《MATLAB及应用》实验指导书文档格式.docx
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4)熟悉符号方程的求解
2实验内容(任选6题)
1.利用rand等函数产生下列矩阵:
产生一个均匀分布在(-5,5)之间的随机阵(50×
2),要求显示精度为精确到小数点后一位(精度控制指令为format)。
2.在一个已知的测量矩阵T(100×
100)中,删除整行全为0的行,删除整列内容全为0的整列(判断某列元素是否为0方法:
检查T(:
i).*(T(:
j))是否为0)。
3.假设汽车系在下列各年度的人口统计如表所示
年份
类别
大一新生
学士毕业生
2002
102
82
2003
120
100
2004
98
94
2005
105
97
2006
121
110
试用一个二维矩阵STU表示上述数据,并请计算出下列各数值:
(1)汽车系在2002~2006年之间的每年平均新生、毕业生人数。
(2)5年来汽车系共有多少毕业生?
(3)在哪几年,新生数目比毕业生多?
(4)5年来每年的毕业生对新生的比例平均值为何?
4.完成下列矩阵运算:
(1)使用randn产生一个(10×
10)的矩阵A
(2)计算B=(A+A’)/2。
请注意,B一定是一个对称矩阵
(3)计算矩阵B的特征向量e1e2…e10(使用函数eig)
(4)验证在i不等于j的情况下,ei和ej的内积必定为0
5.下列MATLAB语句用于画出函数
在[0,10]的值。
x=0:
0.1:
10;
y=2*exp(-0.2*x);
plot(x,y);
利用MATLAB的M-文件编辑器创建一个新的M-文件,输入上述代码,保存为文件test1.m。
然后在命令窗口中输入test1执行这个文件。
看得到什么结果?
6.熟悉MATALB帮助的使用:
1)通过以下两种方式得到关于exp函数的帮助
(a)在命令窗口中输入helpexp命令;
(b)运用帮助空间窗口。
2)使用lookfor命令寻找以10为底的对数函数。
7.假设u=1和v=3,用MATLAB语句编写下列语句
a.
b.
c.
d.
8.应用MATLAB帮助窗口查找显示当前目录的命令。
a)MATLAB启动时的当前目录是什么?
b)创建一个新的目录mynewdir,并将其改变为当前目录。
然后打开M-文件编辑窗口,增加以下语句:
%createaninputarrayfrom-2*pito2*pi
t=-2*pi:
pi/10:
2*pi;
%calculate|sin(t)|
x=abs(sin(t));
%plotresult
plot(t,x);
把此文件以test2.m为文件名保存,然后在命令窗口中输入test2执行此文件。
c)关闭绘图窗口,返回到原始目录,然后在命令窗口中输入test2。
看有何情况发生,为什么。
3思考题
1.MATLAB中,数组与矩阵在表示与应用上有哪些区别。
实验04051002MATLAB科学计算及绘图
1)熟悉MATLAB所提供的常用数值计算的函数(方程(组)的求解、插值、拟合);
2)掌握MATLAB二维图形绘制命令及其图形控制(plot、loglog、contour、polar等);
3)熟悉MATLAB三维图形绘制命令及其图形控制(mesh、surf等)。
2实验内容
1.求f(x)=4x6-x+x3-95在(0,100)上最大值、最小值,根。
(使用函数fminbnd、roots)
2.求解常微分方程x’’=-x’+x+1,x’(0)=1,x(0)=0(使用函数dsolve)
3.已知t=an2+bn,测得对应数据如下:
(多项式插值interp1)
t=[0,20,40,60,80,100,120,140,160,183.5];
n=[0,1153,2045,2800,3466,4068,4621,5135,5619,6152];
试求a和b的值。
4.请用梯形法、辛普森法分别计算积分值
(trapz、quad)
5.计算二重积分
(使用函数dblquad)
6.矩阵M=[1,2,6;
4,2,7;
8,9,3],求M的LU分解,QR分解,对角阵,特征值分解。
(使用函数lu、qr、shol、eig)
7.a=3,A=4,b=a2,B=b2-1,c=a+A-2B,C=a+B+2c,求C。
(使用函数solve)
8.用两种方法求解Ax=b的解。
(A为四阶随机矩阵,b为四阶向量,自己创建)。
9.建立一个5×
5矩阵,分别用polyval函数和polyvalm函数将矩阵代入函数
f(x)=1.35+0.0668x+0436x2+0.695x3,计算出结果并比较。
10.
,用两种方法求函数的根,并求其极值与零点。
11.假设汽车系在2004、2005、2006年的人员组成如表所示:
a)请用bar3命令来画出上述数据的立体长条图
b)请用各种你可以想到的方法,在上述图形中加入各种解释和说明的文字。
12.北京内燃机总厂生产的492Q发动机,由试验测得的转矩特性为:
发动机转速n
(r·
min-1)
1000
1500
2000
2500
3000
3500
3800
4000
发动机转矩T
(N·
m)
135.33
147.10
152.98
156.91
138.27
133.37
125.53
试求出转矩特性(T=f(n))的多项式表示,并作出发动机的外特性图(要有适当的标注)。
1.MATLAB求多项式的根是用什么方法,与传统方法相比有何优点
2.画出横坐标在(-15,15)上的
函数的曲线,应该使用什么命令。
3.请思考网络线有什么作用,为什么要对图形进行标注。
实验04051003MATLAB综合实例编程
1)了解Windows界面编程的基本概念和方法掌握MATLAB程序设计的方法;
2)熟悉MATLAB/GUI的基本特点;
掌握MATLAB/GUI编制的基本步骤;
3)掌握MATLAB/Simulink的使用方法和基本步骤;
4)将MATLAB应用到所学专业。
2实验内容
说明:
本次实验为“MATLAB编程综合实例”,不同专业的同学应结合自己的专业进行实验。
例如,车辆工程相关专业的同学可对汽车性能(《汽车理论》课程所研究的性能)进行仿真,材料工程专业同学可结合《工程热力学》、《传热学》等课程的内容参照进行。
1.建立二自由度汽车SIMULINK模型。
更改参数,观察不同参数下前轮角阶跃输入下的汽车稳态响应。
1)MATLAB指令窗口下输入指令’simulink’,打开simulink编辑器并新建一个mdl。
2)分别将两个
拉入编辑窗口,并命名为k1、k2。
3)将
拉入编辑窗口并双击打开属性窗口,将“Listofsigns”改为“++”,命名为k1+k2,再将k1、k2与之相连。
4)如步骤2)创建B,将
拉入编辑窗口,再将k1+k2、B与之相连。
5)分别将
、
拉入编辑窗口,更改相应属性并连线
6)如步骤2)创建a、b,将
拉入2个编辑窗口并双击打开属性窗口,分别将“Expression”改为“u*u”,“u*u”。
7)采用如上方法,得到最终框图。
8)点击
运行仿真,结束后双击“Scope”与“Scope1”观察曲线
9)更改k1、k2等参数,运行仿真,不同参数下前轮角阶跃输入下的汽车稳态响应曲线。
2.结合汽车理论知识,针对汽车某项性能设计一仿真软件,要求可根据输入参数绘制相应曲线。
(选做一题)
1)动力性计算,参数见《汽车理论》习题1.3
设计完成以下工作:
a)可进行整车参数输入;
b)计算最高车速、加速时间(2档起步0~70km/h),最大爬坡度;
c)绘制驱动力阻力平衡图、汽车加速时间曲线、汽车爬坡度图。
2)经济性计算,参数见《汽车理论》习题1.3,2.7
b)计算显示JB3352-83规定的六工况循环行驶的百公里油耗;
c)绘制汽车功率平衡图、最高档及次高档等速百公里油耗曲线。
3)制动性计算,参数见《汽车理论》习题4.3
a)可进行整车与制动系统参数输入;
b)计算同步附着系数、空载制动距离、满载制动距离;
c)计算前部管路损坏时的空载制动距离、满载制动距离;
d)计算后部管路损坏时的空载制动距离、满载制动距离;
e)绘制空、满载的理想制动力分配曲线,利用附着系数曲线、制动效率曲线。
4)操作稳定性计算,参数见《汽车理论》习题5.11
b)计算显示稳定形因数K、特征车速、静态储备系数ay=1.4;
c)绘制稳态横摆角速度曲线;
d)绘制时瞬态响应曲线。
结合本次试验,谈谈学习MATLAB的心得体会
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