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1、-实 验 报 告 课程名称： 可视化计算机语言 实验工程名称： matlab程序设计 学院： 信息工程学院 专业： 电子信息工程 指导教师： 报告人： *： 班级： 实验时间： 实验报告提交时间：教务部制一、实验目的与要求：1、 熟练掌握matlab的程序流程控制构造。2、 熟悉掌握M文件的构造和函数调用。3、 掌握内联函数和函数句柄的使用。4、 了解程序性能剖析窗口。二、内容和步骤：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也有各种程序流程控制，文件格式和函数调用的规则，通过对函数的调用就能够组成庞大的程序，完成复杂的功能。1. 使用程序流程控制 Fibon
2、acci数列的各元素为：1、1、2、3、5、8、.满足一下关系 F1=1 F2=1 Fn=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） 按M函数文件格式创立文件开头。function f=shiyan0501(n)%SHIYAN0501%Fibonacci数列%n 元素个数%f 构成Fibonacci数列向量%copyright 2015-11-25（2） 用while循环实现程序功能f(1)=1;f(2)=1;i=2;while i10breakelse f(i+1)=f(i-1)+f(i);endend当*个元素大于50，程序便退出循环构造当n=10，最后一个元素刚
3、好是大于50的，正好退出循环构造当n=12时，第十个元素对应的f(i)大于50，于是退出循环构造，不再运行f(11),f(12)了。（5） 将该.m文件生成P码文件 pcode shiyan0501将shiyan0501.m删除，重新运行该文件夹，结果如下所示：练习：将该M文件函数改为M脚本文件，将数列元素个数通过键盘输入，程序应该如何修改？将M文件函数另存为M脚本文件；在函数前加n=input(please input a num:)便可通过键盘键入文件运行结果如下所示：please input a num:12n = 12ans = 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 892.
4、 使用函数调用计算arcsin(*)，(1) 子函数factorial计算n!子函数factorial计算n!输入参数为n，使用for循环实现的阶乘，输出参数为阶乘。 在matlab界面中选择file-new-function命令，创立一个新的函数文件，修改输入输出参数和函数名。function f=factorial(n) % output_args = Untitled7( input_args )%UNTITLED7 此处显示有关此函数的摘要% 此处显示详细说明f=1;for m=1:nf=m*f;(2) 子函数cal.子函数cal是计算系数function k=cal(n1)%计算系数
5、for m=1:n1 k=factorial(2*n1)/(2(2*n1)*(factorial(n1)2*(2*n1+1);end输入参数n=5运行结果如下列图所示： cal(5)ans =0.0224本函数中调用了求阶乘的子函数factorial（3） 主程序shiyan0502.求主函数计算arcsin*，输入参数为*,输出参数为arcsin*的计算结果。程序如下所示：function y=shiyan0502(*)%shiyan0502 arcsin*n=1;if abs(*)0.0001 y=y+cal(n)*(2*n+1); n=n+1;endelse disp(输入错误); y=
6、0;returnend运行结果： y=shiyan0502(0.7)y =0.7754当输入参数不满足条件是退出程序： y1=shiyan0502(2)输入错误y1 = 0练习：如果不使用子函数factorial ，而直接在cal函数中计算阶乘，应如何修改程序。修改cal函数如下所示：function k=cal(n1)%计算系数f=1;f1=1;for m=1:2*n1 f1=m*f1;endfor m=1:n1 f=m*f;endk=f1/(2(2*n1)*f2*(2*n1+1);end调用程序shiyan0502，运行结果如下所示： y=shiyan0502(0.7)y =0.7754运
7、行结果与使用子函数factorial的运行结果一致。（4） 使用程序性能剖析。选择菜单view-profile命令；或使用在命令窗口输入profile viewer命令都可以翻开程序性能剖析窗口。在程序性能剖析窗口的命令输入栏中输入需要剖析的命令，y=shiyan0502(0.7),然后单击start profiling按钮，查看剖析报告。（5） 程序的调试。当有多个函数调用时，由于函数变量的工作空间是独立的，被调用的函数执行完毕后变量消失，因此调试时要使用matlab调试器查看运行过程中的变量值。设置断点。在需要查看的程序的地方设置断点， shiyan0502(0.7)K yy = 0.70
8、00K *=0.5* =0.5000在K输入*=0.5即可将*的值从0.7修改为0.5.去除断点，查看结果：ans =0.7236结果与*值为0.7时不一致，当*=0.7时，y =0.7754，由此可知，*的值已被修改。单步运行 shiyan0502(0.7)9 n=n+1;K 按单步运行键：可看到箭头不断的移动：6使用函数句柄。在命令窗口使用函数句柄调用函数。 h_shiyan0502=shiyan0502h_shiyan0502 = shiyan0502 y=feval(h_shiyan0502,0.5)y = 0.5236（7） 使用全局变量。Matlabe的编程不提倡使用全局变量，本例
9、中的程序主要是为了查看全局变量的概念。将n作为全局变量，子函数factorial不修改，子函数cal程序和主函数shiyan0502修改如下：function y=shiyan0502(*)%shiyan0502 arcsin*global n; n=1;if abs(*)0.0001 y=y+cal(n)*(2*n+1); n=n+1;endelse disp(输入错误); y=0;returnendfunction k=cal(n1)global nfor m=1:n k=factorial(2*n)/(2(2*n)*(factorial(n)2*(2*2*n+1);Endglobal为设
10、置的全局变量，子函数没有输入变量，而用全局变量n传递。在全局变量前设置断点，然后运行程序，当程序运行到断点处停顿，接着不断使用单步运行调试，结果如下所示： | | |练习：使用单步运行调试，查看全局变量n的变化，并在工作空间查看n；3、 利用泛函命令实现数值分析创立函数shiyan0503实现上述表达式关系。function y=shiyan0503(t)%shiyan0503 y=(sin(t).2.*e*p(a*t)-b*abs(t)a=0.1;b=0.5;y=(sin(t).2.*e*p(a*t)-b*abs(t);查看该函数的输出波形，如下列图所示：利用函数名求零点，在上图中可以看相互
11、在0的附近有2个过零点*1=fzero(shiyan0503,0.5)*2=fzero(shiyan0503,-0.5)运行结果如下所示： shiyan0503_1*1 = 0.5198*2 = -0.5993利用函数句柄求过零点 *1=fzero(shiyan0503,0.5)*1 = 0.5198 *2=fzero(shiyan0503,-0.5)*2 = -0.5993利用函数句柄求极小值，由图可知，极小值有多个，查看其中2个 *1=fminbnd(shiyan0503,0.1,0.7)*1 = 0.2511 *2=fminbnd(shiyan0503,2,5)*2 =3.3233练习：利用函数句柄求-1，1的面积。 *=-1:0.1:1; y=shiyan0503(*); area=trapz(*,y) %用梯形计算积分area =0.0485 area1=quad(shiyan0503,-1,1) %用quad计算积分area1 = 0.0469（2） 使用内联函数创立内联函数f a=0.1; b=0.5; f=inline(sin(t).2.*e*p(.1*t)-0.5*abs(t),t)f = 内联函数: f(t) = (sin(t).2.*e*p(.1*t)-0.5*abs(t)绘制曲线图
