matlab程序設(shè)計實驗實驗指導(dǎo)書

1、江西理工大學(xué)MATLAB語言B課程實驗指導(dǎo)書主審人：蔡改貧 主撰人：肖定華前 言MATLAB語言B實驗是學(xué)習(xí)MATLAB程序設(shè)計的一個重要實踐環(huán)節(jié)，是我院機電學(xué)院（理工科）交通工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)實驗課，通過它的學(xué)習(xí)，能鞏固和加深課堂教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生設(shè)計、編制、調(diào)試、運行程序的技能。本書是針對非計算機專業(yè)的本科生、專科生及函授生的需要提供的MATLAB程序設(shè)計上機指導(dǎo)教材。所有6個實驗涉及的是MATLAB語言的基礎(chǔ)內(nèi)容，要求學(xué)生必須熟練掌握。主要目的是進(jìn)一步鞏固所學(xué)的知識。實驗內(nèi)容中需要學(xué)生自己編寫程序，所以要求學(xué)生必須在每次實驗前認(rèn)真預(yù)習(xí)本次實驗內(nèi)容，編寫好程序方能參加實驗。本課程是對M

2、ATLAB程序設(shè)計所授內(nèi)容進(jìn)行驗證，學(xué)生掌握MATLAB程序設(shè)計的基本方法和基本技能，并培養(yǎng)同學(xué)掌握用計算機處理問題的思維方法。通過該課程的訓(xùn)練，掌握以計算機為工具解決實際工程應(yīng)用問題問題的能力，為學(xué)生奠定學(xué)習(xí)程序設(shè)計的基礎(chǔ)及能力，本課程對培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計思想和初步的程序設(shè)計能力具有重大意義。目 錄第一部分 緒論 頁第二部分 基本實驗指導(dǎo) 實驗一 matlab操作基礎(chǔ)頁實驗二 MATLAB數(shù)據(jù)及其運算 頁實驗三 MATLAB矩陣分析與處理 頁實驗四 MATLAB程序設(shè)計 頁實驗五 MATLAB繪圖 頁 實驗六 MATLAB數(shù)據(jù)分析與多項式計算 頁 第一部分 緒論本實驗指導(dǎo)書是根據(jù)matlab

3、程序設(shè)計課程實驗教學(xué)大綱編寫，適用于交通工程專業(yè)。一、 本課程實驗的作用與任務(wù)matlab程序設(shè)計實驗是學(xué)習(xí)matlab程序設(shè)計的一個重要實踐環(huán)節(jié)，是我院機電學(xué)院（理工科）交通工程的一門專業(yè)基礎(chǔ)實驗課，通過它的學(xué)習(xí)，能鞏固和加深課堂教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生設(shè)計、編制、調(diào)試、運行程序的技能。二、 本課程實驗的基礎(chǔ)知識要求學(xué)生掌握最基本的計算機操作能力，掌握計算機編程能力，要求學(xué)生掌握MATLAB程序設(shè)計課程的基本的知識點，掌握MATLAB數(shù)值計算和符號計算功能，掌握MATLAB繪圖功能，基本的MATLAB程序設(shè)計的功能，對MATLAB編程環(huán)境了解及應(yīng)用。 三、 本課程實驗教學(xué)項目及要求序號實驗項目名稱

4、學(xué)時實驗類別實驗要求實驗類型每組人數(shù)主要設(shè)備名稱目的和要求1MATLAB操作基礎(chǔ)2專業(yè)必修驗證2PC和MATLAB6.5掌握matlab運行環(huán)境2MATLAB數(shù)據(jù)及其運算2專業(yè)必修驗證2PC和MATLAB6.5掌握matlab數(shù)據(jù)及其運算3MATLAB矩陣分析與處理2專業(yè)必修驗證2PC和MATLAB6.5掌握矩陣運算及應(yīng)用4MATLAB程序設(shè)計2專業(yè)必修驗證2PC和MATLAB6.5掌握matlab程序設(shè)計方法及應(yīng)用5MATLAB繪圖2專業(yè)必修驗證2PC和MATLAB6.5掌握繪圖操作及應(yīng)用6MATLAB數(shù)據(jù)分析與多項式計算2專業(yè)選修驗證2PC和MATLAB6.5掌握數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用實驗一 MA

5、TLAB基本操作一、 實驗?zāi)康?、了解MATLAB應(yīng)用程序環(huán)境2、掌握MATLAB語言程序的書寫格式和MATLAB語言程序的結(jié)構(gòu)。3、掌握在MATLAB應(yīng)用環(huán)境下編寫程序4、掌握MATALB調(diào)試過程，幫助文件5、掌握MATLAB語言上機步驟，了解運行一個MATLAB程序的方法。6、本實驗可在學(xué)習(xí)完教材第一章后進(jìn)行。二、 主要儀器及耗材PC電腦，MATLAB6.5軟件三、 實驗內(nèi)容和步驟1、MATLAB語言上機步驟：（1）、進(jìn)入系統(tǒng)在C盤或其他盤上找到MATLAB或MATLAB6.5，然后雙擊其圖標(biāo)打開文件夾。 然后進(jìn)行編輯源程序->編譯->連接->執(zhí)行程序->顯示結(jié)果（

6、2）、常用命令編輯切換（F6），編譯（F9），運行（CTRL+F9），顯示結(jié)果（ALT+F5）其它常用命令見“附錄一”。2、有下面的MATLAB程序。（1）數(shù)值計算功能：如，求方程 3x4+7x3 +9x2-23=0的全部根p=3,7,9,0,-23; %建立多項式系數(shù)向量x=roots(p) %求根（2）繪圖功能：如，繪制正弦曲線和余弦曲線x=0:0.5:360*pi/180;plot(x,sin(x),x,cos(x);（3）仿真功能：如，請調(diào)試上述程序。3、熟悉MATLAB環(huán)境下的編輯命令，具體見附錄一。三、實驗步驟、靜態(tài)地檢查上述程序，改正程序中的錯誤。、在編輯狀態(tài)下照原樣鍵入上述程序

7、。、編譯并運行上述程序，記下所給出的出錯信息。、按照事先靜態(tài)檢查后所改正的情況，進(jìn)行糾錯。、再編譯執(zhí)行糾錯后的程序。如還有錯誤，再編輯改正，直到不出現(xiàn)語法錯誤為止。四、 實驗注意事項、記下在調(diào)試過程中所發(fā)現(xiàn)的錯誤、系統(tǒng)給出的出錯信息和對策。分析討論對策成功或失敗的原因。2、總結(jié)MATLAB程序的結(jié)構(gòu)和書寫規(guī)則。五、 思考題1、 matlab到底有多少功能？2、 MATLAB的搜索路徑3、 掌握使用MATLAB幫助文件實驗二 MATLAB矩陣及其運算一、 實驗?zāi)康?、了解矩陣的操作，包括矩陣的建立、矩陣的拆分、矩陣分析等2、了解MATLAB運算，包括算術(shù)運算、關(guān)系運算、邏輯運算等3、掌握字符串的

8、操作，了解結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和單元數(shù)據(jù)。4、掌握MATALB調(diào)試過程，幫助文件5、進(jìn)一步熟悉MATLAB程序的編輯環(huán)境。二、 主要儀器及耗材PC電腦，MATALB6.5軟件三、 實驗內(nèi)容和步驟1.求下列表達(dá)式的值 四、 思考題1、如何正確地選用矩陣的運算函數(shù)，特殊的矩陣表示方法？ 2、要求自己寫實驗步驟和實驗結(jié)果，正確寫實驗報告實驗三 MATLAB矩陣分析與處理一、 實驗?zāi)康?、掌握MATLAB的生成特殊矩陣的方法：2、掌握MATLAB矩陣分析的方法。3、熟悉MATLAB程序的編寫和調(diào)試。二、 主要儀器及耗材PC電腦，MATLAB6.5軟件三、 實驗內(nèi)容和步驟 3、設(shè)有分塊矩陣其中E，R，O，S分別為單

9、位矩陣，隨機矩陣，零矩陣和對角陣，試通過數(shù)值計算驗證A2實驗四 MATLAB程序設(shè)計一、 實驗?zāi)康?、掌握MATLAB的M文件操作：2、掌握MATLAB程序的控制結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)等。3、掌握基本三種結(jié)構(gòu)的語句。4、掌握MATLAB函數(shù)文件，掌握函數(shù)的聲明、定義、調(diào)用5、熟悉MATLAB程序的編寫和調(diào)試。6、綜合運用所學(xué)的知識，進(jìn)行程序的編導(dǎo)。7、本實驗可在學(xué)習(xí)教材第三章后進(jìn)行。二、 主要儀器及耗材PC電腦，MATLAB6.5軟件三、 實驗內(nèi)容和步驟、輸入一個百分制成績，要求輸出成績等級A，B，C，D，E。其中90100分為A，8089分為B，7079分為C，6069分為D，6

10、0分以下為E。要求：（1）分別用if語句和switch語句實現(xiàn)。（2）輸入百分制成績后要判斷該成績的合理性，對不合理的成績應(yīng)輸出出錯信息。2、建立5*6矩陣，要求輸出矩陣第n行元素，當(dāng)n值超過矩陣的行數(shù)時，自動轉(zhuǎn)為輸出矩陣最后一行元素，并給出出錯信息。3、產(chǎn)生20個兩位隨機整數(shù)，輸出其中小于平均值的偶數(shù)。4、根據(jù)y=1+1/3+1/5+1/2n-1，求：（1）y<3時的最大n值。（2）與（1）的n值對應(yīng)的y值。5、寫出下列程序的輸出結(jié)果。 （1） s=0; a=12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23; for k=a for j=1:4 if rem(k(

11、j),2)=0 s=s+k(j); end end end s (2) 命令文件 exe.m: global x x=1:2:5;y=2:2:6; sub(y); x y 函數(shù)文件 sub.m: function fun=sub(z) global x z=3*x; x=x+z;6 已知，當(dāng)x取-3.0，-2.9，-2.8，2.8，2.9，3.0時，求各點的函數(shù)值，求各點函數(shù)值的平均值。要求： 要求編寫一個M文件。四、 思考題、比較C語言與MATLAB語言的不同點。、掌握MATLAB語言工具設(shè)計程序的基本方法。3、要求自己寫實驗步驟和實驗結(jié)果，正確寫實驗報告實驗五 MATLAB繪圖一、 實驗?zāi)?/p>

12、的1、了解MATLAB繪圖功能2、掌握繪制MATLAB二維數(shù)據(jù)曲線圖3、掌握設(shè)置曲線圖的屬性4、掌握繪制其他二維圖形5、掌握繪制MATLAB三維圖形6、掌握圖像處理與動畫制作7. 掌握圖形動畫操作。二、 主要儀器及耗材PC電腦，MATLAB6.5軟件三、 實驗內(nèi)容和步驟5-1 繪制下列曲線。（1） (2) (3) (4) x=t*sint y=t*cost5-2 在同一坐標(biāo)中繪制下列兩條曲線并標(biāo)注兩曲線的交叉點。（1） y=2x-0.5 (2) x=sin(3t)cos(t) y=sin(3t)sin(t), 5-3 分別用plot和fplot函數(shù)繪制函數(shù)y=sin(1/x)的曲線，分析兩條曲

13、線的差別。5-4 設(shè) 在同一圖形窗口采用子圖的形式繪制不同圖形：條形圖，階梯圖，桿圖和對數(shù)坐標(biāo)圖。5-6 繪制下列三維圖線。（1）（2）四、 思考題（1） 二維曲線與三維曲線有什么不同。（2） 三維曲線如何渲染（3） 動畫怎樣制作？（4） 要求自己寫實驗步驟和實驗結(jié)果。（5） 正確寫實驗報告。實驗六 MATLAB數(shù)據(jù)分析與多項式計算一、 實驗?zāi)康?、掌握MATLAB中數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理功能2、掌握MATLAB數(shù)據(jù)計算功能，如數(shù)據(jù)插值功能3、掌握MATLAB有關(guān)曲線擬合功能。4、掌握MATLAB有關(guān)離散傅立葉變換操作。5、掌握MATLAB有關(guān)多項式計算功能。6掌握曲線擬合的意義，利用曲線擬合函數(shù)解決實

14、際問題。二、 主要儀器及耗材PC電腦，MATLAB6.5軟件三、 實驗內(nèi)容和步驟1、 利用MATLAB提供的rand函數(shù)生成30000個符合均勻分布的隨機數(shù)，然后檢驗隨機數(shù)的性質(zhì)：（1） 均值和標(biāo)準(zhǔn)方差。（2） 最大元素和最小元素。（3） 大于0.5的隨機數(shù)個數(shù)占總數(shù)的百分比。2、 將100個學(xué)生5門功課的成績存入矩陣P中，進(jìn)行如下處理：（1） 分別求每門課的最高分，最低分及相應(yīng)學(xué)生序號。（2） 分別求每門課的平均分和標(biāo)準(zhǔn)方差。（3） 5門課總分的最高分，最低分及相應(yīng)學(xué)生序號。（4） 將5門課總分按從大到小順序存入zcj中，相應(yīng)學(xué)生序號存入xsxh.3、 按要求對指定函數(shù)進(jìn)行插值和擬合。（1）按表6-4用3次樣條方法插值計算090度內(nèi)整數(shù)點的正玄值和075內(nèi)整數(shù)點的正切值，然后用5次多項式擬合方法計算相同的函數(shù)值，并將兩種計算結(jié)果進(jìn)