MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用基礎(chǔ)教程第3版張?jiān)勒n后參考答案

第1章

1.1參考答案：具有功能強(qiáng)大、使用方便、輸入簡捷、庫函數(shù)豐富、開放性強(qiáng)

等特點(diǎn)。

1.2參考答案：啟動(dòng)方法：方法1：如果MATLAB的可執(zhí)行文件已經(jīng)放置到

windows系統(tǒng)桌面上，直接雙擊系統(tǒng)桌面上的MATLAB圖標(biāo)里】；方法2：在下載

的MATLAB文件夾中，雙擊matlab.exe可執(zhí)行文件。

退出方法：方法1：單擊MATLAB操作桌面窗口右上角的關(guān)閉按鈕區(qū)。方法

2：在MATLAB的命令窗口中鍵入“quit”或“exit”后，再按Enter鍵。

1.3參考答案：MATLAB系統(tǒng)主要由開發(fā)環(huán)境、MATLAB數(shù)學(xué)函數(shù)庫、MATLAB語

言、圖形功能和應(yīng)用程序接口五個(gè)部分組成。

1.4參考答案：MATLAB操作桌面主要由選項(xiàng)卡面板、“當(dāng)前文件夾“窗口、“工

作區(qū)”窗口和“命令行”窗口組成。單擊每個(gè)窗口的右上角按鈕，可以使該窗

口脫離操作桌面獨(dú)立出來；

1.5參考答案：“當(dāng)前文件夾“窗口中不僅可以顯示或改變當(dāng)前文件夾，還可

以顯示當(dāng)前文件夾下的文件。“當(dāng)前文件夾“窗口采用樹型菜單結(jié)構(gòu)，列出了

MATLAB及各工具箱中可以執(zhí)行的程序、說明書和網(wǎng)頁等資源(如系統(tǒng)控制工具

箱、數(shù)據(jù)庫工具箱等)，用戶可以直接從“當(dāng)前文件夾“窗口進(jìn)入選定的項(xiàng)目。

1.6參考答案：“工作區(qū)”窗口是MATLAB的一個(gè)變量管理中心，它顯示目前內(nèi)

存中所有的MATLAB變量的變量名、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、字節(jié)數(shù)及類型等信息，不同的變

量類型對應(yīng)不同的變量名圖標(biāo)。

1.7參考答案：在MATLAB中有多種獲得幫助的途徑：

(1)MATLAB“幫助”窗口：在MATLAB的“命令行”窗口中直接輸入helpwin、

helpdesk或doc,打開MATLAB“幫助”窗口；

(2)help命令：在命令窗口鍵入“help”命令可以列出幫助主題，鍵入

“help函數(shù)名”可以得到指定函數(shù)的在線幫助信息；

(3)lookfor命令：在命令窗口鍵入"lookfor關(guān)鍵詞”可以搜索出一系

列與給定關(guān)鍵詞相關(guān)的命令和函數(shù)

(4)模糊查詢：輸入命令的前幾個(gè)字母，然后按Tab鍵，就可以列出所有

以這幾個(gè)字母開始的命令和函數(shù)。

1.8參考答案：查看工作窗口中有哪些變量名，可以使用who命令完成；若想

了解這些變量具體細(xì)節(jié)，可以使用Whos命令查看。

1.9參考答案:

?helpplot

?lookforplot

第2章

2.1參考答案：瓠度。MATLAB規(guī)定所有的三角函數(shù)運(yùn)算都是按弧度進(jìn)行運(yùn)算。

2.2參考答案：

?x=[304560]；

?xl=x/180*pi；

?sin(xl)

?cos(xl)

?tan(xl)

?cot(xl)

2.3參考答案：

?a=[l23]；

?b=[8-42]；

?a>b

?a>=b

?a<b

?a<=b

?a==b

?a~二b

2.4參考答案：

?a=[50.2-8-0.7]；

?a&a

?a|a

?

2.5參考答案：在命令窗口中分別輸入下面命令

①?(4-7i)*(3+5i)

@?12/(5+7)

③〉〉12/5+7

??(12/5)+7

⑤〉〉347

@?(3-4廠7

⑦〉〉(327

2.6參考答案：

①〉》(3-5i)*(4+3i)

②》〉sin(2.5)*(4-5i)

2.7參考答案：

①?x=2；y=3；

?4*x'3/(3*y)

②〉〉x=2；y=3；

?(pi/3)*sin(pi)

③〉x=2；y=3；

?cos(x)/y+3*x-6*y

2.8參考答案：可以用四種方法建立矩陣：

①直接輸入法，優(yōu)點(diǎn)是輸入方法方便簡捷；

②通過M文件建立矩陣，該方法適用于建立尺寸較大的矩陣，并且易于修

改；

③由函數(shù)建立，可以由MATLAB的內(nèi)部函數(shù)建立一些特殊矩陣；

④通過數(shù)據(jù)文件建立，該方法可以調(diào)用由其他軟件產(chǎn)生數(shù)據(jù)。

2.9參考答案：在加、減運(yùn)算時(shí)數(shù)組運(yùn)算與矩陣運(yùn)算的運(yùn)算符相同，乘、除和

乘方運(yùn)算時(shí)，在矩陣運(yùn)算的運(yùn)算符前加一個(gè)點(diǎn)即為數(shù)組運(yùn)算，如a*b為矩陣乘,

a.*b為數(shù)組乘。

2.10參考答案：

?a=[374；849]

a=

374

849

2.11參考答案：

①〉》a二［981；654；321］；

?￡

②〉a=[981；654；321]；

?inv(a)

③〉〉a二[981；654；321]；

?det(a)

??a=[981；654；321]；

?rank(a)

2.12參考答案:

①〉a=[2-l；-2-4]；

?3*a

②>a=[2-l；-2-4]；

?b=[0-3；0-5]；

?a+b

③〉a=[2-l；-2-4]；

?d=eye(2)；

?a*d

@?a=[2-l；-2-4]；

?c=[l；3L

?a*c

⑤>a=[2-l；-2-4]；

?b=[0-3；0-5]；

?a\b

@?a=[2-l；-2-4]；

?b=[0-3；0-5]；

?a.\b

⑦>a=[2-l；-2-4]；

?b=[0-3；0-5]；

?a.

2.13參考答案：

?a=[231；362；4108；793]；

?reshape(a,3,4)

2.14參考答案：

?v=[l2345]；

>>a=vander(v)；

?rot90(a)

?flipud(a)

?fliplr(a)

第3章

3.1參考答案：

?a=[345]；

?pa=poly(a)；

?ppa=poly2sym(pa)

3.2參考答案:

?a=[5682]；

?b=[l732]；

?yl=a+b

?poly2str(yl,*x')

?y2=a-b

>>poly2str(y2,'x*)

3.3參考答案：

?a=[l-7240]；

>>roots(a)

3.4參考答案：

?p=poly([1234]);

?polyvalm(p,8)

3.5參考答案：

?a=[l22]；

?b=[l54]；

?c=conv(a,b)；

?y=poly2str(c,'xr)

3.6參考答案：

?a=[31368]；

?b=[l4]；

?q=deconv(a,b)

?y=poly2str(q,'xr)

3.7參考答案：

?num=[32546]；

?den=[l34272]；

?[r,p,k]=residue(num,den)

3.8參考答案：

?p=[4-12-1459]；

?y=polyder(p)

>>poly2str(y,rx*)

?p=[4-12-1459]；

?y=polyint(p)

?poly2str(y,fx*)

3.9參考答案：

?solve(*x*3+3*x*2-4*x+9r,*x*)

3.10參考答案：

?eqnl=rx*2+x*y+y=3；

?eqn2=rx"2-4*x+3=01；

?[x,y]=solvo(oqnl,cqn2)

3.11參考答案：

?y=dsolve(*Dy=6*y+4*x','x')

3.12參考答案：

?eqnl=,Dx=yz'2+l'；

>>[y]=dsolve(eqnl,ry(0)=11)

3.13參考答案：

>>eqnl=Dy=y+2;

?eqn2=Dx=-x+l；

?[x,y]=dsolve(eqnl,eqn2)

3.14參考答案：

>eqnl=,Dy=3*x+5；

?eqn2=rDx=-4*y*-3；

?[x,y]=dsolve(eqnl,eqn2,rx(0)=0,y(0)=31)

3.15參考答案：

?x=[00.511.522.533.5]；

?y=[l2.43.157111724]；

?m=l；

?yl=polyfit(x,y,m)；

?yll=poly2str(yl,rx')

3.16參考答案：

?x=[l1.522.533.544.5]1

?y=[-1.42.735.98.412.216.618.8],

?e=[ones(size(x))x.2]

?c=e\y

?xl=[l：0.1:4.51'；

?yl=[ones(size(xl)),xl.2]*c；

?plot(x,y,，ro，,xl,yl,，k，)

3.17參考答案：

?x0=0：pi/4：3*pi；

?y0=cos(xO).*exp(-x0/10)；

?x=0：pi/20：3*pi；

?y=spline(xO,yO,x)；

>>plot(xO,yO,1or',x,y,*br)

第4章

4.1參考答案：

?t=-2*pi：0.01：2*pi；

?x=cos(t)；

?y=sin(t)；

?plot(t,cos(t),*r：**,t,sin(t),rb-1)

?axis([-2*pi2*pi-1.51.5])

4.2參考答案:

?x=0：pi/20：2*pi；

?yl=sin(x)；

?y2=cos(x)；

?y3=sin(2*x)；

?y4=cos(2*x)；

?subplot(221)

?plot(x,yl)；

?title(rsin(x),)

?subplot(222)

?plot(x,y2)；

?title(rcos(x),)

>>subplot(223)

>>plot(x,y3)；

?title(*sin(2x),)

?subplot(224)

?plot(x,y4)；

?titlecos(2x),)

4.3參考答案：

?x=-6：0.2:6；

?y=x「3+2*x+5；

?plot(x,y)

4.4參考答案：

?t=0：0.5:10；

?yl=exp((-0.1+4)*t)；

?y2=exp((-0.2+4)*t)；

?plot(t,yl,^ob1,t,y2,f：*r*,t)

4.5參考答案：

?title(1\ity\rm=e"{-\it(a+4)t}1,1FontSize1,12)

?legend('a=0.11,1a=0.2')

4.6參考答案:

?x=0：pi/10：2*pi；

>>yl=sin(x)；

?y2=cos(x)；

?plot(x,yl,fg',x,y2,'r*)

?legendCsin(x)1,*cos(x)r)

第5章

5.1參考答案：

(1)命令文件是一系列命令的組合，函數(shù)文件的第一行必須用function

說明；

(2)命令文件沒有輸入?yún)?shù)，也不用返回參數(shù)，函數(shù)文件可以接受輸入?yún)?/p>

數(shù)，也可以返回參數(shù)；

(3)命令文件處理的變量為工作空間變量，函數(shù)文件處理的變量為函數(shù)內(nèi)

部的局部變量，也可以處理全局變量。

5.2參考答案：

(1)if表達(dá)式

語句體

end

(2)if表達(dá)式

語句體1

else

語句體2

end

(3)if表達(dá)式1

語句體1

elseif表達(dá)式2

語句體2

end

(4)if表達(dá)式1

語句體1

elseif表達(dá)式2

語句體2

else

語句體3

end

5.3參考答案：

break語句用于終止for循環(huán)和while循環(huán)的執(zhí)行。如果遇到break語句，

則退出循環(huán)體，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體外的下一行語句。在嵌套循環(huán)中，break只存

在于最內(nèi)層的循環(huán)中。

retui*n語句用于終止當(dāng)前的命令序列，并返回到調(diào)用的函數(shù)或鍵盤，也用

于終止keyboad方式，在MATLAB中，被調(diào)用的函數(shù)運(yùn)行結(jié)束后會自動(dòng)返回調(diào)用

函數(shù),使用return語句時(shí)將return插入被調(diào)用函數(shù)的某一位置，根據(jù)某種條

件迫使被調(diào)用函數(shù)提前結(jié)束并返回調(diào)用函數(shù)。

5.4參考答案：

語法錯(cuò)誤和運(yùn)行錯(cuò)誤

5.5參考答案：

if((attendance>=0.9)&(grade>=60))

pass=l；

else

fail=l；

end

5.6參考答案：

?sum=0；

?fori=0：50

sum=i，'2-2*i；

sum

ifsum>1000

break

end

end

?sum=0；

?i=0；

?whilei<=50

sum=i*2-2*i；

i=i+l；

sum

ifsum>1000

break

end

end

5.7參考答案：

?sum=l；

>>fori=2：n

sum=sum*i

end

5.8參考答案：

(1)9次,10

(2)3次，256

⑶4次，32

5.9參考答案：

keyboard命令會使運(yùn)行程序處于調(diào)試狀態(tài)；輸入return命令，系統(tǒng)退出調(diào)

試狀態(tài)，程序?qū)⒗^續(xù)運(yùn)行。

第6章

6.1參考答案：

(1)圖形用戶界面對象的布局，這部分主要確定應(yīng)用程序的框架，完成

窗口、圖標(biāo)、菜單、按鈕等用戶界面的布局設(shè)計(jì)；

(2)編寫代碼，主要完成圖形用戶界面的代碼編寫，添加相關(guān)的運(yùn)算或控

制代碼，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的控制功能。

6.2參考答案：

啟動(dòng)圖形用戶界面的開發(fā)環(huán)境的方法有兩種：一種是在MATLAB的命令窗口

中直接鍵入GUIDE,按Enter確認(rèn)，就可以進(jìn)入“GUIDE快速入門”窗口，點(diǎn)擊

新建GUI選項(xiàng)，即進(jìn)入GUIDE開發(fā)環(huán)境；另一種是在命令欄中輸入openguide,

從打開的guide的內(nèi)置代碼界面的工具欄中，單擊運(yùn)行按鈕，即進(jìn)入“GUIDE

快速入門”窗口，再單擊新建GUI選項(xiàng)，即進(jìn)入GUIDE開發(fā)環(huán)境；這兩種方法

啟動(dòng)圖形用戶界面的開發(fā)環(huán)境都是空白的。

如果編輯一個(gè)已經(jīng)存在的圖形用戶界面文件，可以直接在MATLAB的命令窗

口中鍵入GUIDEfilename,其中filename為圖形用戶界面文件名。

6.3參考答案：

圖標(biāo)名稱功能

畫PushButton（按單擊后自動(dòng)彈起，常用來觸發(fā)、

鈕）調(diào)用一些事件。

ToggleButton（開只有兩種狀態(tài)，開和關(guān)，單擊下

畫關(guān)按鈕）沉，在單擊彈起。

RadioButton（單選其功能與開關(guān)按鈕相同，只是形

框）式不同而已。

Checkbox（復(fù)選框）常成組使用，作為多項(xiàng)選擇中的

回一個(gè)備選項(xiàng)。

明EditText（可編輯運(yùn)行時(shí)接受用戶的輸入，通常保

文本）存在String屬性中

TXT|StaticText（靜態(tài)一般在設(shè)計(jì)界面時(shí)就已指定好了

文本）其內(nèi)容屬性，運(yùn)行時(shí)用戶不能更

改。

Slider（滾動(dòng)條）其狀態(tài)可以為豎直的，也可以為

水平的。通過改變它的屬性，使

寬大于高就可以使?jié)L動(dòng)條變?yōu)樗?/p>

平的，最直接的是用鼠標(biāo)拖動(dòng)改

變它的形狀來實(shí)現(xiàn)。

Frame（邊框）本身沒有什么特殊作用，把一組

目控件圈在框里，從而顯得界面美

觀整齊。

Listbox（列表框）給出若干可供用戶選擇的條目。

亙］通過修改其屬性中的min和max

值，使二者之差大于1就可以實(shí)

現(xiàn)多選功能。

PopupMenu（彈出菜給出多個(gè)可供用戶選擇的條目，

單）但是沒有多選功能。

Axes（坐標(biāo)軸）一個(gè)含有坐標(biāo)軸的繪圖區(qū)域。

6.4參考答案：

參見圖6T7的設(shè)計(jì)過程

6.5參考答案：

參見圖6-20的設(shè)計(jì)過程

第7章

7.1參考答案：Simulink是一個(gè)用來對動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟

件包，它支持連續(xù)的、離散的或二者混合的線性和非線性系統(tǒng)，也支持具有多

種采樣速率的多速率系統(tǒng)。

7.2參考答案：

(1)翻轉(zhuǎn)模塊

將鼠標(biāo)指針指向要翻轉(zhuǎn)的模塊并按下鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇

Format欄中的FlipBlock項(xiàng)，模塊將翻轉(zhuǎn)180°,每選擇一次模塊都將翻轉(zhuǎn)

180°,該操作也可以在菜單欄中的Format菜單中進(jìn)行。

(2)給模型窗口加標(biāo)題

在模型窗口的上方雙擊鼠標(biāo)左鍵，會出現(xiàn)的一個(gè)文本輸入框，輸入文字并

通過Format菜單中的選項(xiàng)改變字體的顏色和大小，就可以做出一個(gè)好看的標(biāo)

題。(在模型窗口的任意地方都可以通過雙擊鼠標(biāo)左鍵后輸入文字為模型窗口添

加說明)

(3)指定仿真時(shí)間

選擇Simulation菜單打開參數(shù)設(shè)置對話框，在Solver頁面中第一項(xiàng)

Simulationtime中通過輸入開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間來確定仿真時(shí)間。

(4)設(shè)置示波器的顯示刻度

雙擊示波器模塊彈出示波器顯示窗口，在坐標(biāo)軸區(qū)域內(nèi)的任意位置單擊鼠

標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇Axesproperties…菜單項(xiàng)彈出示波器坐標(biāo)軸屬

性對話框，可以設(shè)置Y軸顯示的范圍。

7.3參考答案：

Gain

du/dt

7.5參考答案:

Random

Number

7.6參考答案:

第8章

8.1參考答案：傳遞函數(shù)描述、零極點(diǎn)描述、部分分式描述。

8.2參考答案：

?num=[50150]；

?den=[l103778]；

?[z,p,k]=tf2zp(num,den)

?pzmap(p,z)

8.3參考答案：

?num=[10]；

?den=[51]；

?step(num,den)

?impulse(num,den)

8.4參考答案：

?num=[36]；

?kl=0.7；

?den=[12*kl*636]；

>>t=0：0.02:2；

?c=step(num,den,t)

?plot(t,c)

8.5參考答案：

?num=[5]；

?den=[l25]；

?t=0：0.01:10；

?u=sin(t)；

?lsim(num,den,u,t)

8.6參考答案：

?num=[0101]；

?den=[5127]；

>>bode(num,den)

>>gridon

8.7參考答案：

?num=[25]；

?den=[l4025]；

?[gm,pm,wcg,wcp]=margin(num,den)

第9章

9.1參考答案：

⑴模糊推理系統(tǒng)編輯器

⑵隸屬度函數(shù)編輯器

⑶模糊推理規(guī)則編輯器

(4)系統(tǒng)輸入輸出特性曲面瀏覽器

⑸模糊推理過程瀏覽器

9.2參考答案：

1.一種是模糊系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)模型或Mamdani模型，它模糊規(guī)則具有如下形式

IFxlisAlandx2isA2and…andxnisAnTHENyisB

式中，Ai(1=1,2,…n)是輸入模糊語言值；B是輸出模糊語言值。

2.一種是模糊系統(tǒng)的Takagi-Sugeno(高木-關(guān)野)模型。它采用如下形式

的模糊規(guī)則，即

IFxlisAlandx2isA2and…andxnisAnTHENy喏““

式中,Ai(i=l,2,…n)是輸入模糊語言值;ci(i=l,2,…n)是真值參數(shù)。

9.3參考答案：

(1)在MATLAB的“命令行”窗口中直接輸入fuzzy命令啟動(dòng)MATLAB模糊

邏輯工具箱。

(2)在MATLAB的默認(rèn)操作桌面中選中工具欄APP,打開其下拉菜單，在控

制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析區(qū)選擇fuzzylogicdesigner,進(jìn)入模糊推理系統(tǒng)編輯器FIS

Editoro

9.4參考答案：

1.易于使用2.提供圖形化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)界面3.支持模糊邏輯中的高級

技術(shù)4.集成的仿真和代碼生成功能5.獨(dú)立運(yùn)行的模糊推理機(jī)。

9.5參考答案：

MATLAB模糊邏輯工具箱主要通過5個(gè)GUI工具來建立模糊邏輯推理系統(tǒng)，

分別是模糊推理系統(tǒng)編輯器(FISEditor隸屬函數(shù)編輯器(Membership

FunctionEditor)、模糊規(guī)則編輯器(ruleEditor)、規(guī)則查看器(ruleviewer)、

表面圖像查看器(surfaceviewer)0

9.6參考答案:

Step

第10章

10.1參考答案：

第一種：在MATLAB的命令窗口下鍵入powerlib命令；

第二種：通過Simulink的模塊瀏覽器打開SimPowerSystem模塊集。

10.2參考答案：電源模塊組、電路元件模塊組、電力電子模塊組、電機(jī)模塊

組，可以用其中的模塊直接搭建所需系統(tǒng)模型。

第11章

11.1參考答案:

?x=[234567]；

?h=[35345]；

?n=6；

?m=5；

?a=m+n-l；

?nx=O：n-1；nh=O：m-1；ny=O：a-1；

>>subplot(131)

>>stem(nx,x)；

>>title(rx(n)f)；

?grid