北理工第三章 字符串操作实验

第三章字符串操作实验（设计性实验）

一、实验要求和目的

1．了解汇编语言字符串处理基本流程；

2．熟悉汇编语言字符串处理基本指令的使用方法；

3．掌握利用汇编语言实现字符串处理的程序设计方法。

二、软硬件环境

1、硬件环境：计算机系统windows；

2、软件环境：装有MASM、DEBUG、LINK、等应用程序。

三、实验涉及的主要知识

1、字符串处理基本操作流程

（1）利用SI寄存器保存源串首地址；

（2）利用DI寄存器保存目的串首地址；

（3）利用CX寄存器保存字符串长度；

（4）利用CLD或STD指令设置字符串处理方向；

（5）利用字符串处理指令实现相关处理。

其中，CLD指令使DF=0，在执行串处理指令时可使地址自动增量；STD使DF=1，在执行串处理指令时可使地址自动减量。

提示：字符串处理一般都涉及到源串和目的串，汇编语言规定源串在数据段中定义，目的串在附加段中定义。

2、重复前缀指令，重复次数由计数寄存器CX中存放的值决定，指令每重复执行一次，计数器CX中值减1，当CX中值减至0时，停止重复执行，继续执行下一条指令

REP无条件重复前缀，重复串操作直到计数寄存器的内容CX为0为止。经常与REP 配合工作的字符串处理指令有MOVS、STOS和LODS。

REPE/REPZ判断计数寄存器的内容CX是否为0或ZF=0（即比较的两个操作数不等），只要满足一个则重复执行结束，否则继续执行。可以与REPE/REPZ配合工作的串指令有CMPS和SCAS。

REPNE/REPNZ判断计数寄存器的内容是否为0或ZF=1（即比较的两个操作数相等），只要满足一个则重复执行结束，否则继续执行。可以与REPE/REPZ配合工作的串指令有CMPS和SCAS。

3、字符串处理基本指令

（1）MOVS传送指令

格式：MOVS DST，SRC 或MOVSB（传送字节）或MOVSW（传送字）。后面两种形式需要与REP指令结合使用。

该指令把由源变址寄存器（SRC）指向的数据段中的一个字（或字节）数据传送到由

目的变址寄存器（DST）指向的附加段中的一个字（或字节）中去，同时，根据方向标志及数据格式（字或字节）对源变址寄存器和目的变址寄存器进行修改。

（2）STOS存入串指令

格式：STOS DST或STOSB（存入字节）或STOSW（存入字）。

该指令把AL或AX的内容存入由目的变址寄存器指向的附加段的某单元中，并根据方向标志（DF）和数据类型修改目的变址寄存器的内容。

（3）LODS从串取指令

格式：LODS SRC或LODSB（取字节）或LODSW（取字）。

该指令把由源变址寄存器指向的数据段中某单元的内容传送到AL或AX中，并根据方向标志和数据类型修改源变址寄存器的内容。

（4）CMPS串比较指令

格式：CMPS SRC，DST或CMPSB或CMPSW。

该指令把由源变址寄存器指向的数据段中的一个字节或字与由目的变址寄存器所指向的附加段中的一个字节或字相减，但不保存结果，只根据结果设置条件标志。

（5）SCAS串扫描指令

格式：SCAS DST或SCASB或SCASW。

该指令把AL或AX的内容与由目的变址寄存器所指向的附加段中的一个字节或字进行比较，并不保存结果，只根据结果设置条件码。

该指令与REPE/REPZ或REPNE/REPNZ结合，可以从一个字符串中查找一个指定的字符。

四、实验内容与步骤

1、比较缓冲区中两字符串是否相同，相同则AL 返回0，不同AL 返回1。为了使程序的通用性比较好，字符串长度要求自动获取。（要求用字符串处理方法）

DATAS SEGMENT

STRING1DB 'CWD$'

COUNT1 EQU $-STRING1

DATAS ENDS

EXTRAS SEGMENT

STRING2 DB 'CWC$'

COUNT2 EQU $-STRING2 EXTRAS ENDS

CODES SEGMENT

ASSUME

CS:CODES,DS:DATAS,ES:EXTRAS START:

MOV AX,DATAS

MOV DS,AX

MOV AX,EXTRAS

MOV ES, AX ;附加段段基址附值

MOV AX,0

MOV BL,COUNT1

MOV BH,COUNT2

CMP BL,BH

JNE L;比较两串的长度，若长度不

一样，则两字符串肯定不同LEA DI,STRING2 ;串长度相同时的处理

LEA SI,STRING1

MOV CX,COUNT1

CLD

REPE CMPSB

CMP CX,0

JNE L

RET

L: MOV AL,1;串不同时处理

RET

CODES ENDS

END START

实验结果：

STRING1：CWD STRING2：CWD

STRING1：CAREGFDVZXE STRING2：FQWFDSCQEGR

2

（要求用字符串处理方法）实验结果：

3、编写程序，在已知字符串中搜索特定字符’!’，若找到则AL 返回0，找不到AL 返回1。（要求用字符串处理方法）

实验结果：

案例一：S: DEWDQEFWEQSAD!FRF!AJDQEFR 案例二：S: DEWDQEFWEQSADFRFAJDQEFR

4、编写程序，统计一串字符串中字符"."出现的次数。（要求用字符串处理方法）；

实验结果：

S: QFQRF.FERF.FWRETRGFD.DWTE5TFR

注意：同学自行给出字符串初始值加以验证以上各题程序。

五、思考题

1、实验要求

如果不用字符串处理方法，而用其他方法如何实现题目2的程序设计，比较两种方法效果？

答：可用loop指令方式实现，利用计数器CX来终止loop指令的结束，大致来说，就是把REP MOVSB具体实现的功能一一写在程序中，这令代码复杂了很多。具体代码如下：

DATAS SEGMENT

A D

B 'CWEGSDXQWA$'

B DB 12 DUP(?) DATAS ENDS

STACKS SEGMENT

DB 100 DUP(0) STACKS ENDS

CODES SEGMENT

ASSUME CS:CODES MAIN PROC FAR START:

PUSH DS

MOV AX,0

PUSH AX

MOV AX,DATAS

MOV DS,AX

MOV CX,12

MOV SI,OFFSET A

MOV DI,OFFSET B AGAIN:

MOV AL,DS:[SI]

MOV DS:[DI],AL

INC SI

INC DI

LOOP AGAIN

LEA DX,B

MOV AH,09H

INT 21H

RET

MAIN ENDP CODES ENDS

END START

实验结果：

六、实验心得

此次实验一花了大部分的时间来学习字符串处理指令的运用规则，特别是DI、SI在不同场合不能混用，数据段和代码段也各有各的用处，发现汇编指令必须具有高度的规范性，不像C语言，有很大的灵活性，也理解到了CX的用处，一个字符串处理指令包含了不止一个指令，知道了REP指令的用法，和其他字符串指令一起用可以很有针对性的处理字符串问题。

北理工数学实验作业

一． 1. 1/e 2. 3 3.1 4.e3 5. ∞ 6. 0 7.∞ 8.0 9.1/2 10.0 11.e2c12.不存在13. 1/12 Matlab实验过程： 1.1/exp(1) syms n; f=(1-1/n)^n; limit(f,n,inf) ans = 1/exp(1) 2.3 syms n; f=(n^3+3^n)^(1/n); limit(f,n,inf) ans = 3 3. 1 syms n; f=(1+sin(2*n))/(1-cos(4*n)); limit(f,n,pi/4) ans = 1 4.e^3 syms x; f=(1+cos(x))^(3*sec(x)); limit(f,x,pi/2) ans = exp(3) 5.inf syms x; f=(x^2)*exp(1/(x^2));

limit(f,x,0) ans = Inf 6.0 syms x; f=(x^2-2*x+1)/(x^3-x); limit(f,x,1) ans = 7.inf syms x; f=((2/pi)*atan(x))^x; limit(f,x,+inf) ans = Inf 8.0 syms x y; f=(1-cos(x^2+y^2))/((x^2+y^2)*exp(x^2+y^2)); limit(limit(f,x,0),y,0) ans = 9.1/2 syms x; f=(1-cos(x))/(x*sin(x)); limit(f,x,0) ans = 1/2 10.0 syms x;

f=atan(x)/(2*x); limit(f,x,inf) ans = 11.exp(2*c) syms c; f=sym('((x+c)/(x-c))^x'); limit(f,'x',inf) ans = exp(2*c) 12.极限不存在 syms x; f=cos(1/x); limit(f,x,0) ans = limit(cos(1/x), x = 0) 13.1/12 syms x; f=1/(x*log(x)^2)-1/(x-1)^2; limit(f,x,1) ans = 1/12 二．观察函数logbx,当b=1/2,1/3,1/4和b=2,3,4时函数的变化特点，总结logbx的图形特点。

信号与系统实验报告1

学生实验报告 （理工类） 课程名称：信号与线性系统专业班级：M11通信工程 学生学号：1121413017 学生姓名：王金龙 所属院部：龙蟠学院指导教师：杨娟

20 11 ——20 12 学年第 1 学期 金陵科技学院教务处制 实验报告书写要求 实验报告原则上要求学生手写，要求书写工整。若因课程特点需打印的，要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。纸张一律采用A4的纸张。 实验报告书写说明 实验报告中一至四项内容为必填项，包括实验目的和要求；实验仪器和设备；实验内容与过程；实验结果与分析。各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。 填写注意事项 （1）细致观察，及时、准确、如实记录。 （2）准确说明，层次清晰。 （3）尽量采用专用术语来说明事物。 （4）外文、符号、公式要准确，应使用统一规定的名词和符号。 （5）应独立完成实验报告的书写，严禁抄袭、复印，一经发现，以零分论处。 实验报告批改说明 实验报告的批改要及时、认真、仔细，一律用红色笔批改。实验报告的批改成绩采用百分制，具体评分标准由各院部自行制定。 实验报告装订要求

实验批改完毕后，任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列，装订成册，并附上一份该门课程的实验大纲。

实验项目名称：常用连续信号的表示 实验学时： 2学时 同组学生姓名： 无 实验地点： A207 实验日期： 11.12.6 实验成绩： 批改教师： 杨娟 批改时间： 一、实验目的和要求 熟悉MATLAB 软件；利用MATLAB 软件，绘制出常用的连续时间信号。 二、实验仪器和设备 586以上计算机，装有MATLAB7.0软件 三、实验过程 1. 绘制正弦信号)t Asin t (f 0?ω+=（），其中A=1，πω2=，6/π?=； 2. 绘制指数信号at Ae t (f =），其中A=1，0.4a -=； 3. 绘制矩形脉冲信号，脉冲宽度为2； 4. 绘制三角波脉冲信号，脉冲宽度为4；斜度为0.5； 5. 对上题三角波脉冲信号进行尺度变换，分别得出)2t (f ，)2t 2(f -； 6. 绘制抽样函数Sa （t ）,t 取值在-3π到+3π之间； 7. 绘制周期矩形脉冲信号，参数自定； 8. 绘制周期三角脉冲信号，参数自定。 四、实验结果与分析 1．制正弦信号)t Asin t (f 0?ω+=（），其中A=1，πω2=，6/π?= 实验代码： A=1;

数学实验上机汇总未完成

数学实验上机作业整理∈hyd 实验一 1. 计算球体体积（半径r=5） r=5;v=(4/3)*pi*r^3 v =523.5988 2.设矩阵1234567891023416A ?? ? = ? ??? （1）提取A 的第2列赋值给B; A=[1 2 3 4 5;6 7 8 9 10;2 3 4 1 6];B=A(:,2) B = 2 7 3 （2）提取A 的第2行前3个数给C ； A=[1 2 3 4 5;6 7 8 9 10;2 3 4 1 6];C=A(2,[1,2,3]) C = 6 7 8 （3）提取A 第1,3行和2, 4列相交位置元素构成子矩阵D ； A=[1 2 3 4 5;6 7 8 9 10;2 3 4 1 6];D=A([1,3],[2,4]) D = 2 4 3 1 （4）构造矩阵E 使得E 的结构为：132213C E D C ???? ?= ? ?? A=[1 2 3 4 5;6 7 8 9 10;2 3 4 1 6];E=[D [C;C]] E = 2 4 6 7 8 3 1 6 7 8

（5）把A 中间的8换为0； A(2,3)=0;A A = 1 2 3 4 5 6 7 0 9 10 2 3 4 1 6 （6）去掉A 的第2行； A=[1 2 3 4 5;6 7 8 9 10;2 3 4 1 6]; A(2,:)=[] A = 1 2 3 4 5 2 3 4 1 6 3.写出完成下列操作的命令 （1） 建立10阶单位矩阵A; A=eye(10) （2）建立5×6的随机矩阵A ，其元素为[100，200]范围内的随机数； A=rand(5,6)*100+100 （3）将A 对角线元素加30 A+eye(5,6)*30 4.（选做题）设有分块矩阵333223E R A O S ????? =? ??? ，其中E,R,O,S 分别为单位矩阵、随机矩阵、零矩阵和对角矩阵，试通过数值计算验证2 2 E R RS A O S +?? =? ??? 。 S=[1 1;1 1]; E=eye(3);R=rand(3,2); O=zeros(2,3); [E R;O S]^2 [E R+R*S;O S^2] 实验二 1.设矩阵1215346562A -?? ? = ? ?-?? （1）求A 的秩、A 的每个元素3次方; A=[1 2 -1;5 34 6;-5 6 2];

数学实验作业

练习2﹒1 画出下列常见曲线的图形（其中a=1，b=2,c=3）。 1. 立方抛物线y = 解： x=-4:0.1:4; y=x.^(1/3); plot(x,y) -4 -3-2-101234 0.20.40.60.811.21.4 1.6 2.高斯曲线2 x y e -= 解： fplot('exp(-x^2)',[-4,4])

-4 -3 -2 -1 1 2 3 4 00.10.20.30.40.50.60.70.80.9 1 3、笛卡儿曲线23 3 2 2 33,(3)11at at x y x y axy t t = = +=++ 解：ezplot('x^3+y^3-3*x*y',[-4,4])

-4 -3-2-1 01234 -4-3-2-10123 4x y x 3+y 3-3 x y = 0 或：t=-4:0.1:4; x=3*t./(1+t.^2); y=3*t.^2./(1+t.^2); plot(x,y)

-1.5 -1-0.500.51 1.5 00.5 1 1.5 2 2.5 3 4、蔓叶线233 2 2 2 ,()11at at x x y y t t a x = = = ++- 解：t=-4:0.1:4; x=t.^2./(1+t.^2); y=t.^3,/(1+t.^2); y=t.^3./(1+t.^2); plot(x,y)

00.10.20.30.40.50.60.70.80.91 -4 -3-2-10123 4 或： ezplot('y .^2-x.^3/(1-x)',[-4,4])

北京理工大学信号与系统实验实验报告

实验1 信号的时域描述与运算 一、实验目的 1. 掌握信号的MATLAB表示及其可视化方法。 2. 掌握信号基本时域运算的MA TLAB实现方法。 3. 利用MA TLAB分析常用信号，加深对信号时域特性的理解。 二、实验原理与方法 1. 连续时间信号的MATLAB表示 连续时间信号指的是在连续时间范围内有定义的信号，即除了若干个不连续点外，在任何时刻信号都有定义。在MATLAB中连续时间信号可以用两种方法来表示，即向量表示法和符号对象表示法。 从严格意义上来说，MATLAB并不能处理连续时间信号，在MATLAB中连续时间信号是用等时间间隔采样后的采样值来近似表示的，当采样间隔足够小时，这些采样值就可以很好地近似表示出连续时间信号，这种表示方法称为向量表示法。表示一个连续时间信号需要使用两个向量，其中一个向量用于表示信号的时间范围，另一个向量表示连续时间信号在该时间范围内的采样值。例如一个正弦信号可以表示如下： >> t=0:0.01:10; >> x=sin(t); 利用plot(t,x)命令可以绘制上述信号的时域波形，如图1所示。 如果连续时间信号可以用表达式来描述，则还可以采用符号表达式來表示信号。例如对于上述正弦信号，可以用符号对象表示如下： >> x=sin(t); >> ezplot(X); 利用ezplot(x)命令可以绘制上述信号的时域波形 Time(seconds) 图1 利用向量表示连续时间信号

t 图 2 利用符号对象表示连续时间信号 sin(t) 2.连续时间信号的时域运算 对连续时间信号的运算包括两信号相加、相乘、微分、积分，以及位移、反转、尺度变换（尺度伸缩）等。 1）相加和相乘 信号相加和相乘指两信号对应时刻的值相加和相乘，对于两个采用向量表示的可以直接使用算术运算的运算符“+”和“*”来计算，此时要求表示两信号的向量时间范围和采样间隔相同。采用符号对象表示的两个信号，可以直接根据符号对象的运算规则运算。 2）微分和积分 对于向量表示法表示的连续时间信号，可以通过数值计算的方法计算信号的微分和积分。这里微分使用差分来近似求取的，由时间向量[N t t t ,,,21?]和采样值向量[N x x x ,,,21?]表示的连续时间信号，其微分可以通过下式求得 1,,2,1,|)('1-?=?-≈ +=N k t x x t x k k t t k 其中t ?表示采样间隔。MA TLAB 中用diff 函数来计算差分 k k x x -+1。 连续时间信号的定积分可以由MATLAB 的qud 函数实现，调用格式为 quad ('function_name',a,b) 其中，function_name 为被积函数名，a 、b 为积分区间。

数学建模作业——实验1

数学建模作业——实验1 学院：软件学院 姓名： 学号： 班级：软件工程2015级 GCT班 邮箱： 电话： 日期：2016年5月10日

基本实验 1.椅子放平问题 依照1.2.1节中的“椅子问题”的方法，将假设中的“四腿长相同并且四脚连线呈正方形”，改为“四腿长相同并且四脚连线呈长方形”，其余假设不变，问椅子还能放平吗？如果能，请证明；如果不能，请举出相应的例子。 答：能放平，证明如下： 如上图，以椅子的中心点建立坐标，O为原点，A、B、C、D为椅子四脚的初始位置，通过旋转椅子到A’、B’、C’、D’，旋转的角度为α，记A、B两脚，C、D两脚距离地面的距离为f(α)和g(α)，由于椅子的四脚在任何位置至少有3脚着地，且f(α)、g(α)是α的连续函数，则f(α)和g(α)至少有一个的值为0，即f(α)g(α)=0，f(α)≥0，g(α)≥0，若f(0)＞0，g(0)=0，

则一定存在α’∈（0，π），使得 f(α’)=g(α’)=0 令α=π（即椅子旋转180°,AB 边与CD 边互换），则 f(π)=0，g(π)＞0 定义h(α)= f(α)-g(α)，得到 h(0)=f(0)-g(0)＞0 h(π)=f(π)-g(π) ＜0 根据连续函数的零点定理，则存在α’∈（ 0，π），使得 h(α’)= f(α’)-g(α’)=0 结合条件f(α’)g(α’)=0,从而得到 f(α’)=g(α’)=0，即四脚着地，椅子放平。 2. 过河问题 依照1.2.2节中的“商人安全过河”的方法，完成下面的智力游戏：人带着猫、鸡、米过河，船除需要人划之外，至多能载猫、鸡、米之一，而当人不在场时，猫要吃鸡、鸡要吃米，试设计一个安全过河的方案，并使渡河的次数尽量的少。 答： 用i =1,2,3,4分别代表人，猫，鸡，米。1=i x 在此岸，0 =i x 在对岸， ()4321,,,x x x x s =此岸状态，()43211,1,1,1x x x x D ----=对岸状态。安全状态集合为 :

17春北理工《自动控制理论I》在线作业

2017秋17春北理工《自动控制理论I》在线作业 一、单选题（共20 道试题，共60 分。） 1. 开环控制系统特征是没有（）环节。 A. 给定 B. 放大 C. 反馈 D. 执行 正确答案： 2. 系统在作用下的稳态误差，说明( )。 A. 型别ν<2 B. 系统不稳定 C. 输入幅值过大 D. 闭环传递函数中有一个积分环节 正确答案： 3. 最小相位系统的开环增益越大，其（）。 A. 振荡次数越多 B. 稳定裕量越大 C. 相位变化越小 D. 稳态误差越小 正确答案： 4. 开环频域性能指标中相角裕度对应时域性能指标( ) 。 A. 超调 B. 稳态误差 C. 调整时间 D. 峰值时间 正确答案： 5. 两个或多个环节具有同一输入信号，而以各自环节输出信号代数和作为系统总输出信号，这种结构成为（）。 A. 串联 B. 并联 C. 开环 D. 闭环 正确答案： 6. 系统的数学模型是指（）的表达式。 A. 输入信号 B. 输出信号

C. 系统动态特性 D. 系统的特征方程 正确答案： 7. 在信号流图中，支路上标明的是（）。 A. 输入 B. 引出点 C. 比较点 D. 传递函数 正确答案： 8. 分析的性能指标，哪个指标是反映相对稳定性的（）。 A. 上升时间 B. 峰值时间 C. 调整时间 D. 最大超调量 正确答案： 9. 二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为（）。 A. 0.6 B. 0.707 C. 0 D. 1 正确答案： 10. 下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果( )。 A. 增加开环极点 B. 在积分环节外加单位负反馈 C. 增加开环零点 D. 引入串联超前校正装置 正确答案： 11. 已知单位反馈控制系统在阶跃函数作用下，稳态误差为常数，则此系统为（）。 A. 0型系统 B. I型系统 C. II型系统 D. 高阶系统 正确答案： 12. 主导极点的特点是（）。 A. 距离虚轴很近 B. 距离实轴很近 C. 距离虚轴很远 D. 距离实轴很远 正确答案： 13. 对于代表两个或两个以上输入信号进行（）的元件又称比较器。 A. 微分 B. 相乘 C. 加减

北理工随机信号分析实验报告

本科实验报告实验名称：随机信号分析实验

实验一 随机序列的产生及数字特征估计 一、实验目的 1、学习和掌握随机数的产生方法。 2、实现随机序列的数字特征估计。 二、实验原理 1、随机数的产生 随机数指的是各种不同分布随机变量的抽样序列（样本值序列）。进行随机信号仿真分析时，需要模拟产生各种分布的随机数。 在计算机仿真时，通常利用数学方法产生随机数，这种随机数称为伪随机数。伪随机数是按照一定的计算公式产生的，这个公式称为随机数发生器。伪随机数本质上不是随机的，而且存在周期性，但是如果计算公式选择适当，所产生的数据看似随机的，与真正的随机数具有相近的统计特性，可以作为随机数使用。 (0，1)均匀分布随机数是最最基本、最简单的随机数。(0，1)均匀分布指的是在[0，1]区间上的均匀分布，即 U(0，1)。实际应用中有许多现成的随机数发生器可以用于产生(0，1)均匀分布随机数，通常采用的方法为线性同余法，公式如下： )(mod ,110N ky y y n n -= N y x n n /= 序列{}n x 为产生的(0，1)均匀分布随机数。 下面给出了上式的3组常用参数： 1、10N 10,k 7==，周期7 510≈?； 2、（IBM 随机数发生器）3116N 2,k 23,==+周期8 510≈?； 3、（ran0）31 5 N 21,k 7,=-=周期9 210≈?； 由均匀分布随机数，可以利用反函数构造出任意分布的随机数。 定理 1.1 若随机变量 X 具有连续分布函数F X (x)，而R 为(0,1)均匀分布随机变量，则有 )(1R F X x -= 由这一定理可知，分布函数为F X (x)的随机数可以由(0,1)均匀分布随机数按上式进行变

北京理工大学信号与系统实验报告2 LTI系统的时域分析

实验2 LTI 系统的时域分析 （基础型实验） 一． 实验目的 1. 掌握利用MATLAB 对系统进行时域分析的方法。 2. 掌握连续时间系统零状态响应、冲击响应和阶跃响应的求解方法。 3. 掌握求解离散时间系统响应、单位抽样响应的方法。 4. 加深对卷积积分和卷积和的理解。掌握利用计算机进行卷积积分和卷积和计算的方法。 二． 实验原理与方法 1. 连续时间系统时域分析的MATLAB 实现 1） 连续时间系统的MA TLAB 表示 LTI 连续系统通常可以由系统微分方程描述，设描述系统的微分方程为： (N)(N 1)(M)(M 1)1010(t)(t)...(t)b (t)b (t)...b (t)N N M M a y a y a y x x x ----++=++ 则在MATLAB 中可以建立系统模型如下： 1010[b ,b ,...,b ];a [a ,a ,...,a ];sys tf(b,a); M M N N b --=== 其中，tf 是用于创建系统模型的函数，向量a 和b 的元素是以微分方程求导的降幂次序来排列的，如果有缺项，应用0补齐，例如由微分方程 2''(t)y'(t)3y(t)x(t)y ++= 描述的系统可以表示为： >> b=[1]; >> a=[2 1 3]; >> sys=tf(b,a); 而微分方程由 ''(t)y'(t)y(t)x''(t)x(t)y ++=- 描述的系统则要表示成 >> b=[1 0 -1]; >> a=[1 1 1]; >> sys=tf(b,a); 2） 连续时间系统的零状态响应 零状态响应指系统的初始状态为零，仅由初始信号所引起的响应。MATLAB 提供了一个用于求解零状态响应的函数lism ，其调用格式如下： lism （sys,x,t ）绘出输入信号及响应的波形，x 和t 表示输入信号数值向量及其时间向量。 y= lism （sys,x,t ）这种调用格式不绘出波形，而是返回响应的数值向量。 3） 连续时间系统的冲激响应与阶跃响应

北理工17春秋自动控制理论I在线作

一、单选题（共20道试题，共60分。）V1.开环控制系统特征是没有（）环节。 A.给定 B.放大 C.反馈 D.执行 2.系统在作用下的稳态误差，说明()。 A.型别ν<2 B.系统不稳定 C.输入幅值过大 D.闭环传递函数中有一个积分环节 3.最小相位系统的开环增益越大，其（）。 A.振荡次数越多 B.稳定裕量越大 C.相位变化越小 D.稳态误差越小 4.开环频域性能指标中相角裕度对应时域性能指标()。 A.超调 B.稳态误差 C.调整时间 D.峰值时间 5.两个或多个环节具有同一输入信号，而以各自环节输出信号代数和作为系统总输出信号，这种结构成为（）。 A.串联 B.并联 C.开环 D.闭环 6.系统的数学模型是指（）的表达式。 A.输入信号 B.输出信号 C.系统动态特性 D.系统的特征方程 7.在信号流图中，支路上标明的是（）。 A.输入 B.引出点 C.比较点 D.传递函数 8.分析的性能指标，哪个指标是反映相对稳定性的（）。 A.上升时间 B.峰值时间 C.调整时间 D.最大超调量 9.二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为（）。 A.0.6 B.0.707

C.0 D.1 10.下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果()。 A.增加开环极点 B.在积分环节外加单位负反馈 C.增加开环零点 D.引入串联超前校正装置 11.已知单位反馈控制系统在阶跃函数作用下，稳态误差为常数，则此系统为（）。 A.0型系统 B.I型系统 C.II型系统 D.高阶系统 12.主导极点的特点是（）。 A.距离虚轴很近 B.距离实轴很近 C.距离虚轴很远 D.距离实轴很远 13.对于代表两个或两个以上输入信号进行（）的元件又称比较器。 A.微分 B.相乘 C.加减 D.相除 14.闭环控制系统通常对（）进行直接或间接的测量，通过反馈影响控制信号。 A.输入量 B.输出量 C.扰动量 D.设定量 15.系统的频率特性（） A.是频率的函数 B.与输入幅值有关 C.与输出有关 D.与时间t有关 16.系统稳定的充分必要条件是其特征方程式的所有根均在根平面的（）。 A.右半部分 B.左半部分 C.实轴上 D.虚轴上 17.带动控制对象，直接改变被控变量的控制元件称为（）。 A.放大元件 B.执行元件 C.测量元件 D.补偿元件 18.典型欠阻尼二阶系统，当开环增益K增加时，系统（） A.阻尼比增大，超调量增大

北京理工大学信号与系统实验 实验2 LTI系统的时域分析

实验2 LTI 系统的时域分析 一、实验目的 1.掌握利用MATLAB 对系统进行时域分析的方法。 2.掌握连续时间系统零状态响应、冲激响应和阶跃响应的求解方法。 3.掌握求解离散时间系统响应、单位抽样响应的方法。 4.加深对卷积积分和卷积和的理解。掌握利用计算机进行卷积积分和卷积和计算的方法。 二、实验原理 1、连续时间系统时域分析的MATLAB 实现 1) 连续时间系统的MATLAB 表示 设LTI 因果系统的微分方程一般式为： ) ()()()()()()()(0'1)1(1)(0'1)1(1)(t x b t x b t x b t x b t y a t y a t y a t y a m m m m n n n n ++++=++++---- 则在MATLAB 里，可以建立系统模型如下： b =[b M ,b M?1,…,b 0]; a =[a N ,a N?1,…,a 0] sys =tf (b ,a ); 2）连续时间系统的零状态响应 零状态响应指系统的初始状态为0，仅由输入信号所引起的响应。MATLAB 提供了lsim(sys,x,t)表示求解零状态响应。他不绘出波形，而是返回响应二等地数值向量。 3）连续时间系统的冲激响应与阶跃响应。 MATLAB 提供了impulse 函数来求指定时间范围内，由模型sys 描述的连续时间系统的单位冲击响应。 函数step 用于求解单位阶跃响应。 2、离散时间系统时域分析的MATLAB 实现 1）离散时间系统的MATLAB 表示。 LTI 离散系统通常可以由系统差分方程描述;差分方程为: 0101()(1)...()()(1)...() N M a y n a y n a y n M b x n b x n b x n N +-++-=+-++- 则在MATLAB 里，可以建立系统模型如下： b =[b M ,b M?1,…,b 0]; a =[a N ,a N?1,…,a 0] 2）离散时间系统对任意输入的响应。 Matlab 提供了求LTI 离散系统响应的专用函数filter ，该函数用于求取由差分方程所描述的离散时间系统在指定时间范围内对输入序列所产生的响应。其基本调用格式为： y =filter (b ,a ,x ) 3）离散时间系统的单位抽样响应。 Matlab 提供impz 函数来求解指定时间范围内，由向量b 和a 描述的离散时间系统的单位抽样响应。 3、卷积和与卷积积分 1）离散时间序列的卷积和：

北理工2019年应用统计学-作业

应用统计学 一、单选题共 1某商场2007与2006年相比,商品销售额上涨了16%,销售量增长了18%,则销售价格增减变动的百分比为( )。 B-1.7% 2某公司所属两个分厂,今年与去年相比,由于两个分厂单位新产品成本降低而使公司的总平均成本下降了5%,由于新产品结构的变化使公司总平均成本提高了10%,该公司总平均成本增减变动的百分比为（）。 D4.5% 3某企业的产品产量.产品库存量（）。 D当前是时期数，后者是时点 4变量X与Y之间的负相关是指（）。 C大的X值趋于同小的Y值相关联，小的X值趋于同大的Y值相关联 5物价上涨后,同样多的人民币只能购买原有商品的90%,则物价指数为( )。 B1.11% 6已知从总体中抽取一个容量为10的样本，样本均值的方差等于55，则总体方差等于（）。B550 7用趋势剔除法测定季节变动时，（）。 A不包括长期趋势的影响 8某企业计划规定单位成本降低8%，实际降低了5%，则成本计划完成程度为（）。 C62.5% 9我国1949年末总人口为54167万人,1989年末为111191万人,计算1949-1989年人口平均增长速度开( )次方。 A40 10抽样调查与典型调查的主要区别是（）。 C选取调查单位的方法不同 11对几个特大型商场进行调查，借以了解北京市商业市场商品销售的基本情况。这种调查方式属于（）。 B重点调查 12设产品产量与产品单位成本之间的简单相关系数为-0.78,这说明二者之间存在着( )。 B中度相关

13下列数据属于结构相对数的是（）。 B工业产值占工农业总产值的比重 14某种商品的价格今年比去年上涨了5%，销售额下降了10%，该商品销售量下降的百分比为( ) 。 B14.29% 15某百货公司今年与去年相比,商品销售量增长了10%,零售价格平均下降了10%,则商品零售额（）。 C下降 16某企业产品产量比上年提高了10% ，总成本下降了5% ，则单位成本降低了（）。 C13.64% 17把综合指数变为加权平均数指数形式,是为了（）。 D适应实际资料的要求 18洛纶茨曲线可以用以表示（）。 B累积的次数的分配 19确定连续变量的组限时，相邻组的组限是（）。 B重叠的 20抽样调查抽取样本时，必须遵守的原则是（）。 D随机性 21均值为20，变异系数为0.4，则标准差为（）。 B8 变异系数又称标准差率,是指标准差与平均数的比值,因此,标准差为0.4*20=8 22调查对象与调查单位具有一定的对应关系。如果调查对象是全部商业企业，则调查单位是（）。 A每一个商业企业 23几何平均法计算平均发展速度是（）指标连乘积的N次方根。 A环比发展速度 24F检验主要是用来检验( )。 C回归方程的显著性 25已知一个时间数列的环比增长速度分别为5%、2%、3%，则该时间数列的平均增长速度为（）。 A3.33%

华南理工大学信号与系统实验,电信学院

实验三 利用DFT 分析连续信号频谱 一、实验目的 应用离散傅里叶变换(DFT)，分析模拟信号x (t )的频谱。深刻理解利用DFT 分析模拟信号频谱的原理，分析过程中出现的现象及解决方法。 二、 实验原理 连续周期信号相对于离散周期信号，连续非周期信号相对于离散非周期信号，都可以通过时域抽样定理建立相互关系。因此，在离散信号的DFT 分析方法基础上，增加时域抽样的步骤，就可以实现连续信号的DFT 分析。 三、实验内容 1. 利用FFT 分析信号)(e )(2t u t x t -=的频谱。 (1) 确定DFT 计算的各参数（抽样间隔，截短长度，频谱分辨率等）； 答：选取fm=25Hz 为近似的最高频率，则抽样间隔T=)2/(1m f =0.02s 选取6=p T s 进行分析，则截短点数为N==T T p /300 采用矩形窗，确定频域抽样点数为512点。 Matlab 函数如下：%对连续信号x=e(-2t)分析 fsam=50;Tp=6; N=512; T=1/fsam; t=0:T:Tp; x=exp(-2*t); X=T*fft(x,N); subplot(2,1,1);plot(t,x); xlabel('t');title('时域波形 N=512');legend('理论值'); w=(-N/2:N/2-1)*(2*pi/N)*fsam; y=1./(j*w+2); subplot(2,1,2);plot(w,abs(fftshift(X)),w,abs(y),'r-.'); title('幅度谱 N=512');xlabel('w'); legend('理论值','计算值',0); axis([-10,10,0,1.4])

数学实验作业汇总终审稿)

数学实验作业汇总 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

（1）产生一个5阶魔方矩阵M：M=magic(5) （2）将矩阵M的第3行4列元素赋值给变量t：t=M(3,4) （3）将由矩阵M第2，3，4行第2,5列构成的子矩阵赋给变N：N=M(2:4,2:3:5) （4）将由矩阵M的前3行赋给变量N：N=M(1:3,:) （5）将由矩阵M的后3列赋给变量N：N=M(:,end:-1:end-2) （6）提取M的主对角线元素，并以这些对角线元素构成对角矩阵N：N=diag(diag(M))或N=tril(triu(M)) (7)随机产生1000个100以内的整数赋值给变量t：t=round(rand(1,1000)*100) （8）随机产生100*5个100以内的实数赋值给变量M：M=rand(100,5)*100 （1）删除矩阵M的第7个元素M(7)=[] （2）将含有12个元素的向量t转换成3*4的矩阵：reshape(t,3,4) （3）产生和M同样大小的单位矩阵：eye(size(M)) （4）寻找向量t中非零元素的下标：find(t) （5）逆序显示向量t中的元素：t(end:-1:1) （6）显示向量t偶数位置上的元素：t(2:2:end) （7）利用find函数，将向量t中小于10的整数置为0：t(find(t<10&rem(t,1)==0))=0（8）不用find函数，将向量t中小于10的整数置为0：t(t<10&rem(t,1)==0)=0 （9）将向量t中的0元素用机器0（realmin）来代替：t(find(t=0))=realmin （10）将矩阵M中小于10的整数置为0：M(find(M<10)&rem(M,1)==0)=0

北京理工大学自动控制实验报告模板

实验1 控制系统的模型建立 一、实验目的 1. 掌握利用MATLAB 建立控制系统模型的方法。 2. 掌握系统的各种模型表述及相互之间的转换关系。 3. 学习和掌握系统模型连接的等效变换。 二、实验原理 1. 系统模型的 MATLAB描述 系统的模型描述了系统的输入、输出变量以及内部各变量之间的关系，表征一个系统的模型有很多种，如微分方程、传递函数模型、状态空间模型等。这里主要介绍系统传递函数（TF）模型、零极点增益（ZPK）模型和状态空间（SS）模型的MATLAB 描述方法。 1）传递函数（TF）模型 传递函数是描述线性定常系统输入-输出关系的一种最常用的数学模型，其表达式一般为 在MATLAB 中，直接使用分子分母多项式的行向量表示系统，即 num = [bm, bm-1, … b1, b] den = [an, an-1, … a1, a0] 调用tf 函数可以建立传递函数TF 对象模型，调用格式如下： Gtf = tf(num,den) Tfdata 函数可以从TF 对象模型中提取分子分母多项式，调用格式如下： [num,den] = tfdata(Gtf) 返回cell 类型的分子分母多项式系数 [num,den] = tfdata(Gtf,'v') 返回向量形式的分子分母多项式系数 2）零极点增益（ZPK）模型 传递函数因式分解后可以写成 式中，z1,z2…zm称为传递函数的零点，p1,p2…pn?称为传递函的极点，k 为传递系数（系统增益）。 在MATLAB 中，直接用[z,p,k]矢量组表示系统，其中z，p，k 分别表示系统的零极点及其增益，即：

z=[ z1,z2…zm]; p=[p1,p2…pn]; k=[k]; 调用zpk 函数可以创建ZPK 对象模型，调用格式如下： G= zpk(z,p,k) 同样，MATLAB 提供了zpkdata 命令用来提取系统的零极点及其增益，调用格式如下：[z,p,k] = zpkdata(Gzpk) 返回cell 类型的零极点及增益 [z,p,k] = zpkdata (Gzpk,’v’) 返回向量形式的零极点及增益 函数pzmap 可用于求取系统的零极点或绘制系统得零极点图，调用格式如下：pzmap(G) 在复平面内绘出系统模型的零极点图。 [p,z] = pzmap(G) 返回的系统零极点，不作图。 3）状态空间（SS）模型 由状态变量描述的系统模型称为状态空间模型，由状态方程和输出方程组成： 其中：x 为n 维状态向量；u 为r 维输入向量； y 为m 维输出向量； A 为n×n 方阵，称为系统矩阵； B 为n×r 矩阵，称为输入矩阵或控制矩阵；C 为m×n 矩阵，称为输出矩阵； D为m×r 矩阵，称为直接传输矩阵。 在MATLAB 中，直接用矩阵组[A,B,C,D]表示系统，调用ss 函数可以创建ZPK 对象模型，调用格式如下： Gss = ss(A,B,C,D) 同样，MATLAB 提供了ssdata 命令用来提取系统的A、B、C、D 矩阵，调用格式如下：[A,B,C,D] = ssdata (Gss) 。它返回系统模型的A、B、C、D 矩阵。 4）三种模型之间的转换 上述三种模型之间可以互相转换，MATLAB 实现方法如下 TF 模型→ZPK 模型：zpk(SYS)或tf2zp(num,den) TF 模型→SS 模型：ss(SYS)或tf2ss(num,den) ZPK 模型→TF 模型：tf(SYS)或zp2tf(z,p,k) ZPK 模型→SS 模型：ss(SYS)或zp2ss(z,p,k) SS 模型→TF 模型：tf(SYS)或ss2tf(A,B,C,D)

北京理工大学信号与系统实验报告6 离散时间系统的z域分析

实验6 离散时间系统的z 域分析 （综合型实验） 一、实验目的 1） 掌握z 变换及其反变换的定义，并掌握MATLAB 实现方法。 2） 学习和掌握离散时间系统系统函数的定义及z 域分析方法。 3） 掌握系统零极点的定义，加深理解系统零极点分布与系统特性的关系。 二、实验原理与方法 1. z 变换 序列(n)x 的z 变换定义为(z)(n)z n n X x +∞ -=-∞ = ∑ （1） Z 反变换定义为11(n)(z)z 2n r x X dz j π-= ? （2） MATLAB 中可采用符号数学工具箱ztrans 函数和iztrans 函数计算z 变换和z 反变换： Z=ztrans(F)求符号表达式F 的z 变换。 F=iztrans(Z)求符号表达式Z 的z 反变换 2. 离散时间系统的系统函数 离散时间系统的系统函数H(z)定义为单位抽样响应h(n)的z 变换 (z)(n)z n n H h +∞ -=-∞ = ∑ （3） 此外连续时间系统的系统函数还可由系统输入与输出信号z 变换之比得到 (z)(z)/X(z)H Y = （4） 由（4）式描述的离散时间系统的系统时间函数可以表示为 101101...(z)...M M N N b b z b z H a a z a z ----+++=+++ （5） 3. 离散时间系统的零极点分析 MATLAB 中可采用roots 来求系统函数分子多项式和分母多项式的根，从而得到系统的零极点。 此外还可采用MATLAB 中zplane 函数来求解和绘制离散系统的零极点分布图，zplane 函数的调用格式为： zplane(b,a) b 、a 为系统函数分子分母多项式的系数向量（行向量） zplane(z,p) z 、p 为零极点序列（列向量） 系统函数是描述系统的重要物理量，研究系统函数的零极点分布不仅可以了解系统单位抽样响应的变化，还可以了解系统频率特性响应以及判断系统的稳定性； 系统函数的极点位置决定了系统的单位抽样响应的波形，系统函数零点位置只影响冲激响应的幅度和相位，不影响波形。 系统的频率响应取决于系统函数的零极点，根据系统的零极点分布情况，可以通过向量法分析系统的频率响应。

数学实验作业一

数学实验作业一 对以下问题,编写M文件: (1)用起泡法对10个数由小到大排序. 即将相邻两个数比较,将小的调到前头. 解： 代码如下： zuoye1 clear all;clc; a=[7 2 1 0 9 4 5 -3 8 6]; n=length(a); for ii=1:n-1 if a(ii+1)>=a(ii) t1=a(ii); a(ii)=a(ii+1); a(ii+1)=t1; end for jj=1:n-1 if a(jj+1)>=a(jj) t2=a(jj); a(jj)=a(jj+1); a(jj+1)=t2; end end end a 运行结果显示如下： a = 9 8 7 6 5 4 2 1 0 -3

(2)有一个 矩阵,编程求出其最大值及其所处的位置. 解： 代码如下：zuoye2.m clear; clc; a=[1 2 3 4 5 3 4 5 6 9 6 7 8 8 0 1 2 4 5 6] max=-1; flage1=0; flage2=0 for i=1:4 for j=1:5 if (a(i,j)>max) t=max; max=a(i ,j); a(i,j)=t; flage1=i; flage2=j ； end end end max flage1 flage2 运行结果显示如下： a = 1 2 3 4 5 3 4 5 6 9 6 7 8 8 0 1 2 4 5 6 flage2 = max = 45′

9 flage1 = 2 flage2 = 5 结果： （3）编程求∑=20 1 !n n 。 解： 代码如下：zuoye3.m clear; clc; sum=0; for i=2:11 sum=sum+gamma(i); end sum

数学实验第七次作业

4. 问题： 某公司将3种不同含硫量的液体原料（分别记为甲、乙、丙）混合生产两种产品（分别记为A,B ）。按照生产工艺的要求，原料甲、乙必须首先导入混合池中混合，混合后的液体再分别与原料丙混合生产A,B 。一直原料甲、乙、丙的含硫量分别是3%，1%，2%，进货价格分别为6千元/t ，16千元/t ，10千元/t ；产品A,B 的含硫量分别不能超过2.5%，1.5%，售价分别为9千元/t ，15千元/t 。根据市场信息，原料甲、乙、丙的供应量都不能超过500t ；产品A,B 的最大市场需求量分别为100t ，200t 。 (1) 应如何安排生产？ (2) 如果产品A 的最大市场需求量增长为600t ，应如何安排生产？ (3) 如果乙的进货价格下降为13千元/t ，应如何安排生产？分别对(1)、(2)两种情况进 行讨论。 模型： （只考虑问题1，问题2,3只需改变一些约束条件） 设生产时使用原料甲、乙分别为12,x x t ，分别取混合后的液体34,x x t 再加入原料丙 56,x x t 生产产品A,B 。 有质量守恒，可得 1234x x x x +=+ 甲乙混合后的液体的含硫量可表示为 12 12 3%x x x x ++，根据含硫量的要求，可得 12 353512 124646 12 3%*2%* 2.5%*()3%*2%* 1.5%*() x x x x x x x x x x x x x x x x +?+≤+?+?? +?+≤+?+? 根据市场的限制，易得 12563546500 500500100200 x x x x x x x x ≤?? ≤?? +≤??+≤??+≤? 当然还有非负约束 123456,,,,,0x x x x x x ≥ 公司的净利润为（单位：千元）： 35461256123456 9()15()61610()6169155z x x x x x x x x x x x x x x =+++---+=--++-+

北京理工大学信号与系统实验 实验3 信号的频域分析

实验3 信号频域分析 一、实验目的 1.深入理解信号频谱的概念，掌握信号的频域分析方法。 2.观察典型周期信号和非周期信号的频谱，掌握其频谱特性。 二、实验原理与方法 1.连续周期信号的频谱分析 如果周期信号满足狄里赫利条件，就可以展开为傅里叶级数形式，即 ) 2........()(1) 1.....(..........)(0000 dt e t x T c e c t x t jkw T k t jkw k k -+∞ -∞ =?=∑= 式中，0T 表示基波周期，00/2T w π=为基波频率，)(0??T 表示任一个基波周期内的积分。 式（1）和式（2）定义为周期信号复指数形式的傅里叶级数，系数k c 称为)(t x 的傅里叶系数。周期信号的傅里叶级数还可以由三角函数的线性组合来表示，即 )4......(sin )(2 ,cos )(2,)(1) 3.(..........sin cos )(00 000001 01 0000tdt kw t x T b tdt kw t x T a dt t x T a t kw b t kw a a t x T k T k T k k k k ?=?=?= ∑+∑+=+∞ =+∞=其中 式（3）中同频率的正弦项和余弦项可以合并，从而得到三角函数形式的傅里叶级数， 即 )6..(..........arctan ,,) 5..().........cos()(22 0001 0k k k k k k k k k a b b a A a A t kw A A t x -=+==+∑+=+∞ =θθ其中 可见，任何满足狄里赫利条件的周期信号都可以表示成一组谐波关系的复指数函数或三角函数的叠加。一般来说周期信号表示为傅里叶级数时需要无限多项才能完全逼近原信号，但在实际应用中经常采用有限项级数来替代，所选项数越多就越逼近原信号。 2.连续非周期信号的频谱分析