90南昌大学matlab实验报告

1MATLAB实验报告姓名学号班级机制2目录实验一熟悉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———————————————————203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987654321A的输入步骤。A=[123;456;789];2、矩阵的分行输入。A=[1,2,34,5,67,8,9]3、指令的续行输入S=1-1/2+1/3-1/4+...41/5-1/6+1/7-1/84、画出衰减振荡曲线teyt3sin3及其它的包络线30tey。t的取值范围是t=0:pi/100:2*pi;y=exp(-t/3).*sin(3*t);plot(y)holdony0=exp(-t/3);plot(y0)5、画出2222)sin(yxyxz所表示的三维曲面。yx,的取值范围是]8,8[。[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5A=[1,3;2,4]-[5,8;6,9]*iB=[1+5i,2+6i;3+8*i,4+9*i]C=A*B程序：A=[1,3;2,4]-[5,8;6,9]*iA=1.0000-5.0000i3.0000-8.0000i2.0000-6.0000i4.0000-9.0000iB=[1+5i,2+6i;3+8*i,4+9*i]B=1.0000+5.0000i2.0000+6.0000i3.0000+8.0000i4.0000+9.0000iC=A*BC=1.0e+002*0.99001.1600-0.0900i1.1600+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2sin4871log152xi，2|13|1iye，22zxy程序：x=(sin(pi*48/180)+sqrt(7))/(1+log2(15)-2i);y=abs(1+3i)/(1+exp(2));z=x^2+y^2z=0.4346+0.2859i2.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：123104561278914A；（2）将矩阵A第2至3行中第1，3，4列元素赋给矩阵B；6（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=123104561278914方法二A=[123104561278914]A=123104561278914(2)B=A(2:3,[134])B=46127914(3)C=ones(3,4);A=[12310;45612;78914];A=A+30.*CA([13],:)=A([31],:)A=3738394434353642313233403．（1）建立一个45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013014015d。程序：(1)B=zeros(4,5)B=00000000000000000000B=eye(4,5)B=710000010000010000010B=ones(4,5)B=11111111111111111111(2)d=[013,;014;015]d=0130140154．当x=0.2，0.4，0.6，0.8时，分别求sin()cos()yxx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^28B1=1.0000002.44422.740101.000002.71741.8971001.00000.38100.29260004.0000000004.0000B2=[ER+R*S;OS^2]B2=1.0000002.44422.740101.000002.71741.8971001.00000.38100.29260004.0000000004.00002．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-12Hp=det(P)Hp=1Th=cond(H)Th=4.7661e+05Tp=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=0.27850.97060.42180.03570.74310.54690.95720.91570.84910.39220.95750.48540.79220.93400.65550.96490.80030.95950.67870.17120.15760.14190.65570.75770.7060b=det(a)b=9-0.1322c=trace(a)c=3.4127d=rank(a)d=5e=norm(a)e=3.27594．已知5881252018629A，求特征值和特征向量，并分析其数学意义程序：A=[-2981820512-885];[vd]=eig(A)v=0.74380.19950.3004-0.5822-0.79240.87470.32820.57650.3803%列向量分别为相应的特征向量d=-27.3185000-8.765600017.0841%特征值构成的对角矩阵5．下面是一个线性方程组52.067.095.06/15/14/15/14/13/14/13/12/1321xxx（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=1.20000.60000.6000(2)P(3)=[0.53]%将0.52变为0.5310P=0.95000.67000.5300x2=A\Px2=3.0000-6.60006.6000t=cond(A)t=1.3533e+0036．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=1.93640.40860.61302.9580B2=sqrt(A)B2=2.00001.41421.73213.0000Sqrtm(A)求出的是矩阵A的平方根，即：A︱＾A︱=A，求出的是A1Sqrt(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dxxx2sin，xdxcos1，程序：（1）x=sym('x');f=x*sin(x^2);int(f)ans=11-1/2*cos(x^2)（2）x=sym('x');f=1/(1+cos(x));int(f)ans=tan(1/2*x)验证：（1）symsxy;f=-1/2*cos(x^2);diff(f)ans=sin(x^2)*x（2）symsxy;f=tan(1/2*x);diff(f)ans=1/2+1/2*tan(1/2*x)^22．(定积分)用trapz,int计算下列定积分(2个)10sindxxx,20)2sin(dxxex程序：x=sym('x’);int(sin(x)/x,0,1)ans=sinint(1)symsx;s=exp(x).*sin(2*x);int(s,0,2*pi)2/5-(2*exp(2*pi))/5x=0:2*pi/100:2*pi;s=exp(x).*sin(2*x);trapz(x,s)-213.44503．(椭圆的周长)用定积分的方法计算椭圆14922yx的周长t=0:0.001:pi/2;a=3;b=2;x=a*cos(t);%x即为椭圆周上的点的横坐标y=b*sin(t);%y即为椭圆周上的点的纵坐标12X=x(2:end);Y=y(2:end);x(end)=[];y(end)=[];x=X-x;y=Y-y;d=sqrt(x.^2+y.^2);d=4*sum(d)d=15.85594．（二重积分）计算积分yyxdxdyyx222)1(symspt;f=sym('p+cos(t)*p^2+sin(t)*p^2');f1=int(f,p,0,2*sin(t));f2=int(f1,t,0,pi)f2=2*pi5．(广义积分)计算广义积分dxxx421)exp(symsx;s=exp(-x^2)/(1+x^4);int(s,-inf,in