实验一 MATLAB的实验环境及基本命令
一 实验目的:
1. 学习了解MATLAB的实验环境
2. 在MATLAB系统命令窗口练习有关MATLAB命令的使用。
二 实验步骤
1. 学习了解MATLAB的实验环境:
在Windows桌面上,用mouse双击MATLAB图标,即可进入MATLAB系统命令窗口:
图1-1 MATLAB系统命令窗口
① 在命令提示符 ”>>” 位置键入命令: help
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此时显示MATALAB的功能目录, 其中有“Matlab\\general”,“toolbox\\control”等;阅读目录的内容; ② 键入命令: intro
此时显示MATLAB语言的基本介绍,如矩阵输入、数值计算、曲线绘图等。要求阅读命令平台上的注释内容,以尽快了解MATLAB语言的应用。
③ 键入命令: help help
显示联机帮助查阅的功能,要求仔细阅读。
④ 键入命令: into
显示工具箱中各种工具箱组件和开发商的联络信息。
⑤ 键入命令: demo
显示MATLAB的各种功能演示。
2. 练习MATLAB系统命令的使用。 ① 表达式
MATLAB的表达式由变量、数值、函数及操作符构成。实验前应掌握有关变量、数值、函数及操作符的有关内容及使用方法。
练习1-1: 计算下列表达式:
要求计算完毕后,键入相应的变量名,查看并记录变量的值。
a?(1?10)/2②.向量运算:
b?3?5ic?sin(e?2.3)d?250/sin()6? 2
n维向量是由n个成员组成的行或列数组。在MATLAB中,由分号分隔的方括号中的元素产生一个列向量;由逗号或空号分隔的方括号中的元素产生一个列向量;同维的向量可进行加减运算,乘法须遵守特殊的原则。 练习1-2
已知:X=[2 ;-4;8]
R?[tg?4,9,?5] 求 :Y=R';P=5*R;E=X.*Y;S=X'* Y 练习1-3
⑴产生每个元素为1的4维的行向量; ⑵产生每个元素为0的4维的列向量;
⑶产生一个从1到8的整数行向量,默认步长为1; ⑷产生一个从π到0,间隔为π/3的行向量;
③矩阵基本运算操作。
要求熟悉矩阵的输入方法及矩阵运算的有关命令。
练习1-4求出下列运算结果,并上机验证。已知矩阵:
??11121314??A??21222324??31323334???41424344??
(1) A(:,1) (2)A(2,:) (3)A(:,2:3) (4)A(2:3,2:3)(5) A(:,1:2:3) (6)A(2:3) (7)A(:) (8)A(:,:) (9) ones(2,2) (10)eye(2) (11)[A,[ones(2,2);eye(2)]] (12)diag(A) (13)diag(A,1) (14)diag(A,-1) (15)diag(A,2) (16)fliplr(A) (17)flipud(A) (18)rot90(A) (19)tril(A)
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练习1-5 用MATLAB命令完成下列矩阵函数运算: (1) 输入如下矩阵A:
?/3??0A?????/6?/2?(2)求矩阵B1, B1中每一元素为对应矩阵A中每一元素的正弦函数; (3)求矩阵B2, B2中每一元素为对应矩阵A中每一元素的余弦函数; (4)求 B1^2+B2^2.。
练习1-6 利用基本矩阵产生333和535的单位阵、全1阵、全0阵、均匀分布随机阵([-1,1]之间)、正态分布随机阵(均值为1、方差为4)。
练习1-7 产生一均匀分布在(-5,5)之间的随机阵(5032),要求精确到小数点后一位。
练习1-8 编程实现当a∈[-π,π],间隔为1°时,求解正弦、余弦的值。
练习1-9 利用rand函数产生(0,1)间均匀分布的10310随机阵a ,然后统计a中大于等于0.6的个数。
练习1-10 利用randn函数产生均值为0,方差为1的10310正态分布随机阵a,然后统计a中大于-0.5,小于0.5的元素个数。
3.退出MATLAB环境
在命令提示符 ”>>” 位置键入命令: exit 或者 quit
执行以上命令可以退出MATLAB环境。
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实验二 程序文件与函数文件的应用
一.实验目的:
1.熟悉MATLAB系统M文件的基本操作;
2.熟练应用MATLAB有关的图形函数,绘制函数图形。
二.实验内容
1. MATLAB程序文件: ①编辑程序文件
当完成一个功能需要许多MATLAB命令时,可以将这些命令按特定的顺序组合在一起,存储在一个程序文件中,就得到了MATLAB程序,其文件名的后缀为*.M,故也称为M文件。在命令窗口的FILE菜单或工具栏上选择NEW命令——M-file,即可开始编辑M文件。MATLAB编辑器与其它WINDOWS编辑程序类似。 ②保存M文件
编辑M文件后,在命令窗口的FILE菜单或工具栏上选则SAVE AS 命令存盘,文件应以* .M为后缀。 ③执行M文件
在MATLAB系统命令窗口下,在提示符 ”>>” 处键入所编辑的M文件名后,即可执行该文件。在执行中若发现错误,系统将给出提示。此时可再次进入编辑器中修改程序,直至程序能正确执行为止。 编写下列题目M文件,调试并运行:
练习2-1.将图形窗口分割成132的空格,设ωt∈[0,2π], 以π/50为步长,绘制下列函数图形:
(1) 在左窗口,以ωt为横坐标,绘制V=120Sinωt和
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