第1章 MATLAB概论 1.1与其他计算机语言相比较,MATLAB语言突出的特点是什么? MATLAB具有功能强大、使用方便、输入简捷、库函数丰富、开放性强等特点。 1.2 MATLAB系统由那些部分组成? MATLAB系统主要由开发环境、MATLAB数学函数库、MATLAB语言、图形功能和应用程序接口五个部分组成。 1.3 安装MATLAB时,在选择组件窗口中哪些部分必须勾选,没有勾选的部分以后如何补安装? 在安装MATLAB时,安装内容由选择组件窗口中个复选框是否被勾选来决定,可以根据自己的需要选择安装内容,但基本平台(即MATLAB选项)必须安装。第一次安装没有选择的内容在补安装时只需按照安装的过程进行,只是在选择组件时只勾选要补装的组件或工具箱即可。 1.4 MATLAB操作桌面有几个窗口?如何使某个窗口脱离桌面成为独立窗口?又如何将脱离出去的窗口重新放置到桌面上? 在MATLAB操作桌面上有五个窗口,在每个窗口的右上角有两个小按钮,一个是关闭窗口的Close按钮,一个是可以使窗口成为独立窗口的Undock按钮,点击Undock按钮就可以使该窗口脱离桌面成为独立窗口,在独立窗口的view菜单中选择Dock ……菜单项就可以将独立的窗口重新防止的桌面上。 1.5 如何启动M文件编辑/调试器? 在操作桌面上选择“建立新文件”或“打开文件”操作时,M文件编辑/调试器将被启动。在命令窗口中键入edit命令时也可以启动M文件编辑/调试器。 1.6 存储在工作空间中的数组能编辑吗?如何操作? 存储在工作空间的数组可以通过数组编辑器进行编辑:在工作空间浏览器中双击要编辑的数组名打开数组编辑器,再选中要修改的数据单元,输入修改内容即可。 1.7 命令历史窗口除了可以观察前面键入的命令外,还有什么用途? 命令历史窗口除了用于查询以前键入的命令外,还可以直接执行命令历史窗口中选定的内容、将选定的内容拷贝到剪贴板中、将选定内容直接拷贝到M文件中。 1.8 如何设置当前目录和搜索路径,在当前目录上的文件和在搜索路径上的文件有什么区别? 当前目录可以在当前目录浏览器窗口左上方的输入栏中设置,搜索路径可以通过选择操作桌面的file 菜单中的Set Path菜单项来完成。在没有特别说明的情况下,只有当前目录和搜索路径上的函数和文件能够被MATLAB运行和调用,如果在当前目录上有与搜索路径上相同文件名的文件时则优先执行当前目录上的文件,如果没有特别说明,数据文件将存储在当前目录上。 1.9 在MATLAB中有几种获得帮助的途径?
课程作业报告 课程名称 MATLAB计算及仿真院部名称机电工程 专业电气工程及其自动化班级) 学生姓名 学号 指导教师应明峰 金陵科技学院教务处制
第2章MATLAB概论 1、与其他计算机语言相比较,MA TLAB语言突出的特点是什么? MATLAB具有功能强大、使用方便、输入简捷、库函数丰富、开放性强等特点。 2、MATLAB系统由那些部分组成? MATLAB系统主要由开发环境、MATLAB数学函数库、MATLAB语言、图形功能和应用程序接口五个部分组成。 3、安装MA TLAB时,在选择组件窗口中哪些部分必须勾选,没有勾选的部分以后如何补安装? 在安装MATLAB时,安装内容由选择组件窗口中个复选框是否被勾选来决定,可以根据自己的需要选择安装内容,但基本平台(即MATLAB选项)必须安装。第一次安装没有选择的内容在补安装时只需按照安装的过程进行,只是在选择组件时只勾选要补装的组件或工具箱即可。 4、MATLAB操作桌面有几个窗口?如何使某个窗口脱离桌面成为独立窗口?又如何将脱离出去的窗口重新放置到桌面上? 在MATLAB操作桌面上有五个窗口,在每个窗口的右上角有两个小按钮,一个是关闭窗口的Close按钮,一个是可以使窗口成为独立窗口的Undock按钮,点击Undock按钮就可以使该窗口脱离桌面成为独立窗口,在独立窗口的view菜单中选择Dock ……菜单项就可以将独立的窗口重新防止的桌面上。 5、如何启动M文件编辑/调试器? 在操作桌面上选择“建立新文件”或“打开文件”操作时,M文件编辑/调试器将被启动。在命令窗口中键入edit命令时也可以启动M文件编辑/调试器。 6、存储在工作空间中的数组能编辑吗?如何操作? 存储在工作空间的数组可以通过数组编辑器进行编辑:在工作空间浏览器中双击要编辑的数组名打开数组编辑器,再选中要修改的数据单元,输入修改内容即可。 7、命令历史窗口除了可以观察前面键入的命令外,还有什么用途? 命令历史窗口除了用于查询以前键入的命令外,还可以直接执行命令历史窗口中选定的内容、将选定的内容拷贝到剪贴板中、将选定内容直接拷贝到M文件中。 8、如何设置当前目录和搜索路径,在当前目录上的文件和在搜索路径上的文件有什么区别? 当前目录可以在当前目录浏览器窗口左上方的输入栏中设置,搜索路径可以通过选择操作桌面的file菜单中的Set Path菜单项来完成。在没有特别说明的情况下,只有当前目录
第一章 M A T L A B 概况与基本操作 1.选择题(每题2分,共20分): (1)最初的MATLAB 核心程序是采用D 语言编写的。 (2)即将于2011年9月发布的MATLAB 新版本的编号为C 。 2011Ra 2011Rb R2011b R2011a (3)在默认设置中,MATLAB 中的注释语句显示的颜色是B 。 A.黑色 B.绿色 C.红色 D.蓝色 (4)如果要以科学计数法显示15位有效数字,使用的命令是A 。 long e long long g long d (5)在命令窗口新建变量a 、b ,如果只查看变量a 的详细信息,使用的命令为A 。 a a (6)如果要清除工作空间的所有变量,使用的命令为C 。 all C.两者都可 D.两者都不可 (7)在创建变量时,如果不想立即在命令窗口中输出结果,可以在命令后加上B 。 A.冒号 B.分号 C.空格 D.逗号 (8)如果要重新执行以前输入的命令,可以使用D 键。 A.下箭头↓ B.右箭头→ C.左箭头← D.上箭头↑ (9)如果要查询函数det 的功能和用法,并显示在命令窗口,应使用命令C 。 D.三者均可 (10)如果要启动Notebook 文档,下列D 操作是可行的。 A.在命令窗口输入notebook 命令 B.在命令窗口输入notebook filename 命令 C.在Word 中启动M-book 文档 D.三者均可 2.填空题(每空1分,共20分): (1)MATLAB 是matrix 和laboratory 两个单词前三个字母的组合,意为“矩阵实验室”,它的创始人是Cleve Moler 和Jack Little 。 (2)在MATLAB 的默认设置中,关键字显示的字体为蓝色,命令、表达式、计算结果显示的字体为黑色,字符串显示的字体为褐红色,注释显示的字体为绿色,错误信息显示的字体为红色。 (3)在命令窗口中,输出结果显示为各行之间添加空行的命令为format loose ,各行之间不添加空行的命令为format compact 。 (4)在MATLAB 中,各种标点符号的作用是不同的。例如,空格的作用是分隔数组每行各个元素,逗号的作用是分隔数组每行各个元素或函数的各个输入参数,分号的作用是作为不显示命令结果的命令行的结尾或分隔数组各列,冒号的作用是生成一维数组或表示数组全部元素,百分号的作用是引导一行注释,…的作用是连接相邻两行,感叹号的作用是调用操作系统命令。 3.程序设计题(每题10分,共40分) (1)以25m/s 的初速度向正上方投球(g=s 2 ),计算到达最高点的时间tp 以及球从出发点到最高点的距离hp 。 解:根据物理学知识,物体上抛运动的速度与经过的时间之间的关系为0p p v v gt =-,因此所需要的时间为0p p v v t g -= 。而到达最高点时的速度0p v =,因此可根据此公式求出tp : v0=25;g=;vp=0; tp=(v0-vp)/g tp =
第2章符号运算 习题2及解答 1 说出以下四条指令产生的结果各属于哪种数据类型,是“双精度” 对象,还是“符号”符号对象? 3/7+0.1; sym(3/7+0.1); sym('3/7+0.1'); vpa(sym(3/7+0.1)) 〖目的〗 ●不能从显示形式判断数据类型,而必须依靠class指令。 〖解答〗 c1=3/7+0.1 c2=sym(3/7+0.1) c3=sym('3/7+0.1') c4=vpa(sym(3/7+0.1)) Cs1=class(c1) Cs2=class(c2) Cs3=class(c3) Cs4=class(c4) c1 = 0.5286 c2 = 37/70 c3 = 0.52857142857142857142857142857143 c4 = 0.52857142857142857142857142857143 Cs1 = double Cs2 = sym Cs3 = sym Cs4 = sym 2 在不加专门指定的情况下,以下符号表达式中的哪一个变量被认 为是自由符号变量. sym('sin(w*t)'),sym('a*exp(-X)'),sym('z*exp(j*th)') 〖目的〗 ●理解自由符号变量的确认规则。 〖解答〗 symvar(sym('sin(w*t)'),1) ans = w symvar(sym('a*exp(-X)'),1) ans = a
symvar(sym('z*exp(j*th)'),1) ans = z 3 求以下两个方程的解 (1)试写出求三阶方程05.443 =-x 正实根的程序。注意:只要正实根,不要出现其他根。 (2)试求二阶方程022=+-a ax x 在0>a 时的根。 〖目的〗 ● 体验变量限定假设的影响 〖解答〗 (1)求三阶方程05.443 =-x 正实根 reset(symengine) %确保下面操作不受前面指令运作的影响 syms x positive solve(x^3-44.5) ans = (2^(2/3)*89^(1/3))/2 (2)求五阶方程02 2 =+-a ax x 的实根 syms a positive %注意:关于x 的假设没有去除 solve(x^2-a*x+a^2) Warning: Explicit solution could not be found. > In solve at 83 ans = [ empty sym ] syms x clear syms a positive solve(x^2-a*x+a^2) ans = a/2 + (3^(1/2)*a*i)/2 a/2 - (3^(1/2)*a*i)/2 4 观察一个数(在此用@记述)在以下四条不同指令作用下的异同。 a =@, b = sym( @ ), c = sym( @ ,' d ' ), d = sym( '@ ' ) 在此,@ 分别代表具体数值 7/3 , pi/3 , pi*3^(1/3) ;而异同通过vpa(abs(a-d)) , vpa(abs(b-d)) , vpa(abs(c-d))等来观察。 〖目的〗 ● 理解准确符号数值的创建法。 ● 高精度误差的观察。 〖解答〗 (1)x=7/3 x=7/3;a=x,b=sym(x),c=sym(x,'d'),d=sym('7/3'), a =
说明:如在测试时请将程序中的中文字符改为西文(部分程序为手写,并未经matlab验证) 2012年春《MATLAB基础》第一次上机练习与作业练习1:脚本文件 建立一个文件名为helloWorld的脚本文件,运行该文件时显示出如下文字: Hello World! I am going to learn MATLAB ?提示: 用disp显示字符串,将要显示的字符号串用单引号引起来。如'This is a string' 练习2:变量 获取并保存当前的日期与时间 ●用函数clock生成一个变量,变量名为start ●用size查看start的维数,它是一个行向量还是一个列向量? ●start包含什么内容?用help clock查看 ●用函数datestr将向量start转换成字符串,得到新的变量,名为startString ●将start与startString保存为mat文件,文件名为startTime ●在练习1建立的脚本文件helloWorld.m文件中,用load函数导入变量startTime, 并显示如下文字: I started learning MATLAB on * start date and time* 练习3:标量 你将要以指数增长的速度来学习MATLAB, 将如下内容添加到helloWorld.m文件中 ●假设你的学习时间是一个常量,为1.5 days,将此时间用秒表示,赋给变量tau ●假设课程持续时间为5 days. 将这个时间单位转换为秒,保存在变量endofClass中? ●将学到的知识描述为t的函数,函数方程为: ●用函数datestr将向量start转换成字符串,得到新的变量startString ●在课程结束时间endofClass,你将学到多少知识?用变量knowledgeAtEnd表示(指数函数exp)
利用Matlab 实现Romberg 数值积分算法 一、内容摘要 针对于某些多项式积分,利用Newton —Leibniz 积分公式求解时有困难,可以采用数值积分的方法,求解指定精度的近似解,本文利用Matlab 中的.m 文件编写了复化梯形公式与Romberg 的数值积分算法的程序,求解多项式的数值积分,比较两者的收敛速度。 二、数值积分公式 1.复化梯形公式求解数值积分的基础是将区间一等分时的Newton —Cotes 求积公式: I =(x)[f(a)f(b)]2 b a b a f dx -≈ +? 其几何意义是,利用区间端点的函数值、与端点构成的梯形面积来近似(x)f 在区间[a,b]上的积分值,截断误差为: 3" (b a)()12 f η-- (a,b)η∈ 具有一次的代数精度,很明显,这样的近似求解精度很难满足计算的要求,因而,可以采用将积分区间不停地对分,当区间足够小的时候,利用梯形公式求解每一个小区间的积分近似值,然后将所有的区间加起来,作为被求函数的积分,可以根据计算精度的要求,划分对分的区间个数,得到复化梯形公式: I =1 1 (b a)(b a) (x)dx [f(a)f(b)2(a )]2n b a k k f f n n -=--≈+++∑? 其截断误差为:
2" (b a)h ()12 R f η--= (a,b)η∈ 2.Romberg 数值积分算法 使用复化的梯形公式计算的数值积分,其收敛速度比减慢,为此,采用Romberg 数值积分。其思想主要是,根据I 的近似值2n T 加上I 与2n T 的近似误差,作为新的I 的近视,反复迭代,求出满足计算精度的近似解。 用2n T 近似I 所产生的误差可用下式进行估算: 12221 ()3 n n n I T T T -?=-=- 新的I 的近似值: 122 n n j T T -=?+ j =(0 1 2 ….) Romberg 数值积分算法计算顺序 i=0 (1) 002T i=1 (2) 102T (3) 012T i=2 (4) 202T (5) 112T (6) 022T i=3 (7) 302T (8) 212T (9) 122T (10) 032T i=4 (11) 402T (12) 312T (13) 222T (14) 132T … … … … 其中,第一列是二阶收敛的,第二列是四阶收敛的,第三列是六阶收敛的,第四列是八阶收敛的,即Romberg 序列。
一、【实验目的】 了解matlab基础知识和操作 一、【实验任务】 P16 4. 编写函数文件,计算∑k!,并求出当n=20时表达式的值。 P27 2. 矩阵A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9],B=[4,6,8;5,5,6;3,2,2],计算A*B,A.*B,并比较两者的区 别。 P27 3. 已知矩阵A=[5,2;9,1],B=[1,2;9,2],做简单的关系运算A>B,A= =B,AB)。 P34 1. 用π/4=1-/3+1/5-1/7+…公式求π的近似值,直到某一项的绝对值小于10-6为止。 二、【实验程序】 P16 第4题 function s=s(n) y=1; sum=0; for i=1:n; y=y*i; sum=sum+y; end sum >> s(20) sum = 2.5613e+18 P27 第2题 A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; B=[4 6 8;5 5 6;3 2 2]; >>A*B ans = 23 22 26 59 61 74 95 100 122 >> A.*B
ans = 4 12 24 2 25 36 21 16 18 P27 第3题 >> A=[5 2;9 1]; >> B=[1 2;9 2]; >> A>B ans = 1 0 0 0 >> A==B ans = 0 1 1 0 >> A> (A==B)&(A> (A==B)&(A>B) ans = 0 0 0 0
大连海事大学 实验报告 《系统工程》 2014~2015学年第一学期 实验名称:基于解释模型在大学生睡眠质量问题的研究学号姓名:马洁茹姚有琳 指导教师:贾红雨 报告时间: 2014年9月24日
《系统工程》课程上机实验要求 实验一解释结构模型在大学生睡眠质量问题中的研究 实验名称:基于MATLAB软件或C/Java/其他语言ISM算法程序设计(一) 实验目的 系统工程课程介绍了系统结构建模与分析方法——解释结构模型法(Inter pretative Structural Modeling ·ISM)是现代系统工程中广泛应用的一种分析方法,能够利用系统要素之间已知的零乱关系,用于分析复杂系统要素间关联结构,揭示出系统内部结构。ISM方法具有在矩阵的基础上再进一步运算、推导来解释系统结构的特点,对于高维多阶矩阵的运算依靠手工运算速度慢、易错,甚至几乎不可能。 本次实验的目的是应用计算机应用软件或者是基于某种语言的程序设计快速实现解释结构模型(ISM)方法的算法,使学生对系统工程解决社会经济等复杂性、系统性问题需要计算机的支持获得深刻的理解。学会运用ISM分析实际问题。 (二) 实验要求与内容: 1.问题的选择 根据对解释结构模型ISM知识的掌握,以及参考所给的教学案例论文,决定选择与我们生活有关的——大学生睡眠质量问题。 2.问题背景 睡眠与我们的生活息息相关,当每天的身体机制在不断运行的过程中身体负荷不断变大,到了夜间就需要休息。但是同一寝室的同学大多休息时段不同,有些习惯早睡,有些会由于许多原因晚睡。有些睡眠较沉不会轻易被打扰,有些睡眠较轻容易被鼾声或者其他声响惊醒。学习得知,解释系统模型是通过对表面分离、凌乱关系的研究,揭示系统内部结构的方法。因此,我想尝试通过解释模型来对该问题进行研究分析。 3.用画框图的形式画出ISM的建模步骤。