MATLAB程序设计与应用

南通广播电视大学

2011年--2012年第一学期

教 案

系（ 部 ） 艺术传媒学院

教师姓名

课程名称 MATLAB程序设计

授课班级 09电气自动化

总 时 数 36

授课日期 9/19 授课时数 4 授课形式 讲 授 实验 第一章 数值计算功能 1.1 矩阵及其运算 授课章节名称 1.2 微分和积分 1.3 MATLAB与线性代数 教学目的 通过对本章的学习，读者可以编写简单且功能完善的MATLAB 7程序，从而解决各类基本问题，用户可以通过本章逐步掌握MATLAB 7的数值计算方法 1 矩阵的生成和基本的数值运算 2 稀疏型矩阵的生成和基本操作 3 数值微分的求解方法 教学重点、难点 更新、补充、删节内容 概率统计 （删节） 课外作业 打印稿或电子稿（附后） 课后体会 MATLAB 是工程计算的非常实用的软件，可以用于进行数字系统仿真，建模，图像处理，simlink仿真分析，高数中的相关数学运算，因此，MATLAB的应用领域非常广泛，对学生的学习有很大帮助。

授课主要内容或提纲 使用教具、挂图

《MATLAB程序设计与应用》实验指导书

山东建筑大学信息与电气工程学院电子信息教研室

前 言

一、实验目的

本课程是电气工程及其自动化、自动化、电力工程与管理专业本科生的学科基础选修课，它在线性代数、信号分析和处理、控制系统设计和仿真等方面有着广泛的应用。主要是学习MATLAB的语法规则、基本命令和使用环境，使学生掌握MATLAB的基本命令和基本程序设计方法，提高使用该语言的应用能力，具有使用MATLAB语言编程和调试的能力，以便为后续多门课程使用该语言奠定必要的基础。

通过上机实验，使学生掌握MATLAB在线帮助功能的使用、熟悉MATLAB运行环境和MATLAB语言的主要特点，掌握MATLAB语言的基本语法规则及基本操作命令的使用，学会M文件的建立和使用方法以及应用MATLAB实现二维和三维图形的绘制方法，具有使用MATLAB语言编程和调试的能力。 二、实验前预习

每次实验前，学生须仔细阅读本实验指导书的相关内容，明确实验目的、要求；明确实验步骤、测试数据及需观察的现象；复习与实验内容有关的理论知识；预习仪器设备的使用方法、操作规程及注意事项；做好预习要求中提出的其它事项。

三、实验注意事项

1．实验开始前，应先检查本组电脑设备

MATLAB程序设计与应用

第4章 MATLAB程序设计前言

MATLAB程序设计与应用环测学院赵银娣 2011~2012学年第2学期

MATLAB作为一种广泛应用的科学计算软件，不仅具有强大的数值计算、符号计算能力和丰富的作图功能，还可以像 FORTRAN、C等其他计算机高级语言一样进行控制流的程序设计，即编制一种以m为扩展名的文本文件，简称M文件，实现各种复杂的运算.MATLAB程序设计语言属于第四代编程语言，其编程方式相当简洁，编程效率比常用的Fortain、C、 C++等语言要高的多，如语言简单、可读性强、调试容易及调用方便等。

第4章 MATLAB程序设计前言程序设计展示：随机展示一下方向、大小、颜色各异的五角星。示例文件：RandDisplay5.m由于是随机显示，每次执行的结果稍有不同。本程序内容将在4.2节中作详细介绍。

第4章 MATLAB程序设计

第四章 MATLAB程序设计4.1 M文件介绍一、M文件的特点与形式二、M文件的创建三、M文件的类型

4.1 M文件介绍一、M文件的特点与形式MATLAB有两种工作方式： 1、指令驱动模式即在命令窗口中输入命令，MATLAB会立即执行并显示结果；但命令行操作时， MATLAB窗口只允许一次执行

实验一 MATLAB 运算基础

1. 先求下列表达式的值，然后显示MATLAB 工作空间的使用情况并保存全部变量。 (1) 012

2sin851z e =+ (2) 221

ln(1)2z x x =++，其中2120.45

5i x +??=??-?? (3) 0.30.330.3sin(0.3)ln , 3.0, 2.9,,2.9,3.022

a a e e a z a a --+=++=-- (4) 2242011

122123t t z t t t t t ?≤

，其中t =0:0.5:2.5 解： M 文件:

z1=2*sin(85*pi/180)/(1+exp(2))

x=[2 1+2*i;-0.45 5];

z2=1/2*log(x+sqrt(1+x^2))

a=-3.0:0.1:3.0;

z3=(exp(0.3.*a)-exp(-0.3.*a))./2.*sin(a+0.3)+log((0.3+a)./2) t=0:0.5:2.5;

z4=(t>=0&t<1).*(t.^2)+(t>=1&t<2).*(t.^2-1)+(t>=2&t

运算结果：

z1=2*sin(85*pi/180)/(1+exp(2))

x=[2 1+2*i;-.45 5];

z2=1/2*log(x+sqrt(1+x^2))

a=-3.

MATLAB程序设计实验

解方程和最优化问题求解

姓名：龙刚 学号：1404110427 班级：电信1104班 一．实验目的

1. 掌握线性方程组的数值求解方法。 2. 掌握常微分方程的数值求解方法。

3. 掌握非线性方程以及最优化问题的求解方法。

二．实验内容

1. 对下列线性病态方程组：

?1/21/31/4??x1??0.95??1/31/41/5??x???0.67? ???2?????1/41/51/6????x3????0.52??a) 求方程组的解。

b) 将方程组右边的向量元素b3（0.52）修改为0.53，再次求方程组的解。比较b3的

变化和解的相对变化。

c) 求系数矩阵的条件数，并分析条件数对线性方程组求解的影响。

%1.a

A=[1/2 1/3 1/4;1/3 1/4 1/5;1/4 1/5 1/6]; B=[0.95 0.67 0.52]'; disp('1.a方程组的解为：') xa=A\\B %1.b

C=[0.95 0.67 0.53]'; disp('1.b方程组的解为：') xb=A\\C chazhi=xa-xb %1.c t1=cond(

实验一 MATLAB运算基础

1. 先求下列表达式的值，然后显示MATLAB工作空间的使用情况并保存全部变量。

2sin850(1) z1?

1?e2(2) z2?ln(x?1?x2)，其中x??121?2i??2 ?5???0.45e0.3a?e?0.3a0.3?asin(a?0.3)?ln,a??3.0,?2.9,?,2.9,3.0 (3) z3?22?t20?t?1?1?t?2，其中t=0:0.5:2.5 (4) z4??t2?1?t2?2t?12?t?3?解： M文件: z1=2*sin(85*pi/180)/(1+exp(2)) x=[2 1+2*i;-.45 5]; z2=1/2*log(x+sqrt(1+x^2)) a=-3.0:0.1:3.0; z3=(exp(0.3.*a)-exp(-0.3.*a))./2.*sin(a+0.3)+log((0.3+a)./2) t=0:0.5:2.5; z4=(t>=0&t<1).*(t.^2)+(t>=1&t<2).*(t.^2-1)+(t>=2&t

运算结果： z1=2*sin(85*pi/180)/(1+exp(2)) x=[2 1+2*i;-.45 5]; z2=1/2*log(x+sqrt(1+x^2)) a=-3.

MATLAB程序设计与应用（第二版）实验参考答案

%实验一 MATLAB运算基础 %第1题 %（1）

z1=2*sin(85*pi/180)/(1+exp(2))

%（2）

x=[2,1+2i;-0.45,5];

z2=0.5*log(x+sqrt(1+x.^2)) %(3)

a=-3.0:0.1:3.0;

z3=(exp(0.3*a)-exp(-0.3*a))/2.*sin(a+0.3)+log((0.3+a)/2) %(4)

t=0:0.5:2.5;

z4=t.^2.*(t>=0&t<1)+(t.^2-1).*(t>=1&t<2)+(t.^2-2*t+1).*(t>=2&t<3)

%第2题

A=[12 34 -4;34 7 87;3 65 7]; B=[1 3 -1;2 0 3;3 -2 7]; A+6*B

A-B+eye(size(A)) A*B A.*B A^3 A.^3 A/B B\A [A,B]

[A([1,3],:);B^2]

%第3题

A=[1 2 3 4 5;6 7 8 9 10;11 12 13 14 15;16 17 18 19 20;21 22 23 24 25] B=[3 0 16;1

MATLAB程序设计实验

解方程和最优化问题求解

姓名：龙刚 学号：1404110427 班级：电信1104班 一．实验目的

1. 掌握线性方程组的数值求解方法。 2. 掌握常微分方程的数值求解方法。

3. 掌握非线性方程以及最优化问题的求解方法。

二．实验内容

1. 对下列线性病态方程组：

?1/21/31/4??x1??0.95??1/31/41/5??x???0.67? ???2?????1/41/51/6????x3????0.52??a) 求方程组的解。

b) 将方程组右边的向量元素b3（0.52）修改为0.53，再次求方程组的解。比较b3的

变化和解的相对变化。

c) 求系数矩阵的条件数，并分析条件数对线性方程组求解的影响。

%1.a

A=[1/2 1/3 1/4;1/3 1/4 1/5;1/4 1/5 1/6]; B=[0.95 0.67 0.52]'; disp('1.a方程组的解为：') xa=A\\B %1.b

C=[0.95 0.67 0.53]'; disp('1.b方程组的解为：') xb=A\\C chazhi=xa-xb %1.c t1=cond(

系立项建设 实验指导书

MATLAB程序设计与应用实验

主 编：王 春、段守付

物理与电子信息工程系

目 录

前 言 .................................................. 2 实验一 熟悉MATLAB 环境................................... 3 实验二 数值数组创建、应用及可视化 ........................ 7 实验三 字符串数组的使用、简单脚本文件和函数的编写 ....... 11 实验四 数据可视化方法 ................................... 18 实验五 简单数据分析 ..................................... 24 实验六 MATLAB 仿真初步 .................................. 28 实验七 电路模型仿真应用 ................................. 31 实验八 简单图形用户界面设计 ............................. 33 附录：MATLAB 主要函数指令表（按字母

阅阅读读时时：：请请选选择择““视视图图 || 文文档档结结构构图图””，，弹弹出出文文档档中中的的标标题题链链接接。。

数学软件

MATLAB 程序设计与应用

第1章 MATLAB系统环境

1.1 MATLAB概貌 1.2 MATLAB环境的准备 1.3 MATLAB操作界面 1.4 MATLAB帮助系统

自上世纪80年代以来，出现了科学计算语言，亦称数学软件。 MATLAB

Mathematica Mathcad Maple LINDO LINGO

1.1 MATLAB概貌 p3

MATLAB 是 MATrix LABoratory（矩阵实验室） 的缩写。

1984年由 Math Works 公司推出，现已成为国际公认的优秀的工程应用开发环境，是影响最大，流行最广的科学计算语言。

1.1.1 MATLAB的发展

版本编号 MATLAB 1.0 MATALB 2 MATLAB 3 MATLAB 3.5 MATLAB 4 MATLAB 4.2c MATLAB 5.0 MATLAB 5.1 MATLAB 5.1.1 MATLAB 5.2 MATLAB 5.2.1 MATLAB 5.3 MATLAB 5.3.1 MATLA