北航matlab上机实验报告_matlab上机实验报告

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MATLAB基础上机指导书

实验目的MATLAB基础上机实验的目的主要是在深入理解和掌握课程中的基本概念和原理的基础上培养学习者用计算机解决实际问题的意识，训练和提高学生分析问题、仿真、程序设计和程序调试能力。实验要求

1．整个学期的上机实践共有4个。从实验一的MATLAB的上机基本操作，到实验四的GUI设计，都本着由浅入深、由易到难、逐步深入的原则，给出了不同的上机程序。一般每个实验中有约5-7个不同难度的程序，按班级序号排列组合分组，每组学生包括5人，按组检查程序。

2．每次实验后要求学生提交上机报告，这也是整个实验过程的一个重要环节。实验结束后，要整理实验结果并认真分析和总结，根据教师要求写出实验报告。实验报告一般包括如下内容：

⑴ 实验内容：实验题目与要求。⑵ 程序清单

(3)运行结果：原始数据、相应的运行结果和必要的说明。

(4)分析与思考：调试过程及调试中遇到的问题及解决办法；调试程序的心得与体会；其他函数算法的存在与实践等。若最终未完成调试，要认真找出错误并分析原因等。常用命令参考

本节就一些常用的MATLAB命令进行介绍，使初学者尽快提高MATLAB上机调试程序的能力。

1、学会用help和doc函数。

2、输入输出文件：save/load3、解线性方程组AX=B：X=AB4、作图时两张曲线合并：hold on或者subplot作子图

5、程序计算时间：tic，toc或者clock6、变量显示方式更改：format long/short/bank...7、数组元素求和：sum8、求数组长度：length 求矩阵维数：size或者ndims 矩阵元素个数：numel9、函数作图：

饼图：pie/pie3 误差图：errorbar 散点图：scatter/scatter3 直方图：hist 函数图：fplot 动画：movie10、矩阵分析：

左右翻转：fliplr 上下翻转：flipud 转置：transpose 矩阵求逆：inv 矩阵范数：norm 条件数：cond 初等变换：rref 特征值：eig/eigs11、特殊矩阵：

元素全为1的矩阵：ones 元素全为0的矩阵：zeros 单位阵：eye 魔方阵：magic 线性变化数组：linspace 聚合矩阵：cat/horzcat/vertcat12、随机数：

创建一个元素服从均匀分布的随机数数组：rand 创建一个元素服从正态分布的随机数数组：randn 二项分布：binornd 指数分布：exprnd F分布：frnd 几何分布：geornd 超几何分布：hygernd 泊松分布：poirnd

正态分布：normrnd 离散均匀分布：unidrnd 连续均匀分布：unifrnd13、清屏：clc 清理内存：clear14、字体显示变更等：preferences15、得到一个文件夹的所有文件名：ls16、语句太长的话可以再句末加...换行。

实验一 MATLAB快速入门操作

[实验目的] 1． 熟悉MATLAB的工作环境。2． 熟悉MATLAB的帮助系统。3． 掌握基本的运算表达。4． 掌握基本的数学函数。5． 掌握基本的字符串使用。[实验内容] 1．执行MATLAB的启动和退出。观看DEMO程序,INTRO程序,HELP文件，练习MATLAB常用命令在命令窗口中计算数学表达式，输入简单矩阵，查看工作空间中的变量，命令窗口显示清除，语句、变量及数据的表示，搜索路径设置。

2．使用函数创建字符串数组，掌握char、strvcat、strcat之间的区别。>> c1=char('china','india');>> c3=strvcat('china','india');>> c4=strcat('china','india');char中各部分互相独立，strvact竖直连接 strcat直接连接 >> c1=char('china','india')

c1 =

china india

>> c3=strvcat('china','india')

c3 =

china india

>> c4=strcat('china','india')

c4 =

chinaindia 也就是说strcat连接两个字符串,而strvcat垂直连接两个字符串. i6c2e3．设三个复数a＝3＋4i，b＝1＋2i,计算x=ab/c，注意复数的表达方式。

>> a=3+4i,b=1+2i,c=2*exp(pi/6*i)a =

3.0000 + 4.0000i

b =

1.0000 + 2.0000i

c =

1.7321 + 1.0000i

>> X=a*b/c X =

0.3349 + 5.5801i

sinx354．计算下式的结果，其中x=45°，572

注意函数参数的使用类型，掌握复杂表达式的计算。>> a=45/180*pi a =

0.7854

>> b=(sin(a)+35^(1/2))/72^(1/5)b =

2.8158

5．计算星球之间的万有引力。包括地球和太阳，地球和月亮之间的距离。具体参数太阳质量1.989×10^30千克，地球质量5.976×10^27千克，太阳和地球的距离***0米，月亮质量7.351×10^ 22千克，月亮和地球两者间距384400000米，万有引力系数K 6．67×10^-11，见P26 例2-3。

>> M1=1.989e30,M2=5.976e27,M3=7.351e22,d1=1.4960e11,d2=3.844e8 K=6.67e-11

M1 =

1.9890e+030

M2 =

5.9760e+027

M3 =

7.3510e+022

d1 =

1.4960e+011

d2 =

384400000

K =

6.6700e-011

>> F12=M1*M2*K/d1^2

F12 =

3.5426e+025

>> F23=M2*M3*K/d2^2

F23 =

1.9830e+023

333，以及数据的修改方法，尽量考2336．用两种方法创建一个二维数组433虑计算效率。在掌握二维数组基础上掌握三维数组的创建方法。

创建：方法1;x=[3,3,3;2,3,3;4,3,3] x =

3 3 2 3 3 4 3 3 方法2 在workspace中点击 new variable 就会在下面出现一个新变量unnamed 双击unnamed变量引出一个空白页面，在里面进行编辑 >> unnamed

unnamed =

3 3 2 3 3 4 3 3 修改

直接在workspace中点击需要修改的变量，在相应位置修改变量，保存后在命令窗口重新调用函数 计算

[问题讨论] 1．小结上机各个环节所出现的错误及解决的办法。

[思考问题] 1．仿真是否“真实”，与什么因素有关? 仿真是在数字计算机上进行试验的数字化技术，包括数字和逻辑模型的某些模式，这些模型描述了某一事件或经济系统在若干周期内的特征。仿真常常包括模型建立，仿真模型的建立和仿真试验三个方面。从以上可以看出，仿真其实是建立在模型之上，通过计算机或者其他载体，并借助经验知识、统计数据和信息资料等对真实或假想的系统进行试验，得出试验结果的过程。

在这点上看，仿真并不真实，因为它并不能100%模拟出真实情况，而实际上“真实”的复杂多变也难以模拟。但是，仿真可以通过以上的手段在一定范围内对真实进行模拟和预测。其与真实结果的相关性，或者说仿真方法的优劣性与其系统、模型和载体是密切相关的。