，可以对二维、三维数据用图形表现，并可以对图形的线型、 曲面、视角、色彩、光线等进行处理。与其他软件一样，MATLAB也可以实现GUI设计， 是人机交互界面更加美观、方便。三、实验步骤：1、在同一坐标系下绘制下面三个函数在性0, 4冗的图象，三条曲线分别采用不同的线形、 颜色来绘制(此题采用两种不同的绘制方法实现在同一坐标系绘制三条曲线)。y = t1 _y = 7t2y = 4兀 e -o.it sin( t)2、x= 2n，2n , y1=sinx、y2=cosx、y3=sin2x、y4=cos 2x(1) 用 MATLAB 语言分四个区域分别绘制的曲线，并且对图形标题
10、及横纵坐标轴进 行标注(如下图所示)。图 1 四分区绘制曲线2)另建一个窗口，不分区，用不同颜色、线型绘出四条曲线，并标注图例注解。File Edit Vi ew Insert Tools Desktop Window Help0.80.60.40.2-0.2-0.4-0.Gsin(x) cos(x)-sin(2x) cos(2x)3、三维空间z=0:0.1 x=cos(z);-0.8 -: . :； 1 IJ :、: . /-曲线绘制 !_彳II :II I 一 / I 心/ I4*pj-8 -E d -20246 Sy=sin(z);plot3(x,y,z)4、用mesh或surf函数，绘
11、制下面方程所表示的三维空间曲面，x和y的取值范围设为-3, 3。x210y2105、特殊图形MATLAB还提供了一些特殊的曲线以满足特殊的要求。对函数y=s inx,分别绘制：(1) 绘制条形图(bar)(2) 绘制实心图(fill)(3) 绘制阶梯图(stairs)(3)绘制火柴杆图(stem)实验4 MATLAB 数值及符号计算一、实验目的和要求：1、熟练掌握MATLAB变量的使用2、熟练掌握MATLAB矩阵和数组的运算3、熟悉MATLAB多项式的运用4、熟练掌握MATLAB符号表达式的创建5、熟练掌握符号表达式的代数运算6、熟练掌握符号微积分7、掌握符号积分变换8、熟悉符号方程的求解 二
12、、实验内容和步骤：11471232411、a =b 二c 二0d =852456_1351-1-2360下列运算是否合法，为什么？如合法，结果是多少？(1) result1 = a(2) result2 = a * b(3) result3 = a + b(4) result4 = b * d(5) result5 = b ; c * d(6) result6 = a . * b(7) result7 = a . / b(8) result8 = a . * c(9) result9 = a . b(10) resultIO = a . A2(11) resultll = a 人2(12) r
13、esult12 = 2 人 a2、用MATLAB求下面的的方程组。7212x1x4915327(1)22115X2x=1313213x40厂x + y + z 二 1x + 2 y + z w 二 82x y 3w 二 33x + 3 y + 5 z 6w 二 53、已知A二221153 2 11322213求矩阵A的秩(rank)(2) 求矩阵A的行列式(determinant)(3) 求矩阵A的逆(inverse)(4) 求矩阵A的特征值及特征向量(eigenvalue and eigenvector)4、关系运算与逻辑运算已知a=20,b=-2,c=0,d=1,计算下列变量的值，并上机验证。(1) r1 = a b(2) r2 = a b & c d(3) r3 = a = b* (-10)(4) r4 = b | c5、创建符号表达式和符号表达式的操作g =y对符号表达式 f=sln x，e - 21进行操作。(1) 创建符号变量，分别使用sym和syms命令( 2)求反函数和复合函数。 用 finverse 函数求 f 和 g 的反函数 用compose函数求f, g的复合函数(
