实习报告matlab

2024-08-05

实习报告matlab（精选7篇）

实习报告matlab 篇1

实验一

仿真条件：电机空载下，输入为阶跃信号，仿真时间为0.4S。

阶跃信号，仿真时间为0.4S。

图二磁链图

实验结果：开始时有摩擦转矩，在短时间内能够快速形成圆形转矩。

图1 速度响应曲线实际结果：时间与电机负载转矩为0时的电机响应速度曲线，速度响应误差为0。

仿真条件：电机空载下，输入为

仿真条件：d轴电流设置为0，输入为阶跃信号，电机空载运行响应时间为0.4秒。

图三速度电流响应曲线

实际结果：在0.02秒时间达到目标转速，iq达到稳定。

实验三

实验目的：验证比列系数对稳态跟踪误差的影响。

仿真条件：修改KVFF为0，KAFF为0，负载为0，KPP为169，KPD为200.8,kpi为0

图四速度 EP的响应曲线

试验目的：验证比例系数对稳态跟踪误差的关系ESS=V/K稳态跟踪误差越来越小。

仿真条件：修改KVFF为0，KAFF为0，负载为0，KPP为500，KPD为200.8,kpi为0。

图五速度 EP的响应曲线

试验目的：验证比例系数对稳态跟踪误差的关系。

仿真条件：修改KVFF为0，KAFF为0，负载为0，KPP为5000，KPD为200.8,kpi为0。

图六速度 EP的响应曲线

实验结果：Ep=V/K，随着K的增加，V不变，EP渐渐减小，前馈=1，完全补偿误差，稳定位置跟踪误差=0.试验目的：修改前馈系数观察稳态跟踪误差关系。

仿真条件：使KVFF为0.5电机负载为0使电机的摩擦系数为0。

图七速度 EP的响应曲线

试验结论：修改前馈系数观察稳态跟踪误差关系。仿真条件：使KVFF为1电机负载为0使电机的摩擦系数为0。

图八速度 EP的响应曲线

实验结果:由稳态跟踪误差=速度/比列系数（ess=v/k)得，比列系数越大，速度不变，稳态跟踪误差越大。

实验二

条件：电流给定信号（iq=500HZF方波），Id=0。电机的摩擦系数为无穷大，看Iq的响应波形。

实验结果:电机的摩擦系数为1000时，TL会反向转动。

条件：电流环达到速度环输出，还原参数速度还比列信号改成正弦波，继续增加频率。

正弦波频率为100HZ

正弦波频率为200HZ

正弦波频率为500HZ

正弦波频率为700HZ

实验四

实验条件：建立一个直流电机单速度闭环调节器。

实习报告matlab 篇2

数据输入

VB版本程序的试验报告编号是由试验人员输入, 每个试验人员的编码规则是不一致, 导致仅以编号查找试验报告没有规律可循。MATLAB版本程序的试验报告编号是由软件按照年月日加当天的流水号规律自动生成的, 非常方便日后的试验报告查找。MATLAB版本程序的试验人员名单的输入项最多可加三个名额, 一般是两个名额, 实验员和电机方案设计员, 方便设计员很容易在数据库中找到自己设计电机的试验报告, 并且增加了一个记事本功能, 用来记录做此次电机试验的目的。例如:此次试验相对上次试验仅做了硅钢片材料的更改, 对比电机性能参数的变化。VB版本程序的试验参数字符没有中文含义的解说, 熟悉程序操作需要更久的时间。MATLAB版本程序对每个试验参数字符都进行了中文含义的解说, 对程序的操作更加友好, 并且对一些试验中用到的修正系数, 进行了提示。VB版本程序取样点的数据输入是采用每个取样点对应一个窗口, 但是要按顺序输入, 一旦发现某点输入有误, 需要一直按上一点才能到达目标点。MATLAB版本程序也是采用每个取样点对应一个窗口, 但是只要点击每个取样点窗口就能切换。

数据处理

MATLAB版本程序对试验参数的计算公式是按照“GB/T1032-2012三相异步电动机试验方法”[3]标准编写, 从而保证了计算公式的正确性, 要编制出三相异步电动机的空载、堵转、负载等试验过程的计算源程序, 关键是如何按以求得的空载试验数据求出铁耗Pfe和机械耗Pj, 只用解决这个问题, 才能计算出负载试验时各参数值。参照“MATLAB数值计算方法”书中介绍的算法, 采用“拉格朗日二次插值的方法”求取正确的铁耗和机械耗数据。

试验特性曲线绘制

VB版本程序的曲线显示不美观, 因为取样点之间是通过直线连接。参照“计算机辅助三相异步电机试验数据处理和试验曲线绘制”书中的理论, 应用计算机绘制试验曲线的关键是如何根据已知的一组试验数据 (离散的试验点) 建立“数学模型”, 由于三相异步电动机所给的试验点一般为7~10点, 根据这些有限的离散点拟合出曲线方程, 绘制曲线, 此曲线必须较正确的反映电机特性的真实趋势, 要求误差最小, 采用多项式y=Pm (x) 及指数函数式y=a*ebx进行拟合, 采用“最小二乘法”控制误差, 经过验证, 最后证明用“二次多项式较”为逼近, 较好的满足了试验要求。用MATLAB软件调用二次多项式拟合公式命令绘制曲线, 数据区间内取样点数较多, 使得曲线绘制的比较光滑。可以显示单条曲线, 也可以显示多条曲线, 即同一个横坐标、显示多个纵坐标, 例如在一幅图中绘制负载试验的I1=f (P2) 曲线, s=f (P2) 曲线, P1=f (P2) 曲线, η=f (P2) 曲线, cosφ=f (P2) 曲线。并且可以将曲线上的数据以文件形式导出, 方便查找曲线上任何点的数据。

试验项目

VB版本程序可处理的试验项目很少, 只包含空载试验、堵转试验、热试验、负载试验、圆图计算项目, 满足不了客户的各种试验要求。MATLAB版本程序按照“电机试验技术及设备手册”书中的格式和“GB/T1032-2012三相异步电动机试验方法”标准, 增加了绕组冷态和热态绝缘电阻测定、绕组直流电阻的测定、绕组匝间耐冲压电压试验、绕组对地耐冲击电压试验、绕组对地及相间绝缘耐电压试验、最大转矩的测定试验、起动过程中最小转矩的测定试验、振动的测定试验、噪音的测定试验、超速试验、短时过转矩试验、短时升高电压试验、转动惯量的测定、偶尔过电流试验、外壳防护试验、轴电压的测定。极大的丰富了试验报告的内容, 满足了客户需要各种试验报告的要求, 规范了电机各种试验报告的形式、也方便管理了电机各种试验报告的存档。

数据库管理

VB版本程序数据库管理的快速查找方式单一, 只能按照试验报告完整的编号查找, 否则只能翻阅整个数据库列表了, 相当的不方便。并且全部数据都储存在一个数据库文件中, 如果这个文件损坏了, 里面的数据就全部丢失。MATLAB版本程序数据库管理采用多种快速查找方式, 例如:可以按照设计员或试验员的名称查找, 方便设计员快速的找到自己的试验报告。可以按照电机型号查找, 方便快速的找到同种类型电机的试验报告。还可以按照试验报告编号、关键字等方式查找。MATLAB版本程序储存数据的方式按照一个试验报告对应一个数据文件, 统一通过数据库管理窗口调用数据文件, 如果某个数据文件损坏或丢失不会影响其它文件, 同时也可以将所有的数据文件备份, 防止系统崩溃时, 数据丢失, 列表各种试验报告之间相同参数的数值, 方便设计人员从多种相类似试验报告中筛选最优的设计方案。

报告形式

VB版本程序没有试验报告封面, 需要试验人员自己制作封面, 可能会出现不同的试验人员喜欢用各自的试验报告封面, 导致试验报告格式不统一的现象, 并且数据处理页都是英文参数和数据形式, 只有专业人士才能读懂。MATLAB版本程序有试验报告封面, 数据取样和数据处理结果都是以表格的形式, 并且带有中文解说, 报告的表现形式直观易懂。

打印

VB版本程序打印的内容较少只有五项试验的数据取样和计算结果, 并且曲线打印效果不美观, 因为曲线是点与点之间通过直线连接, 显示效果不好。MATLAB版本程序可以打印一份完整的报告, 包括试验报告封面、数据输入表格、数据处理结果表格、试验特性曲线等。

帮助

VB版本程序没有帮助内容。MATLAB版本程序帮助内容包括:1、“GB/T1032-2012三相异步电动机试验方法”标准资料;2、各种试验项目的数据输入操作说明;3、试验项目的数据处理结果的说明;4、试验报告打印操作说明;5、数据库的使用操作说明;6、程序的新建、保存、退出、复制、粘贴等基本操作说明;7、各种试验项目的调用操作说明;8、各种试验特性曲线的绘制、特性曲线上数据的导出等操作说明。

实习报告matlab 篇3

对于广大的研发人员来说，如何加速MATLAB应用一直是一个焦点问题，随着多核或计算机集群的普及，很多用户想知道如何利用这些高性能的硬件来加速MATLAB。

对此，MathWorks 中国教育业务发展总监陈炜博士表示，新版MATLAB的增强功能让今天的工程师和科学家不依靠可执行的资源即可开发并行应用程序，帮助他们在更短的时间内开发越来越复杂的建模系统，借助并行计算技术，MATLAB应用程序可通过同时运行8个本地进程来提升性能，从而充分利用多核机器。

MATLAB上机实验实验报告篇4

一、实验目得初步熟悉 MＡＴLAB 工作环境，熟悉命令窗口，学会使用帮助窗口查找帮助信息。

命令窗口二、实验内容(1)熟悉ＭＡＴLＡB平台得工作环境.（2）

熟悉MATＬAB 得5 个工作窗口。

(３)ＭＡＴLＡB 得优先搜索顺序.三、实验步骤 1、熟悉MATＬAB 得5 个基本窗口 ① ｍａnd Windｏw(命令窗口)

② Ｗｏrkspａｃｅ（工作空间窗口)

③ mand Ｈistory（命令历史记录窗口)

④ Ｃuｒrent Ｄiｒectory（当前目录窗口)

⑤ Hｅｌp Windoｗ（帮助窗口)

(1)命令窗口（manｄ Wｉｎdow）。

在命令窗口中依次输入以下命令：

＞〉ｘ＝1 〉> y=[1 2 ３

４ 5 6８９]；〉> z１=[1:10］，z2=［1:2:5]； >> w=linｓｐａce（1，10,１0)； >〉ｔ1=oneｓ(3),ｔ2＝onｅs(1,3),t3＝ｏnｅs(３，１)〉〉 t４=ｏneｓ（3),t4＝ｅye（4)x =1 z１ =

３

9t１ =

１

ｔ2 =

１

t3 =

１ t4 =

１

t4 =

１

０

思考题: ①

变量如何声明, , 变量名须遵守什么规则、就是否区分大小写。

答:（１）变量声明

1、局部变量每个函数都有自己得局部变量,这些变量只能在定义它得函数内部使用。当函数运行时，局部变量保存在函数得工作空间中，一旦函数退出,这些局部变量将不复存在。

脚本（没有输入输出参数，由一系列MＡTLAB命令组成得Ｍ文件)没有单独得工作空间,只能共享调用者得工作空间。当从命令行调用,脚本变量存在基本工作空间中;当从函数调用，脚本变量存在函数空间中．２、全局变量在函数或基本工作空间内，用global声明得变量为全局变量。例如声明a为全局变量:

＞〉gｌobaｌ a 声明了全局变量得函数或基本工作空间,共享该全局变量，都可以给它曲赋值。

如果函数得子函数也要使用全局变量,也必须用ｇlobaｌ声明.3、永久变量永久变量用persｉstｅｎt声明,只能在M文件函数中定义与使用,只允许声明它得函数存取.当声明它得函数退出时，MAＴLＡB不会从内存中清除它,例如声明a为永久变量: 〉〉peｒsiｓtent ａ(2)变量命名规则如下: :

始于字母，由字母、数字或下划线组成;区分大小写;可任意长,但使用前Ｎ个字符．N与硬件有关,由函数ｎamｅlｅngthmａx返回，一般N=63；不能使用关键字作为变量名（关键字在后面给出)；避免使用函数名作为变量名.如果变量采用函数名,该函数失效.(3)区分大小写

②

试说明分号、逗号、冒号得用法。

答:分号:加上分号“；“其作用就是将计算机结果存入内存，但不显示在屏幕上,反之,语句结尾若不加“；”,则表示在语句执行后，在将计算结果存入内存得同时,还将运算结果显示出来.逗号:分割列表

冒号:从什么到什么，比如1:10意思就是——1到1０ ③ ③

l ｉnspace（））

称为“线性等分”函数, , 说明它得用法。可使用hｅｌp命令，格式如下：

>>help lｉnspace

④

数说明函数 ones（））、、zero ｓ（）、eye()得用法。

答;(1)ｏnｅｓ（）函数：全部元素都为 1 得常数矩阵;(2)zeroｓ（）函数:全部元素都为 0 得矩阵；（3)eye()函数:单位矩阵;

(４）liｎｓpaｃe（）函数:如 a=linspace（ｎ1，n2,ｎ３),表示在线性空

间上，行矢量得值从 n1 到 n２(2)工作空间窗口(Woｒkspace)．单击工作空间窗口右上角得按钮,将其从MATLAB 主界面分离出来。

① 在工作空间查瞧各个变量，或在命令窗口用who, whos(注意大小写）查瞧各个变量。

② 在工作空间双击变量，弹出Array Eｄｉtor 窗口(数组编辑器窗口），即可修改变量。

③ 使用save 命令把工作空间得全部变量保存为my_vａr、maｔ文件。

〉〉save my_vａr、mat

④ 输入下列命令: 〉〉cleａｒ all ％清除工作空间得所有变量

观察工作空间得变量就是否被清空。使用loａｄ命令把刚才保存得变量载入工作空间。

>〉loａd my_vａr、ｍａt

⑤ 清除命令窗口命令: >〉clc(3)历史命令窗口(ｍand History）。

打开历史命令窗口,可以瞧到每次运行MATLＡB 得时间与曾在命令窗口输入过得命令,练习以下几种利用历史命令窗口重复执行输入过得命令得方法。

① 在历史命令窗口中选中要重复执行得一行或几行命令，右击,出现快捷菜单，选择 Coｐy,然后再Pastｅ到命令窗口。

② 在历史命令窗口中双击要执行得一行命令,或者选中要重复执行得一行或几行命令后,用鼠标将其拖动到命令窗口中执行。

③ 在历史命令窗口中选中要重复执行得一行或几行命令，右击,出现快捷菜单，选择 Evalｕａte Sｅｌection，也可以执行。

④ 或者在命令窗口使用方向键得上下键得到以前输入得命令。例如，按方向键“↑” 一次，就重新将用户最后一次输入得命令调到ＭATLＡB 提示符下。重复地按方向上键 “↑”，就会在每次按下得时候调用再往前一次输入得命令。类似地,按方向键“↓”得时候，就往后调用一次输入得命令.按方向键“←“或者方向键“→”就会在提示符得命令中左右移动光标,这样用户就可以用类似于在字处理软件中编辑文本得方法编辑这些命令。

(4）

当前目录命令窗口（Ｃｕrrent Diｒｅcｔｏrｙ).MＡＴLＡB 得当前目录即就是系统默认得实施打开、装载、编辑与保存文件等操作时得文件夹。打开当前目录窗口后，可以瞧到用“ｓaｖe”命令所保存得my_vａr、ｍaｔ文件就是保存在目录C：MAＴLAB6p5work 下。

(5)帮助窗口(Help Winｄow)。

单击工具栏得图标,或选择菜单View｜Hｅｌp,或选择菜单Help|MATLAＢＨeｌp 都能启动帮助窗口。

① 通过Index 选项卡查找log2()函数得用法，在Ｓeａｒcｈ index fｏr 栏中输入需要查找得词汇“log2”,在左下侧就列出与之最匹配得词汇条目,选择“loｇ2[1］”，右侧得窗口就会显示相应得内容。

② 也可以通过Seaｒch 选项卡查找ｌog２（）函数得用法.Seaｒｃh 选项卡与Inｄｅx 选项卡不同，Iｎdex 只在专用术语表中查找,而Ｓearｃh 搜索得就是整个HTML 帮助文件。

2、ＭATＬAＢ得数值显示格式设置屏幕显示方式有紧凑(ｐacｔ）与松散(Loｏse)两种，其中Ｌoｏｓe 为默认方式.＞〉a＝ones（1，30）

〉＞ｆoｒmat ｐact

〉〉a 数字显示格式有shoｒｔ、lonｇ、short e、long ｅ等,请参照教材得列表练习一遍。

〉〉ｆormａt long >＞ｐi

〉〉ｆormａt ｓhｏrt >〉pｉ

〉>format long 〉〉pｉ

>>formaｔ＋〉〉pi

〉>—pｉ

３、变量得搜索顺序在命令窗口中输入以下指令：

>>pｉ

〉>ｓｉn(pi)；

>>exｉst（’ｐi”)

〉>ｐi=0;>〉exist（’pｉ“）

>〉pi

〉〉clear pｉ〉＞ｅxｉｓt(＇pi’)＞＞ｐｉ

思考题:① 3 次执行ｅxiｓt(’pi’)得结果一样吗?如果不一样,试解释为什么? 答:不一样,ｐi原来就是库存函数,但就是如果被赋值则系统默认被赋予得值为ｐi后来得值,但就是当执行clear ｐｉ之后所赋得值被清空,因此pi得值又成为3、1４16 ② 圆周率 pi 就是系统得默认常量,为什么会被改变为 0？答:pｉ原来就是库存函数,但就是如果被赋值则系统默认被赋予得值为 pi 后来得值,但就是当执行 clｅａr pｉ之后所赋得值被清空,因此 pi 得值又成为３、14１6

实验二

ＭA ＴＬＡＢ语言基础一、实验目得基本掌握 MATLAB 向量、矩阵、数组得生成及其基本运算(区分数组运算与矩阵运算)、常用得数学函数。交接字符串得操作.二、实验内容（１)向量得生成与运算。

(2)矩阵得创建、引用与运算。

(3）

多维数组得创建及运算。

（４)字符串得操作。

三、实验步骤 1、向量得生成与运算 1）

向量得生成 直接输入法: A =

>〉 B=［１;2;3;4;5］

B =

１

２

５  冒号生成发：

〉〉 A＝1:2:1０ ,B=1：１0，C=１０:—１:１

A ＝

３

５

７

B =

５

C =

1０

８

４

１  函数法：

Ｌiｎsｐａce（）就是线性等分函数,lｏｇsｐａce()就是对数等分函数。

>〉Ａ=linspａcｅ（1，10)，B=linspace（1，30,1０)A =

Colｕmnｓ 1 tｈroｕｇh 91、00００

1、09０９

1、1818

1、27２7

１、36３６

1、４5４5

1、5455

１、636４

1、７273

Columnｓ 10 throｕgｈ 1８1、8182

1、90９1

2、0０00

２、0909

2、1８１８

2、2727

2、36３6

2、４５４５

2、5455

Columns 19 through 272、6364

2、７27３

２、８182

2、９０9１

3、000０

3、0909

３、1818

3、2727

3、36３６

Ｃoluｍｎs ２8 tｈrouｇh 3６

３、４545

3、5４55

3、63６４

3、7273

３、8１82

3、9091

４、０000

4、090９

4、1818

Coluｍnｓ３7 tｈrough 4５4、272７

4、363６

4、45４5

4、5455

4、6364

4、7273

４、8１82

4、9０91

5、0000

Ｃoｌuｍns ４6 tｈｒoｕｇh 545、09０9

5、1818

5、27２７

5、363６

5、４5４5

５、5４55

５、６364

５、727３

5、81８2

Coｌuｍns 55 through ６3

５、9091

6、00００

6、09０9

6、1818

6、272７

6、３636

6、4545

6、5455

６、６３６4

Cｏlumns 64 thrｏugh 72

６、７27３

6、81８2

6、9091

７、0000

7、090９

7、1818

7、2727

7、36３6

7、45４5

Cｏlumns 73 thｒough 81

７、5455

7、6364

７、7273

7、8182

7、909１

８、00０0

8、０909

８、1818

8、2７27

Coｌuｍｎs 8２ｔhｒｏugh ９08、363６

８、４545

８、5455

8、６３6４

8、727３

８、８1８２

8、909１

９、0００0

9、０9０9

Coｌumns ９1 throuｇh ９99、18１８

9、2727

9、3６3６

9、4545

9、545５

9、6364

9、727３

9、8182

9、９091

Ｃoluｍｎ 1０0

１0、０000

Ｂ =

Ｃolumns 1 thｒough 91、000０

4、2222

７、4444

1０、666713、8889

17、11１１

２０、333３23、55５626、7778

Cｏlｕmｎ 1030、0000 >> A=ｌoｇspaｃe(0,4，５)A =

１

１０

１０0

10００

10０00 练习:

使用 logspaｃe()创建１—４得有 10 个元素得行向量。

答案:

＞〉 A＝ｌogspａce(１,１0,4＊ｐi）

Ａ＝1、0e+0１0 *

Columns 1 throｕgh ９

0、０000

0、0０00

0、0００0

0、００00

0、0000

0、000０

0、００0１

0、0００5

０、0０35

Ｃｏlumｎs 1０ tｈroｕｇｈ 1２0、02３1

0、152０

1、0000 2)向量得运算 维数相同得行向量只见可以相加减,维数相同得列向量也可以相加减，标量可以与向量直接相乘除。

〉〉Ａ＝［１ 2 3 4 5］，B=3：7，A =

４

B ＝

７

>〉 AT=A”，BＴ=Ｂ“, AT =

BT =

６

>〉 E１＝Ａ+B, E２＝Ａ-Ｂ

Ｅ1 =

６

10E２＝

—2

〉〉 F=ＡT—BＴ, Ｆ＝

－2

—2

〉〉 G1=3*A, G２＝B／3, G1 ＝

１2

1５

G２＝1、0０00

１、3333

1、6667

2、0000

2、33３3  向量得点积与叉积运算。

〉〉 A=oｎes(1,1０);B=(1:10)； BT=B”;>＞ E１＝dot（A,Ｂ）

E1 =

5５

〉〉Ｅ2=A＊BT

E2 =

〉〉ｃｌｅar ＞> A＝1:3，B=3:5，A ＝

３

B =

〉〉 E=ｃrosｓ(A,Ｂ)

E = －2

—２ 2.矩阵得创建、引用与运算

1)矩阵得创建与引用

矩阵就是由元素构成得矩阵结构,行向量与列向量就是矩阵得特殊形式。

 直接输入法：

〉〉 A=[1 2 ３；4 5 6]

A =

１

３

４

６

〉〉Ｂ＝[ 1 4 75 86 9 ］Ｂ =

１

７

８

〉＞ A（1）

ans ＝〉〉 A（4：enｄ）

aｎs ＝

６〉〉 B(:,１)aｎｓ =

2〉＞Ｂ(：)ａｎs =

１

8>〉 B(5)

anｓ =抽取法〉> cｌｅar 〉> A＝［1 2 3 ４；５ 6 7 ８;9 1０ 11 12;１3 14 15 16] Ａ =

３

４

１0

１2

１3

1６ >〉Ｂ＝A（1：3，2：３）

Ｂ＝

６

１０

１1 〉> C=A(［1 3],[2 4］）

C =

1０

1２〉〉 A（[１ 3；2 4])ａｎs =

９

５ 函数法: 〉〉 A=onｅs(３,4)A ＝

１

>〉Ｂ=ｚeｒｏ(3）

？?？ Unｄｅfinｅd ｆunｃtion or methｏd “zero’ for inpuｔ aｒguments oｆ typｅ ”double’、>> Ｂ=zeroｓ（３)B ＝

０

0 ＞> Ｃ＝eyes（3,2)?？? Unｄｅfiｎeｄｆunctｉon or meｔｈｏd “eyes’ for ｉnｐｕt ａｒguｍeｎts of ｔypｅ ”douｂle’、〉> C=eye(3,２)C =

0 ＞> D=magｉｃ(3)D =

６

拼接法〉〉 clｅar 〉> A=oneｓ（３,４)A =

１

>〉Ｂ=zeros（3）

Ｂ =

０

0 >〉 C=eye(4)C =

０

＞〉 D=［A Ｂ］Ｄ＝

１

０

０ >〉 F=［A；C] Ｆ＝

１

０

１

０

拼接函数与变形函数法：

〉〉 cleａr 〉> Ａ＝[0 1；1 1] A =

１

〉> Ｂ=2*ｏneｓ(2）

B =

２

＞> ｃat（１，A,B,A)ａns =

１

２

>〉ｃat(2 A,B，Ａ）

？?? caｔ（2 A,B,A)Erroｒ: Ｕnexpeｃteｄ MＡTＬAＢ exｐression、>〉 cａt(2，A,B，Ａ)ans =

１

２

１

１ >〉 repmaｔ(A,２,2)ans ＝

１

〉> repmaｔ（Ａ，2)aｎs =

０

１

０

１

练习：使用函数法、拼接法、拼接函数法与变形函数法，按照要求创建以下矩阵:A 为

得全１矩阵、B 为得 0 矩阵/C 为得单位矩阵、D 为得魔方阵、E 由 C

与Ｄ纵向拼接而成，F 抽取 E 得２—--5 行元素生成、G 由 F 经变形为得矩阵而得、以 G 为子矩阵用复制函数(repｍａｔ)生成得大矩阵Ｈ。

答案：

＞〉 A=ones(３，4）

A ＝

１

１〉〉 B＝ｚeros(３，3)B ＝

０

0 >〉 C=eye(3）

C =

１

０

>〉 D=magic（3)Ｄ =

５

４

＞> E＝[C;D］ E =

１

０

８

〉〉 F=(２：5，:)？?？ F=(2:5，：)Erroｒ: Exprｅｓｓion or statｅmenｔ is incorreｃｔ—-pｏssiｂｌy unbalaｎcｅd(, ｛, or ［、＞〉 F=E（2：5,：)F =

０

〉〉 G＝respace(E,3,４）

？？? Undefiｎeｄ manｄ/fｕnｃtｉon “reｓpace’、〉>

G＝rｅspaｃe(F，３,4）

？?? Ｕndｅfiｎeｄ manｄ／fuｎcｔion ”reｓｐaｃe“、〉> G=ｒeｓhapｅ(Ｆ,3,4）

G =

１

６

〉〉Ｈ=repmat（G,2,2)Ｈ =

０

５

０

８

０

７

０

３

１

０

１

０

１

０

2)矩阵得运算  矩阵得加减、数乘与乘法

已知矩阵: >> A=[1 ２

－１], A =

-１ >〉 B=［-1 ０

2] Ｂ =

>〉 A+B ans =

０

４

１〉〉 2＊A ａns =

４

-2 >〉 2*A－３*B ans =

-8 〉〉 A＊Ｂ aｎｓ =

４-４

—2  矩阵得逆矩阵〉〉 foｒｍat ｒat;A=［1 ０ 1；2 1 2；0 4 6] A ＝

１

０

>> A1=inｖ(A)Ａ１＝

—1／3

２／3

－1/6

－２

１

4/3

-２／3

１/6

>〉 A＊A1

aｎｓ =

０

矩阵得除法 >〉 a=[1 ２ 1;3 1 4；2 2 １]，b=[１１ 2],d=b’ a =

１

３

２

b ＝

１

d =

１

>> c１=b*ｉnv(ａ）,c2＝b/a ｃ1 =

6／７

3/7

－4/7

c２＝

6/7

３/７

－4／7

>> c3=inv（a)*d, c4=ab c3 ＝

２/7

-4/7

？？? Erｒor usinｇ ==〉ｍｌｄivｉｄｅ Matrｉx dimensions ｍust agree、>〉ｃ３＝inv(ａ)*ｄ，ｃ4=ad ｃ3 =

2/7

－4/7

c4 =

2/7

-4/７

练习: 按下列要求求出各种得矩阵运算得值

求矩阵得秩、特征值与特征向量、矩阵得乘幂与开方;

矩阵得指数与对数

矩阵得提取与翻转答案:

〉〉 A=[6 ３

４ 3

—2 ５ 7 —4

8-1 —3 —７］ A =

６

－４

-１

—3

—７〉> B=ｒank(A)B =〉> ｒｂ＝raｎｋ(Ａ）

rb =>＞［Ｘ,Ｌaｍdａ]=ｅｉg(Ａ）

?？? Ｅrrｏr usｉｎg ＝=〉 eｉg Ｍatrix muｓt be squａre、〉〉［X，Ｌａmda]=eiｇs（Ａ)??? Errｏr usｉng ==〉ｅigｓ A ｍｕｓt bｅ a squaｒe matriｘ or ａ fuｎcｔｉon ｗhｉch ｐuｔes A*ｘ、〉〉Ｃ=[6 3 4

－2 5 7

—1-3］ C =

４

—２

８

—1

—3 >＞［Ｘ,Lａmda］=ｅｉｇs（C）

X =0、801３

－０、10９4

－0、1606

０、３638

—0、6５６4

０、８6690、4749

0、746４

-０、4７１9 Lamdａ＝9、7３26

-３、292８

1、５602 〉〉［X,Laｍｄa］＝eig(C）

X =

０、８013

—0、10９4

—0、16０60、3638

—0、6５６4

０、86690、4749

0、74６4

-0、4719 Lamｄa ＝9、7３２6

０

－3、2９28

1、5６0２〉> [X,Ｌamda]=eig(Ｃ)

X =

0、８013

—0、109４

-0、1６06

０、3638

—0、65６4

0、86６9

0、４7４9

０、7464

—0、471９Ｌaｍda =9、7３２6

—3、2928

1、5602 〉> D=A^2 ??？Ｅrror ｕsing ==> mpower Maｔｒix mｕsｔ bｅ sｑuaｒｅ、〉> Ｄ=C＾2 D ＝

３３

３4

〉〉 E＝sqrｔm(C)Ｅ =

2、2447 + 0、2７06ｉ0、6974 — ０、14０0i0、94２２-０、349４ｉ

-0、581５ + 1、6244i

２、1005-0、８40５i

１、76２0-2、0970i

１、9７19 － 1、８47１i

-0、3017 ＋０、9557i

0、０236 ＋２、384５i >> Ｆ=expｍ（C)F =

1、０e＋0０４＊

1、065３

０、5415

0、６32３

0、４８30

0、246５

0、28７6

0、６316

0、3２0６

０、37４5 〉〉Ｇ=ｌogm(C)Wａrｎinｇ: Pｒｉnｃｉpal matriｘ logaｒｉｔhm is noｔ dｅｆinｅd for A with

ｎonpｏｓitive rｅａl eｉgenvalｕes、A non-pｒinｃipal matrｉx

loｇaｒithm is retuｒｎeｄ、〉 Iｎ funm ａt 15３

Iｎｌogm aｔ 27 G =

1、71２9 + 0、4686i0、5305-０、2425i0、5429-０、6０4９i

1、１93８ + 2、8123i0、365８ — 1、4552i

—0、５51４-3、6305ｉ

-0、0748 － 3、1978i

0、７4１9 + 1、6546i1、8３33 + 4、12８2ｉ >> H＝ｆｌiｐlr（C)H =

５

－２

—1

＞> I＝triu（Ｃ)I =

０

-３〉〉 J=ｔriｌ（C）

J =

-２

-3 >＞Ｋ=dｉag(C)K =

6-3 3.多维数组得创建及运算 1）多维数组得创建 >〉 A1=[1，2,３;4 5 6;7，8，９］;Ａ2＝ｒeshaｐｅ([10:18],3，3)Ａ2 ＝

1０

１３

１6

1４

1７

１2

15〉〉Ｔ1(:，:，1）＝ｏneｓ(3)；T1（：,：,2)=ｚeros(3)T1（:,：,１）

１

Ｔ１(:，:,2)=

０

0 〉> T２=ones（3，3,2）

Ｔ2（：,:，1)=

１

１ T2（:,:，２)=

１

１ >> T３＝ｃat(3,A1，Ａ2)，T4=repmaｔ（A1,［1,1,２]）

Ｔ3(：,:,１)=

Ｔ3(:,：,２)=

1０

1３

1６

1７

１5T4(：,:，1）

２

６

８

T4（:,:,2)＝

７

８

2）多维数组得创建

数组运算用小圆点加在运算符得前面表示,以区分矩阵得运算。特点就是两个数组相对应得元素进行运算。

〉〉 A＝［１：6];B＝ones(1,6);>> Ｃ１＝A＋B，C2=Ａ—B Ｃ１ =

２

Ｃ2 =

３

>> C３=A、＊B,C4＝B、／A，C5=A、B C3 =

６ C4 =

１、0０0０

0、5000

０、3３3３

0、2500

0、200０

0、１667 C５＝ 1、0000

０、５000

0、3３33

0、25０0

0、200０

０、１6６7

关系运算或逻辑运算得结果都就是逻辑值.＞〉 I=A〉3，C６＝A（I）

I =

１

１ C６ =

４

６〉〉 A1=Ａ-3,I2=A1＆A A1 =

—2

—1

２

I2 =

１

〉〉 I3＝~I I3 =

１

０

0 4.字符串得操作 1)字符串得创建

＞〉 S1=”Iｌike MAＴＬＡB’ S1 = Ilike MATLＡＢ＞＞Ｓ2=“I＇’m a ｓｔuenｔ、” S２ = Ｉ“ｍ a stuｅnt、〉> S３＝［S2,”ａnd’,Ｓ１] Ｓ３＝ I“m a sｔｕent、anｄＩliｋe MATＬAB 2）求字符串长度〉〉 length(S１)aｎｓ =>> siｚe（Ｓ１)aｎs =

13）字符串与一维数值数组得相互转换 >> CS1=abs（S1)CS1 =

1０1

３2

6５

８4

6６〉> ＣS２=doublｅ(Ｓ１)CS2 =

１０8

１05

１01

３2

7７

6５

７6

>> chａｒ(CS2）

anｓ = Iliｋe MＡＴLＡB >> setsｔr（CS2）

ans = Ｉlikｅ MAＴLAB 练习：用ｃｈaｒ()与向量生成得方法创建如下字符串ＡaBbCｃ、、、、、、XxＹｙZz、〉> S1=65：90;Ｓ２=9７:122;〉〉 C=[S1;S2];>>

C=C(：）’;〉＞

S3=doublｅ(Ｃ);char(S3)ａｎs = ＡaＢbCcDdEeＦfGgHhIiJjKkLlMｍNnOoＰpQqRrＳsTtＵｕVvWｗXxＹyＺz 实验三

ＭAL ＴAＢＢ数值运算一、实验目得

掌握 MATLAB 得数值运算及其运算中所用到得函数，掌握结构数组与细胞数组得操作。

二、实验内容

1）

多项式运算。

2）

多项式插值与拟合。

3）

数值为积分。

4）

结构数组与细胞数组。

三、实验步骤

１、多项式运算

1）

多项式表示。在 MＡTLAB 中，多项式表示成向量得形式.如: 在 MATLＡB 中表示为 >> s=[1 3-５０ 9] 2）

多项式得加减法相当于向量得加减法,但必须注意阶次要相同。如不同,低阶次得要补 0。如多项式与多项式相加。

〉> s1=［0 0 2 3 11] 〉〉 s2=［1 2 —5 4 ７] 〉〉 s３=s1+ｓ２答；s1 ＝

3ｓ２＝

—5

４

ｓ3 =

—3

1８ 3）

多项式得乘、除法分别用函数 cｏnｖ与得 deconｖ实现。

〉＞ s1=[2 ３ 1１] >＞ s2=［１３ —5 4 7］ >〉 s３=cｏnv（ｓ1，ｓ2）

>> s４=ｄecoｎv（s3,s１)答;ｓ1 =

１１ s2 =

１

３

４

s3 =

—29

６5

ｓ4 =

１

７ 4）

多项式求根用函数ｒｏots。

>〉ｓ1＝[2 4 ２］ >> roots(s1）

答;s1 ＝

ans ＝

—1

5）

多项式求值用函数 polyvaｌ＞> ｓ1＝[2 4 １-３] 〉〉 poｌyval（s1，3）

〉＞ x＝1:１0 〉〉 y=pｏlyvａl（s1，x)答;s１ =

２

-3 aｎs ＝

９0 x ＝

１

６

９

1０ y =

Colｕmns １ thrｏugh ８

19３

３5２

５79

8８６

1285

Cｏlｕｍns 9 throuｇｈ 1０练习:求得“商”及余数.〉> s1=[１０ 1]；s２=［1 3］;s3＝[1 １]；〉> s4=［1 ０ 2 １]； >> ［q，r］=ｄｅconv(conv（coｎv(ｓ１,s2)，ｓ３),s４)答；q =

１

４ r =

-1 2、多项式插值与拟合有一组实验数据如附表 1—1 所示。

附表 1－1 X 1 2 3 4 5 ６ 7 8 9 10 Ｙ１6 ３2 7

分别用拟合(二阶至三阶)与插值（线性与三次样条)得方法来估算Ｘ=9、5 时 Y 得值。以下就是实现一阶拟合得语句。

〉> x=1：10 >〉 y＝［１6 32 70 1４2 ２6０ 4３６ 682 1０10 1342 1960］〉> p１=ｐｏｌyｆｉt（x,ｙ,1)

％一阶拟合 >> y1=pｏｌｙval(p1，9、5）

%计算多项式 P1 在ｘ＝９、5 得值答;x ＝

２

9y =

Cｏluｍns 1 tｈroｕgｈ 8

3２

７０

142

26０

４36

6８2

1010

Columns ９ tｈroｕgh １0

1342

1960 p1 ＝

20０、9818 -510、40０0 y1 =1、3989e+00３３、数值微积分

1）

差分使用 diｆf 函数实现。

＞〉 x=1:2:９〉〉ｄifｆ(x)答;x =

５

ans =

２ 2）

可以用因变量与自变量差分得结果相处得到数值微分。

〉> x=linspace(0，2＊pi，1００);>〉 y=sin（x)；＞〉 plot（x,ｙ)>〉 y１=dｉff(y)、/diff(x)；〉〉 pｌｏｔ（x（1：end-1),y1)答；

3）

cumｓum 函数求累计积分,ｔrａｐz 函数用梯形法求定积分,即曲线得面积。

〉〉 x=ones(1,1０）

＞> cumsum（x)＞> x＝linspaｃe(0,pｉ，100）； >＞ y=sin(x)；〉〉 trａpｚ(x,y)〉> ｐ＝cumsum（y）； >> p（100)*ｐi／(100—1)答;x =

１

ans ＝

9ans ＝

１、99９８ａns =

１、9９98 练习:图 A１就是瑞士地图,为了算出其国土面积，首先对地图作如下测量：以由西向东方向为 X 轴,由南向北方向为 Y 轴,选择方便得原点,并将从最西边界点到最东边界点在 X 轴上得区间适当划分为若干段,在每个分点得Ｙ方向测出南边界点与北边界点得 Y 坐标Ｙ１与 Y２,这样就得到表 1,根据地图比例尺回到１8mｍ相当于 40Kｍ，试由测量数据计算瑞士国土近似面积，与其精确值 41228 比较。地图得数据见附表 1—２(单位ｍm).附表 1—２ X 7 10、５ 13 1７、5 34 ４0、５ 44、５ 48 56 61 68、5 76、5 8０、５９1 Y1 ４4 ４5 47 5

34 ４1 ４5 ４6 Y２ 4４ 59 7

１８ 1 １8 续表 X 9６ 101 104 １06、5 111、5 118 123、5 1 ３6、5 1４2 146 150 157 158 Ｙ1 ４３３7 3３ 28 32 6５ 55 ５4 5２５0 ６6 66 ６8 Ｙ２ 121 124 １ 2１１ 2１ 12１ 116 1 ２２ 83 81 82 86 85 ６8 提示：由高等数学得知识,一条曲线得定积分就是它与 x 轴所围成得面积,那么两条曲线所围成得面积可由两条曲线得定积分相减得到。、结构数组与细胞数组 1）

机构数组得创建．〉＞ sｔudeｎt、nｕｍbｅr＝’200507３1001’;〉〉 stuｄent、ｎａｍｅ=’Jack”;〉〉 sｔudent（2）、nｕmbｅr=’２0050７310０２’;〉〉ｓtuｄent（2)、ｎamｅ=’Lucｙ“； >> stｕｄent 或者用 sｔruct 函数创建。

>＞ｓtｕdeｎt=struct(”ｎuｍber“,｛’00１”，“002’｝,”naｍｅ＇,｛＇Ｊａcｋ’，“Ｌucy’});答;ｓtuｄent =

1x2 struct ａｒｒaｙｗｉth ｆiｅｌds:

ｎuｍbeｒ

name 2）

机构数组得操作。

〉> student(１)、subjｅｃt=[]

%添加 subject 域并赋予空值〉〉ｓtuｄｅnt(1）、score=［］ >〉(studeｎg)〉>fｉeldnａｍes(sｔｕdeng)

〉>fiｅldnaｍｅs(sｔudent）

〉〉 getfielｄ(stｕdｅnt,{2｝，＇name＇)〉〉 stuｄenｔ=ｒｍfｉeld(stuｄｅnt,”subｊect’)

%删除 subｊeｃt 域〉〉 student＝setｆiｅlｄ（student,{1},“scoｒｅ’，90）;＞> stｕdent(2)、score=8８；

％比较与上一条语句就是否效果一样答；student =

1ｘ２ stｒｕct arｒay ｗith fiｅlds：

nuｍber

ｎame

sｕｂｊeｃt studenｔ =

1ｘ2 sｔｒｕct ａrrａy ｗiｔh fielｄs:

numbｅr

name

subjeｃt

sｃore ??？ Undefiｎed functioｎ oｒｖarｉable ’studeng’、练习:创建一结构数组ｓtuｓoｒce,其域为：No,Ｎａmｅ，Ｅnｇlish,Ｍatｈ,Chiｎeｓe,Ｔotal,Average。结构数组得大小为 2×2。

3）

细胞数组得创建。

〉> A＝{’Ｈｏw are ｙou！”,oｎｅs(3);[１２；3 4]，{“cell’｝};

%直接创建

〉〉 B（1,１)={’Hellｏ woｒld”}；

%由各个细胞元素创建

>> B(1，2）＝{mａgｉｃ(3)｝;

>〉 B(２，1)＝｛[１ 2 3 4]｝;答

或者用ｃell 函数先创建空得细胞数组，然后再给各个元素赋值 c=ceｌl（１，２)； >> ｃ（1，1)＝{’Hｅｌlｏ world’};>> c(1,2)={maｇic（3)}；〉〉 c（１,3）={[1 2 3 4］｝； 4）

细胞数组得操作。

〉> ans1＝A(１,1)＞> ans2＝A(１,１)>〉 whos ans1 ａnｓ2 〉〉 cｅｌlｄisｐ（Ａ)〉> a１=Ａ{2,1}（1,2)>〉 [a２ a3］=ｄeａｌ(A{1:2}）

答；ａns1 ＝

’How arｅｙou！’ ans2 =

’Ｈｏw are yｏu!’

Nａｍe

Size

Bｙteｓ

Clasｓ

Attributｅｓ

ａｎｓ1

1x１

８4

celｌ

ａｎs２

１x1

8４

ｃell

Ａ{1，1｝ = Hｏw are ｙoｕ！

A｛2，1} =

A｛１，2} =

１

Ａ{２，2}{1｝ = ceｌl a1 =a2 = Ｈow arｅ you!a3 =

１

２

实验四

MA LT ＡB B 符号运算

一、实验目得

掌握符号变量与符号表达式得创建,掌握MＡLＴAB得symbｏl工具箱得一些基本运用。

二、实验内容

1）

符号变量、表达式、方程及函数得表示。

2）

符号微积分运算．

3）

符号表达式得操作与转换.4）

符号微分方程求解.三、实验步骤1、符号运算得引入

在数值运算中如果求，则可以不断让得让ｘ趋近0，一球得表达式趋近什么数,但终究不能令 x=０，因为在数值运算中 0 不就是能作除数得。MATLAＢ得符号运算能解决这内问题。输入如下命令: 〉> ｆ=sym(’sｉn(pi*x)/x＇）

>> lｉｍｉｔ(f,’x“,0)答；f ＝ sin(ｐi*ｘ)/x ans = pi 2 2、符号常量、符号变量、符号表达式得创建

1）

使用 sym（）创建输入以下命令,观察 Workspace 中 A、B、ｆ就是什么内性得数据,占用多少字节得内存空间。

＞〉 A=sｙm(”１’）

%符号常量〉〉Ｂ=sym(’x’)

％符号变量 >> f=syｍ（’2*x^2+3＊x-1’)

%符号表达式＞> ｃlear ＞> f1=ｓｙm(“１+２”)

%有单引号，表示字符串＞〉 f2=syｍ(１+2）

％无单引号 >〉 f2=sｙｍ(１＋2）

〉> f４=sｙm（“2*ｘ＋3’)

%为什么出错〉〉 x=1 〉〉 f4＝ｓym（２*x+3）

答;A ＝ 1 B ＝ x f ＝ 2*x＾2＋3＊x-１ｆ1 = 1＋２ f2 = 3 f2 = ３ f4 = 2*ｘ+3 x =f4 = 5 通过瞧 MＡTLAB 得帮助可知,sym()得参数可以使字符串或就是数值类型,无论就是哪种类型都会生成符号类型数据。

2）

使用 sｙmｓ创建〉> cleａr >〉 syms ｘ y z 〉> x，ｙ，z 〉〉ｆ1=x^2+2*x＋１ >〉 f2=ｅｘp(y)+exp(z）＾２ >> ｆ３=f１+f2 答;x = x y = y z ＝ z f１＝ｘ^2+2*ｘ＋１ｆ2 ＝ｅｘp（ｙ)+eｘｐ(z）^2 f3 = x＾2＋2＊x＋1+exp(y)+ｅｘp（z)^２ 3 3、符号矩阵创建

>〉 syms a1 a2 ａ3 a４〉〉 A=[ａ１ a2;a3 a4] 〉> A（1),Ａ（3)答;A = [ a１，a2］ [ a３, a4］ａns ＝ a1 ans = ａ2 4 4、符号算术运算

1）

符号向量相乘、相除符号量相成与数值量相乘一样,分成矩阵乘与数组乘。

〉＞ a=sym(5)；b=sym(7)；〉> c１＝a*ｂ＞〉 c2=ａ/b >＞ a＝sｙm(5）;B＝sｙｍ([3 4 5］);>〉 C1=ａ*B，C2＝aB >＞ sｙms a b >＞ A=[５ a;ｂ 3];Ｂ=[2*a ｂ；２*b a];〉＞Ｃ1＝A*B，C２＝Ａ、*B >〉 C3＝AB,C4=A、/B 答；c1 =

３5 ｃ2 = 5/7 Ｃ1 = ［ 15, 20, 2５] Ｃ２＝ [ 3／5, 4/5，1] C1 ＝ [ 10*a＋2*a＊b,5*b+ａ^2］［

2＊a*ｂ+６＊b,ｂ＾２+3＊a] C2 = [

10*a，a＊b］ [ 2*b^2，3*a] C３＝ [

２*a＊(ｂ—3)/（—15+a＊b)，（a^2-３*b)／(—１5+a*b)] [

2*ｂ*(a-5）/(-１５+a＊ｂ), —（5*a-ｂ^2）/(-15+a＊b)] C4 = ［５/2/a，ａ／b] [

1／2, 3／a] 2）

符号数值任意精度控制与运算任意精度得 VPA 运算可以使用命令 digitｓ(设定默认得精度）与ｖpa(对指定对象以新得精度进行计算)来实现。

>〉 a1=syｍ（’2*ｓqrt(5）＋pi＇）

〉> a=sym（’2*sｑrt（5)+pｉ’)〉〉 b=sym(2*sqrt（5)＋pｉ）

>> dｉｇiｔｓ >＞ｖpa(ａ)>> diｇｉts（15)>〉 vｐａ（a)〉〉 c1=ｖpa（a,5６）

〉〉ｃ２＝ｖpa(b,56）

答 a1 = 2＊sｑrt（5)＋pi a = ２＊sqrt（5）+pi ｂ = 85722963311357９6＊2^（-50）

Digiｔｓ = 3２ａns ＝ 7、63726３1２8 ans = 7、637 c1 = 7、63７2６312８5535581572696

c2 = 7、6３７272６17578１250０000０0 注意观察ｃ1 与ｃ2 得数值类型,ｃ1 与 c2 就是否相等。

3）

符号类型与数值类型得转换使用命令sｙm可以把数值型对象转换成有理数性符号对象,命令vpa可以讲数值型对象转换为任意精度得 VPA 型符号对象．使用 dｏublｅ，nｕmeric 函数可以将有理数型与 VＰA 型符号对象转换成数值对象、〉＞ clear >〉 a1=sym(＇2*ｓqrt(5)+pi’)

＞〉ｂ1=doublｅ（ａ1)

％符号转数值 >＞ b2=isnumeric(b１）

％判断就是否转换成了数值 >> a2=ｖpa（a1，７0）

%数值转符号答;a1 = 2*sqrｔ(5)+pｉ b1 =7、6137 ｂ2 =

１ a２ = 7、6372６312８5５3５58９0８３1２88５8 5 5、、符号表达式得操作与转换

１)独立变量得确定原则独立变量得确定原则:在符号表达式中默认变量就是惟一得．ＭAＴLＡB 会对单个英文小写字母(除 i、ｊ外）进行搜索，且以 x 为首选独立变量。如果表达式中字母不唯一,且无 x，就选在字母表最接近x 得字母.如果有相连得字母,则选择在字母表中较后得那一个。例如:中,y 就是默认独立变量。，t 就是默认独立变量。

输入以下命令,观察并分析结果。

>＞ clear ＞〉 f＝syｍ(”a+b+i+j+x+y+xz’）

>〉 findsym(f）

〉> fｉｎdｓym(f,1)＞〉ｆindsym(f，２)＞> findsym(f,3）

＞〉 finｄｓｙm（f,4)〉〉ｆｉndｓｙm(ｆ,5)>〉 fiｎdsym（ｆ,６)答;ｆ = a+b+ｉ+j+x+y+xz ans = a, b, ｊ，ｘ，xz, y anｓ = ｘａns ＝ x,xz ans =

x，xz,y anｓ = ｘ,xz,y，j ａns = x，xz，ｙ，j,b aｎs = x,ｘz,ｙ，ｊ，ｂ,a ２)符号表达式得化简符号表达式化简主要包括表达式美化（pretｔy）、合并同类项(ｃolｌcet）、多项式展开(eｘpaｎd）、因式分解(factor)、化简（simplｅ或 simｐliｆy）等函数。

①合并同类项（cｏllect）。分别按 x 得同幂项与ｅ指数同幂项合并表达式: ．〉〉ｓｙｍs x t；＞〉 f=（x＾2＋x^exp(—t）+1）*（x+eｘp(-ｔ));〉〉 f1=coｌlect(f)〉〉 f2=ｃolleｃｔ(ｆ,’eｘp(-t）“)答;f1 = x＾3＋exp(-t）＊x^2+(x^eｘp（-t）+1)*x+(ｘ^eｘp(-ｔ）+１)*exp（-t）

f2 =(x^2＋ｘ＾exp(-t)＋1)＊exｐ（-t）+(x^2+x＾exp（—t)+1）＊x ②对显示格式加以美化（pｒｅttｙ）。针对上例，用格式美化函数可以使显示得格式更符合数学书写习惯。

>〉ｐｒetty(f１)>〉 prｅttｙ(f2）

答;ｆ1 = x^3+ｅxp（－t）*x＾２+(x^exp（—ｔ）+1)*ｘ+（x^ｅxp（—t）+１)*exp(-t）

f２ =（ｘ^2+x＾eｘp(-ｔ)+１)＊ｅxp(－t）+(x^2+ｘ^ｅxｐ(—t）+1)*x >〉

ｐretty(f1)ｐrｅtty(f2)

３

２

eｘｐ(-t）

exp(-t)

+ eｘｐ(—t）

+（x

+ 1）

x ＋(ｘ

+ 1)ｅxp(—t）

２

ｅxp（—t)

exp(－t)

+ x

＋ 1)eｘp(-t)＋(x

+ x

+ 1)x 注意与直接输出得 f1 与 f2 对比。

③多项式展开(expanｄ)。展开成 x 不同次幂得多项式、〉＞ syms x 〉> f=(x—１）^12;〉> exｐanｄ（f)〉〉ｐrettｙ(ｅxpaｎｄ(ｆ)）

答；ans = １+x^12－１2*ｘ^１１+６6*x^10—220*x^９+495*ｘ^8—792*x^7+924＊x^6－7９２*ｘ^5+495*x^４-２20*x＾3+66*x^2—12*x

７

６

５

+ x

－ 12 x

+ 66 ｘ

— ２２0 x

+ 49５ x

＋ 92４ x

－７9２ x

+ 495 x

－ 220 ｘ

＋ 66 x

－ 12 x ④ 因式分解(fａｃｔoｒ)。将表达式做因式分解。

>> syms x;f=x^12—1；〉> ｐrｅttｙ(fａctｏr(f））

答;aｎｓ = 1＋x^1２—12＊x^１1+66*x^1０—2２０*x^９+495*x^8－7９2＊ｘ^7+9２4*ｘ^６—7９2*x^5+4９5*x^4—22０＊x^3＋66*ｘ^2－12＊x

1２

１１

８

６

５

+ x

— １2 ｘ

＋ 66 x

— 22０ x

+ 495 x

+ 92４ｘ

— 7９2 ｘ

３

+ ４95 x

— 2２０ x

＋６6 ｘ

－ 12 x 〉〉 sｙms x；f=x^12—1;preｔty(factor（f)）

２

(ｘ-1)(1 + ｘ

＋ x)(1 ＋ x）

(1 — x + x)（1 + ｘ)(x

— ｘ

+ 1)⑤化简(simplｅ或 sｉｍplifｙ）。

将函数化简.〉〉 cｌear 〉〉ｓyms x;f=(1/x^3+6/x^２+１２/ｘ+８)^(１／3）；〉＞ g１＝sｉmple(ｆ)＞〉ｇ2＝ｓiｍplify(ｆ）

答;g1 =(２*x+１)/ｘ g2 =(（２*x＋１)＾３/x^3)＾(１/3)6 6、符号表达式得变量替换

sｕbs 函数可以对符号表达式中得符号变量进行替换 >> ｃleaｒ >＞ f=ｓym(’(ｘ+y）^2＋４*ｘ+10’)〉〉 f1=ｓuｂs(f，’ｘ＇，’s＇)

%使用 s 替换ｘ >〉 f2=subｓ(ｆ，”x+y’,“z’)答;f =(ｘ+y)^2+4*x+１0 f1 =（s+y)^2＋4*ｓ+10 f２ = z^2+４*x+10 ７、符号极限、符号积分与微分

1）

求极限函数得调用格式 lｉmｉt(F，x,a)

％返回符号对象 F 当 x→a 时得极限ｌｉmit（F,a)

％返回符号对象 F 当独立变量*→a 时得极限

ｌimiｔ（Ｆ）

%返回符号对象 F 当独立变量→０(a＝0)时得极限 lｉmiｔ（Ｆ，x，a,’right’)

％返回符号对象 F 当 x→a 时得右极限 limit(F,x,ａ,’ｌeft”）

%返回符号对象Ｆ当 x→a 时得左极限例一：

〉〉 cｌear >＞ｆ=ｓym(“sｉｎ（x)/ｘ+ａ*x”)

>〉 limit（f,“x’,0）

％以 x 为自变量求极限 >> lｉｍit（f，”ａ’，０）

%以 a 为自变量求极限 >> limit（f）

%在默认情况下以 x 为自变量求极限 >＞ｆｉndsym(f)

%得到变量并且按字母表顺序排列答‘f = sｉｎ(x)/x+a＊ｘ ans = 1 ans = sｉn（x)/x anｓ＝ 1 ans = a，ｘ例二: ＞＞ cleaｒ >〉 f＝sym(＇sｑrt（1+１/n））；

〉〉 limit(ｆ，n，iｎf)

％求 n 趋于无穷大时得极限

2）

求积分函数得调用格式 int(F)

%求符号对象 F 关于默认变量得不定积分ｉnt(F,ｖ）

％求符号对象 F 关于指定变量 v 得不定积分 int（Ｆ,ａ，b)

%求符号对象 F 关于默认变量得从 a 到 b 得定积分 iｎt(F,v,a，ｂ)

％求符号对象 F 关于指定变量得从 a 到ｂ得定积分 3）

求微分方程得调用格式 diff（F)

％求符号对象 F 关于默认变量得微分 diff(F,v）

％求符号对象 F 关于指定变量 v 得微分 diff(F,n）

%求符号对象 F 关于默认变量得 n 阶微分,n 为自然数 1、２、3…… diｆｆ(Ｆ,ｖ,n)％求符号对象 F 关于指定变量 v 得 n 阶微分 8 8、符号方程求解

1）常规方程求解函数得调用格式 g=solve(eｑ)

％求方程（或表达式或字串）eq 关于默认变量得解

g=ｓｏlve（eq，ｖar)

％求方程（或表达式或字串)eq 关于指定变量 vａr 得解ｇ=sｏｌve（eｑ1,eq２,…、,ｅqｎ,ｖaｒ1，vａr２，…,vaｒn)

%求方程(或表达式或字串)eｑ1,eｑ２,eq3,……ｅqn 关于指定变量组ｖar１,var2,……,ｖarn）得解求一元二次方程得解.其求解方法有多种形式：

① seq＝ｓolｖe(“a＊x^2+b*x+c＇）

② seq=solｖe(’a*x^2+b*x+c=0”)③ eq＝’a*x^2+ｂ＊x+c“;④ eｑ=”ａ*x＾2+b*x＋c=0’； sｅq=solve(eq）

⑤sym ｘ a b ｃ

eｑ＝ａ＊x^2+b*x＋ｃｓｅq=solve(eq）

2）常微分方程求解求解常微分方程得函数就是 dsｏlvｅ。应用此函数可以求得常微分方程(组)得通解,以及给定边界条件(或初始条件)后得特解。

常微分方程求解函数得调用格式：

r=dｓolve（“ｅｑ１,ｅq2,…’,’cond１,coｎd2,…’,’v’)ｒ＝ｄsolve(’eq1’,’eq2”,…，“cond１’，’cond2’,…,’v”)说明: ① 以上两式均可给出方程 eｑ１,、qeq2 对应初始条件 cond1、cｏnd2 之下得一 v 作为解变量得各微分方程得解。

② 常微分方程解得默认变量为 t。

③ 第二式中最多可接受得输入式就是 12 个。

④ 微分方程得表达方法。

在用 MATLAB 求解常微分方程时，用大写字母 Dｙ表示,用Ｄ2ｙ表示,依此类推。

边界条件以类似于 y（a）＝b 给出。其中 y 为因变量，a、b 为常数、如果初始条件给得不够，求出得解为含有 C1、C2 等待定常数得通解。

例一求微分方程得通解、练习:（1）求。

(2）求函数得积分；求函数得导数(3）计算定积分(4)求下列线性方程组得解

（5)求解但 y(0）=2，在 z（0)=7 时，微分方程组得解。

实验五

MATLA Ｂ程序设计

一、实验目得

掌握 MATLAB 程序设计得主要方法,熟练编写 MATLＡＢ函数、二、实验内容

（1)M 文件得编辑。

(2)程序流程控制结构。

（3)子函数调用与参数传递。

(4)局部变量与全局变量。

三、实验步骤1、M M 文件得编辑

选择ＭＡTLAB 得菜单，打开新得Ｍ文件进行编辑,然后输入以下内容，并保存文件名为 eｘｐl、m。

s=0;for n=１：100

ｓ＝s＋ｎ;enｄ s 答；s =

5050 保存好文件后，在命令窗口输入ｅｘｐl 即可运行该脚本文件，主义观察变量空间。紧接着创建 M 函数文件,然后输入以下内容,并保存文件名为 expl2、m。

funｃtｉｏn ｓ＝expl2（x）

s＝0;fｏr n＝１:x

s＝s+n； end

保存好文件后,在命令窗口输入

>〉ｃｌeａr 〉> ｓ＝ｅxpl2(１０0)以 oｐen 命令可以打开 M 文件进行修改。

〉〉open cｏnv

%打开 cｏnv 函数 2 2、程序流程控制结构

1）

for 循环结构

>〉 fｏｒ n=1:１0 n end 答；ｎ =n ＝n =n ＝n =n =

６ n =n =

n =n =

另一种形式得 for 循环: 〉> n=1０:—１:5;>〉ｆｏr i＝ｎ

%循环得次数为向量 n 得列数 i eｎｄ答;ｉ =

１0 i =ｉ＝i =ｉ =i =2）

wｈile 循环结构在命令窗口输入：

clear x=１;ｗhile １ x=x*2 ｅnd 将会瞧到 MATLAB 进入死循环因为 whｉle 判断得值恒为真，这时须按 Ctｒl+Ｃ键来中断运行，并且可瞧到 x 得值为无穷大。

练习：

(1)请把 exp2、ｍ函数文件用 whｉle 循环改写。

(2）用公式求得近似值，直到最后一项得绝对值小于为止,试编写Ｍ脚本文件、3）

ｉｆ－elｓe—eｎd 分支结构

iｆ—else—end 分支结构有如下 3 种形式。

（a)

iｆ

表达式语句组 1 end(b)

ｉf

表达式语句组 1 else 语句组２ｅnd(ｃ)

表达式 A

语句组 1 ｅlse ｉf 表达式 B 语句组 2 ｅlｓe if 语句组 3 …… ｅlse

语句组 n end 4）

swｉtcｈ—casｅ结构创建 M 脚本文件 eｘｐ3、m,输入以下内容并在命令窗口中运行。

％功能:判断键盘输入得数就是奇数还就是偶数 n=iｎpｕt（’n=＇）;iｆ iseｍptｙ(n）

erｒoｒ（’plｅase ｉnput ｎ＇)；

n=ｉnput（“n＝’);enｄｓwitｃh mｏd(n,2）

case 1

A=’奇数＇

ｃaｓe 0

A=’偶数” Enｄ答;ｎ＝input（＇n=’)； iｆ isempty(n)

ｅｒrｏr(＇ｐlｅaｓe ｉnｐuｔ n’)；

n＝input（“ｎ=’）； eｎd ｓwitcｈ mod(ｎ,2)

casｅ 1

A＝”奇数“

ｃａse ０

Ａ=”偶数＇ｅｎd n=1 A = 奇数３、子函数与参数传递

有一个函数,试编写实现该函数得函数文件.ｆuncｔion g＝expl４(ｘ)

%主函数 g=0;fｏｒ n=1：ｘ

ｇ=g+faｃt（n);

%调用子函数 enｄ

function y=ｆact(k)

％子函数 y=1； for n＝1：k

y=y＊n； eｎd 输入参数可以有函数 nargin 计算,下面得例子 sｉｎplot（）,当知输入一个参数 w 时，siｎｐlot（）函数会给ｐ赋予默认值 0。4、局部变量与全局变量

matlab学习心得篇5

一、语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富。

二、运算符丰富。

三、MATLAB既具有结构化的控制语句（如for循环、while循环），又有面向对象编程的特性。

四、语法限制不严格，程序设计自由度大。

五、程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各种型号的计算机和操作系统上运行。

MATLAB课程总结篇6

系别：电气工程与自动化学号: B11043425 姓名：贺阳阳

Matlab课程报告

上大学的第五年终于学习了MATLAB这门课程，之前大专期间很多专业基础课里都有MATLAB应用，一直对MATLAB充满了好奇，想学习它，了解它，进而在以后能够使用它。

通过一个学期的学习，我了解该软件的基本功能，也知道了该软件在我们生活中的重要地位。随着社会的不断发展，科技的不断进步，计算机的普及，它也被应用在越来越多的方面。

首先，通过学习，我了解到了Matlab软件的历史。MATLAB（MATrix LABoratory，即矩阵实验室）是美国 MathWork 公司推出的一套高效率的数值计算和可视化软件。MATLAB 是当今科学界最具影响力、也是最具活力的软件，它起源于矩阵运算，并已经发展成一种高度集成的计算机语言。

其次，知道了Matlab软件的功能。它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功能。在国际学术界，Matlab已经被确认为准确、可靠的科学计算标准软件。在国际一流的学术刊物上，尤其是信息科学刊物上，都可以看到Matlab的应用。

最后，以下是我一个学期学习后对MATLAB的认识和了解：

一、语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富。与之前学过的C语言相比较。它的语言简练明了，有时候只要一个字符就能表示出整句语句，不用一步步去读。这种语言简单而实用。每个函数建立一个同名的M文件，如上述函数的文件名为fun.m。这种文件简单、短小、高效，并且便于调试。比如说，函数的赋值。在C语言中，它需要一个个去赋值，x=？；y=？；当变量很多的时候，我们不能一次性的去赋值。并且我们需要注意赋值的类型。而在Matlab软件中，我们只需要知道它的初值，自变量的数值，以及它的范围，就可以用矩阵把整个函数赋值。这减去了我们的工作复杂性，也降低了我们时间花费。

二、运算符丰富，用Matlab软件设计程序，它更加方便快捷。MATLAB 的基本数据单元是既不需要指定维数、也不需要说明数据类型的矩阵，而且数学表达式和运算规则与通常的习惯相同。因此，在MATLAB环境下，数组的操作与数的操作一样简单。对比C语言，Matlab确实简单不少。我们在编写程序时简便了许多。例如，求1 1 2 3 5 8 13…这个算法。C语言得用许多的语句去循环算这个算法。而Matlab软件可以首先数据初始化，然后用while去循环，做出循环体，就可以你要多少数据，它会给你多少数据。还有在Matlab软件设计程序时，少了很多的定义，减少了复杂度，节省了计算机的暂时内存使用率。就和C语言一样，在语句结束时用“{ }”，Matlab软件中一句话结束时，也需要用end。MATLAB既具有结构化的控制语句（如for循环、while循环），又有面向对象编程的特性。

三、语法限制不严格，程序设计自由度大。程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各种型号的计算机和操作系统上运行。Matlab具有一个强大的工具箱，里面的东西，只要你想要的，你可以毫不犹豫的提取出来，不用想C语言编程中，你要的东西你得用函数调用的形式去借用。这些工具箱提供了用户在特别应用领域所需的许多函数，这使得用户不必花大量的时间编写程序就可以直接调用这些函数，达到事半功倍的效果。

四、MATLAB的图形功能强大。不管你二维图形，三维图形，还是现在流行的四维图形。只要你想要，能编写出来函数式。在短短几秒钟之内，它会呈现在你眼前。另外就是图形的直观性，你在绘编图形时，加上一点修饰，它会自动标注你想要图形的阴影部分。MATLAB 具有二维和三维绘图功能，使用方法十分简便。而且用户可以根据需要，坐标图上加标题。坐标轴标记。文本注释及栅格等，也可以指定图线形式(如实线、虚线等)和颜色，也可以在同一张图上画不同函数的曲线，对于曲面图还可以画出等高线。

例如用madlab创建矩阵时，方法有两种：第一、可以直接依次输入矩阵各行各列的元素，但矩阵元素必须用[ ]括住，矩阵元素必须用逗号或空格分隔，在[ ]内矩阵的行与行之间必须用分号分隔。第二、用MATLAB函数创建矩阵。MATLAB可以进行矩阵的加减、乘除的元素，求可逆矩阵、转置矩阵，求矩阵的特征值，求线性方程组等等。

MATLAB的功能是非常强大的，MATLAB不仅有强大的运算功能，它还有强大的绘图功能，我对它的了解也仅仅就是一点点，或许说还没有入门。比如说它含有丰富的内建函数，例如数学函数中的三角函数、复函数、多项式函数、数据分析函数的求平均值、最大最小值、排序等，以及逻辑/选择函数如if－else等，还有用来模拟随机发生事件的随机函数。这些我都不了解。

汉明码的Matlab设计篇7

信道编码是人为地按照一定的规则加入人工剩余，从而使信息传输中的差错率降低，甚至达到无错传输的一种提高信息系统可靠性的编码方法，是现代通信系统广泛采用的一种差错控制措施。在信道编码中，有一类所谓汉明码，在理论上已十分成熟，并且在通信实践中已被广泛使用。本文简述了汉明码的编码方法、译码方法做一简述，并给出相应的Matlab计算程序。

1 汉明码的编码原理

汉明码是一种能纠正一位错码的效率最高的分组码。或者说，汉明码是一种纠单错的完备码。它满足关系式:

n为码元总位数，r为监督码元位数

汉明码的构造原理类似于偶监督码。偶监督码是在信息码元后增加一位监督码元，使包括信息码元和监督码元的总码元中1的个数为偶数，这种关系用数学式子表示为:

因为偶监督码中1的个数为偶数，所以在正确传输时，必有S=0。在接收端就可通过计算S的值判断传输有无出错:S=0，无错;S=1，有错。本文把式(2)叫做监督方程，S叫做校正子或称为伴随式。按此设想，如果再增加一位监督码元，就可再构造一个类似的监督方程，那么会出现两个校正子。这两个校正子的组合有4种情况:00,01,10,11。可以用00来表示传输无错，其余01,10,11来表示3种不同的错码位置。所以要指示n位码元中所有一位错码的情况，则必须满足式(1):增加r个监督码元可以有2r种情况，全零用来表示无错传输，剩下2r-1种情况用来表示(2r-1)种错误，如果2r-1≥n，则可以指出所有n位单错。

例如:构造一信息位k=4的汉明码。则式(1):2r≥n+1=k+r+1，可计算出r≥3。现取r=3，则n=7。用a6,a5，…，a1,a0表示这7个码元，用S=(S1S2S3)表示三位校正子，并可列出校正子的取值与错码位置的对应关系(此对应关系不唯一)如表1所示。

根据表中关系，不难看出a6,a5,a4或a2发生错误时，校正子S1=1;a6,a5,a3或a1发生错误时，校正子S2=1;a6,a4,a1或a0发生错误时，校正子S3=1;否则校正子等于0。则可列出监督方程组如下:

在编码时，码元无错，则S=(S1S2S3)=(000)，式(3)变为:

将式(4)中只出现一次的码元a2,a1,a0移到方程右边作为监督位，其余码元a6,a5,a4,a3作为信息位，则:

再将式(5)写成矩阵形式:

其中:

然后在Q的左边补充一个k阶单位阵便可得到此汉明码的生成矩阵G0，即

任意给定信息组Mi后，根据:

就可求得相应的汉明码。

此例中所有的码字如表2所示。

另外，对于式(4)，可写成如下矩阵形式:

上式可简记为: