MATLAB试验报告材料

1、标准文档MATLAB验报告实用大全姓名:专业:学号:标准文档实验一 MATLA界境的熟悉与根本运算一、实验目的：1.熟悉MATLAB开发环境2,掌握矩阵、变量、表达式的各种根本运算二、实验根本知识：1.熟悉MATLAB境：MATLAB面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、 工作空间浏览器 文件和搜索路径浏览器.2.掌握MATLAB常用命令clc消除命令窗口中内容clear；去除工作空间中变量help对所选函数的功能、调用格式及相关函数给出说明lookfor查找具有某种功能的函数但却不知道该函数的准确名称who查询工作空间中的变量信息3.MATLA变量与运算符变量命名规那么如下：(1)变量

2、名可以由英语字母、数字和下划线组成(2)变量名应以英文字母开头(3)长度不大于31个(4)区分大小写MATLA中设置了一些特殊的变量与常量,列于下表.表1 MATLAB的特殊变量与常量变量名功能说明变量名功能说明ANS默认变量名,以应答 最次操作运算结果realmin最小的正实 数i或j虚数单位INF(inf)无穷大pi圆周率NAN(nan)不定值(0/0)eps浮点数的相对误差nargin函数实际输 入参数个数realmax最大的正实数nargout函数实际输 出参数个数实用大全标准文档MATLAB算符,通过下面几个表来说明MATLAB各种常用运算符表2 MATLABJ术运算符操作符功能说明

3、操作符功能说明+加矩阵左除1-减.数组左除*矩阵乘/矩阵右除.*数组乘./数组右除A矩阵乘力,矩阵转置.A数组乘方.,数组WS表3 MATLA联系运算符操作符功能说明=等于=不等于大于=大于等于 0(4) C ans = 3C ans 11A II(4)输入A=7 1 5 ; 2 5 6 ; 3 1 5 , B=1 1 1; 2 2 2; 3 3 3,在命令窗口中执行以下表达式,掌握其含义：A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3) A(:,3).*B(:,2)A(:,3)*B(2,:) A*B A.*B AA2 AA2 B/A B./A实用大全标准文档 上：,1 : 2

4、:3aiis实用大全ams1215 Ah,3)*E2 ;)ans101010121212101010ans =242424303030202020 A- *Bans =71541129315 A23H5 -56176642337038134标准文档 A n2axis =49125425359125 B/Aaits -0. 1S420. 2105-0. 23680. 35840, 4211-0, 47370. 55260. 6316-0.7105 6. /Aan5 -0. 1129L 03000. 20001.00000. 400.0.33331. 00003- 0.0口, SOOD I(5)二

5、维数组的创立和寻访,创立一个二维数组(4X8) A ,查询数组A第2行、第3列的元素,查询数组A第2行的所有元素,查询数组A第 6 列 的 所 有 元 素7 S：S 75 4 3 2 1；11 22 33 44 55 66 77 8S；S8 77 66 55 44 33 22 111234567865432112233445566r lS8一65554433228311 A(233)ans =实用大全标准文档(6)两种运算指令形式和实质内涵的比拟. 设有3个二维数组Ax4,Rx4, Gx2,写出所有由2个数组参与的合法的数组运算和矩阵指令. A-randr -1)a.BOO?-1. l1S5

6、L532电-K2141-0. OO0S-0,7697- B-randr 1)L.1004 a.0S551.5112 -K 1916-Q. 71232. 3505-L 046-0. fl I5fl A+B1.71S1-1.09092.63320.4E73-2. 30320.54570.7745- 1,7172 AVCariM =1.5720-0.619000-1.100EI.776200 I实用大全标准文档 Mmagic (5)(7)学习使用表8列的常用函数(通过 magic(6)55 =351a2619213221232531g2222720SZB3317101$305341214164 an

7、s =2913I8I 10a0000a00CQ0QQq0000fl口 1a0qc(8)学习使用表9数组操作函数.help方法)练习B3次操作),并取出方框内的数(9)用reshape指令生成以下矩阵 组元素.实用大全标准文档12345109_8|7161112二141516 17182021 22232425 7=1 A=ls25：reshape (Aj 5 5)Z =C =891611162127121722 N=I3,4,3813182349141924H -bL IB2 0269 T=CL419I = Rxl4% 51, 11* 2, 3)1234673iOK =1 1i 21314IS

8、16171810201617IS2 122232425232223五、心得体会这次实验是一次上机进行,所以只有一步一步根据实验的步骤做,通过这 次实验更加明白了一些知识和一些用法, 光从书本上还是无法真的知道各种用法 的区别的.实用大全标准文档实验二matlaBH固及符号运算实验目的:1、掌握矩阵的根本运算2、掌握矩阵的数组运算3、掌握多项式的根本运算4、会求解代数方程5、掌握创立符号表达式和矩阵的方法6、掌握符号表达式的微分和积分运算二、实验根本知识：1、多项式运算poly产生特征多项式系数向量roots求多项式的根p=poly2str(c,x)(以习惯方式显示多项式)conv,convs多

9、项式乘运算deconv多项式除运算多项式微分polyder(p):求p的微分polyder(a,b):求多项式a,b乘积的微分2、代数方程组求解1).恰定方程组的解方程ax=b(a为非奇异)两种求解方法：x=inv(a) *b 采用求逆运算解方程 x=ab 采用左除运算解方程2)超定方程组的解方程ax=b ,m b=roots (a)b -0.oooo+0. OOOOi-L 3995+口,OOOOi-1. 0164+0.-1.01640. 94551-0,0946+1, 34791-0. 0946一L. 34791I 8107十0. 983610. 31070. 983612、多项式a(x)=

10、x 2+2x+3, b(x)=4x 2+5x+6,求a, b的积并微分a= 1 2 31 :b= 4 6 S;c=polyder t 幻 H)1639 5S3、求解方程1)2)3)27xi +2x2 =82x1 +3x2 =13工 x1 2x2 =1 2xi 3x2 =2 3xi 4x2 =3xi 2x2 3x3 =12xi 3x2 4x3 =2实用大全标准文档 a=l 2:2 3; B=6 13： aEans - a= I 3 2 3:3 4: b=l 2 3Y ; aVbans =32 3 4： t=l 2K ； abans =12_ 00001.0000o3.0000Q.CQ0Q0 I?

11、I4、用两种方法创立符号矩阵,A = a, 2*b3*a, 0r-syin 1 1a2*b ; 3:+bj L1)r =ij 2*b他 0Sjrms a b ： t=冉 2*b; 3*bf 0t =% 2*b3*b,05、计算二重不定积分 xeydxdy syms x v; z-iKt -int (x*eicpy)2 -6、对符号方程f = ax2+bx+c 求解.1对x求解,2对a求解.实用大全标准文档 syns a b c n: x=Eolve C .i*n2+b*x+c= 0J )箕-(c + a*x2)/b a =solv (J a*2+ti钮+u=0)a =-(c + acxSj/b

12、7、求解微分方程 R+2dy +2y=0,y(0)=1,业(0)=0 dx2dxdx畲令行窗口 y=dsolve ( D2y+2Dy+2*y(T/(0)= 1,D/ ,Q 1=0/比)y =ezp-kj *cosk ? 十 esp-xj +sin(x?8、系统冲激响应为 h(n)=0.05,0.24,0.40,0.24,0.15,-0.1,0.1,系统输入u(n)由指令 randn(state,1);u=2*(randn(1,100)0.5)-1 产生,该输入信号 的起始作用时刻为00试用直杆图(提示：用stem指令)画出分别显示该系统输入、输出信号的两张子图.命告行窗口 h=0,.510-2

13、4, 0.地 0.24,氏 15,-0. 13 0. 1; randnC st at eJ, 1): u=2*CrandnU 100)0. 5)-1 ： c=canv(hju5 ; k= 0:105： Htea(kj c)实用大全标准文档四、心得体会这次实验进一步提升自己的水平,虽然刚开始实验时没有把所有的实验做完, 回来后又一个人把没做完的补完,学习的过程是很美好的.希望一次比一次有进实用大全标准文档实验三MATLABf言的程序设计一、实验目的：1、熟悉MATLAB程序编辑与设计环境2、掌握各种编程语句语法规那么及程序设计方法3、函数文件的编写和设计4、了解和熟悉跨空间变量传递和赋值二、实验

14、根本知识：1、程序流程限制语句for循环结构语法：for i =初值：增量：终值语句1语句nend说明：1. i=初值：终值,那么增量为1.2,初值、增量、终值可正可负,可以是整数,也可以是小数,只须符合 数学逻辑.while循环结构语法：while逻辑表达式循环体语句end说明：1、while结构依据逻辑表达式的值判断是否执行循环体语勾.假设表达式的值为真,执行循环体语句一次、在反复执行时,每次都要进行判断.假设 表达式的值为假,那么程序执行end之后的语句.2、为了防止因逻辑上的失误,而陷入死循环,建议在循环体语句的适当 位置加break语句、以便程序能正常执行.执行循环体的次数不确定；

15、每一次执行循环体后,一定会改变 while后面所跟关系式的值.实用大全标准文档3、while循环也可以嵌套、其结构如下:while逻辑表达式1循环体语句1while逻辑表达式2循环体语句2end循环体语句3endif-else-endb 支结构if表达式1语句1else if表达式2可选语句2else 选语句3end end说明：1.if结构是一个条件分支语句,假设满足表达式的条件,那么往下执行；假设不 满足,那么跳出if结构.2. else i俵达式2与else为可选项,这两条语句可依据具体情况取舍.3.注意：每一个if都对应一个end,即有几个if,记就应有几个end.switch-cas

16、e吉构语法：switch表达式cas日量表达式1语句组1cas日量表达式2语句组2otherwise实用大全标准文档语句组nend说明：1. swLh后面的表达式可以是任何类型,如数字、字符串等.2.当表达式的值与case1面常量表达式的值相等时,就执行这个 case1面 的语句组如果所有的常量表达式的值都与这个表达式的值不相等时,那么执行 otherwise的执行语句.程序流程限制指令break、return、pause2、函数文件的结构和编写方法函数只能在函数体内对变量进行操作,也就是只能访问函数本身工作空间中的变 量.M数文件的结构(1) 函数定义行(function )(2) H1行(

17、函数帮助文本的第一行)(3)函数帮助文本(4)函数体(5)注释函数文件编写后,保存时,其文件名必须与函数名相同.注意：函数名不要 与MATLA B身的函数命令相同.三、实验内容及结果:练习A1、熟悉MATLAB程序编辑与设计环境实用大全标准文档2、用for循环语句实现求1100的和Conirifiind Win dew1 Ip(100)ans =50503、用for循环语句实现编写一个求n阶乘的函数文件ans =505D? Input argument V is undefined.Error in = chmE at 3f 口匚 i = j : x clreng (99)ans =氏 332

18、呢+1553 Edi tor -yui 3eheng.Fil Edi TextT2qIs P 通口菽 IQ百El|电a|昌1 1-imc t l o m y = clierg i k !2 -7 =1：3 -fori=1：k4-y=y+ i ;5-end4、一行 100 列的 Fibonacci 数组 a,元素满足 Fibonacci 规那么：a(1)=a(2)=1 ,实用大全标准文档a(i)=a(i-1)+a(i-2)(i=3,4,),求该数组中第一个大于 10000的元素.练习B思考题4、一维数组A=2,4,5,8,10,B=4,6,9,3,4,用for循环语句实现o求和函数可用sum()

19、.215、利用for循环求1! +2! +3! +5!的值.实用大全sumi153标准文档6、编写M函数表示曲线y2=e-t/3sin(3t) 以及它的包络线y1=e-t/3 ,并从命令 窗口输入命令语句绘制曲线,t的取值范围是0,4冗.1 function y=fn(t)2 - yl=exp;3 - y2=exp(-t/3).*sin(3*t);4 - y=yl;y2；12.5664 t=0:pi/20:4*pi; plot (t, fn(t)时,x可用矩阵代入,得出的f(x)为同阶矩阵实用大全标准文档1 function 尸f(x)2 - y=l./(x-2), *2+0.1)+1./(x

20、-3) 4+0. 01) x=randC2J 2); yy =0. 76050. 81450. 86220. 76800.47660.78380. 83820. 5323四、心得体会这次实验,是我第一次练习用me件写程序,然后再运行.用me件要比直接 在窗口上写要好一些,由于me件是可以保存下来,这样自己当时没有截取结果, 以后也是可以在自己的电脑上翻开.实用大全标准文档实验四采用SIMULINK勺系统仿真一、实验目的：1、熟悉SIMULINK 工作环境及特点2、掌握线性系统仿真常用根本模块的用法3、掌握SIMULINK的建模与仿真方法二、实验根本知识:1. 了解SIMULINK模块库中各子模

21、块根本功能连续系统模块Discrete离散系统模块Fiuictft Itblft函数与表模块HtU数学模块非线性模块Sisals & STtA信号与系统模块SinkM输出模块输入源模块Subtil子系统模块ivatioryV * CwtiDu Tr miftr Fen a+1Tr uisport D1 ayVori ftble TrmtportZtra-Pela微分积分积分步长延时 状态空间模型 传递函数模型 传输延迟 可变传输延迟 零极点模型实用大全标准文档13 | Abs绝对值Dot Product点乘Ga in增益Logi c-il Operator逻辑运算ffl符号函数相加真Dead

22、Zone死区特性VHOM 皿口如 gwi tch手动开关R电工W继电器特性Saiturat i 0n饱和特性E5wi tch开关模块1D emux信号别离模块N1E：信号复合模块Outl输出端口阮ope示波器模块untitled.mdt Tn file输出仿真数据到文件simoutTc Workspace输出仿真数据到工作空间实用大全标准文档2. SIMULINK的建模与仿真方法(1)翻开模块库,找出相应的模块.鼠标左键点击相应模块,拖拽 到模型窗口中即可.(2)创立子系统：当模型大而复杂时,可创立子系统.(3)设置仿真限制参数.三、实验内容及结果练习SIMULINK仿真实际应用.1.利用SI

23、MULINK解微分方程 吟 J(1-x2) + x = 0,方程的初始 dtdt 条件为x(0)=1, % =0.在增益模块Gain取值分别为2和100 dt的情况下(即口=2, 口 =100)运行,给出运行结果.Gai n实用大全标准文档2.已经系统框图,求传递函数,并求阶跃响应. xFJ Scopesga|pP|AiiB a /四、心得体会此次实验,我们是需要用 SIMULIN俅完成.刚开始用SIMULINK 时,有些慌慌张张,由于不清楚一些模块的位置.后来通过老师的提 点知道位置并成功把图画出来了,同时自己也掌握SIMULINK的建模与仿真方法实用大全标准文档实验五采用SIMULIN幽系

24、统仿真二一、实验目的:1、熟悉SIMULINK 工作环境及特点2、掌握线性系统仿真常用根本模块的用法3、掌握SIMULINK的建模与仿真方法4、子系统的创立和封装设计二、实验根本知识：1. 了解SIMULINK模块库中各子模块根本功能Diseret4Fuuiclin.i A Tables: ethVoti&llMWSisals A 整SinkiDr ivativ#InttcrtterMemgry乂 = 3Bu - q1* Tr uitftr feft t*1|Tr msport D*1 ayVur i able Trntport IltyZro-Pol|连续系统模块离散系统模块函数与表模块数学

25、模块非线性模块信号与系统模块输出模块输入源模块子系统模块微分积分积分步长延时状态空间模型 传递函数模型传输延迟可变传输延迟零极点模型实用大全标准文档Ais绝对值Ect Product点乘Gain增益Lo&iud. Operator逻辑运算sSign符号函数Sun相加点Dead Zone死区特性VHOM 皿口如 gwi tch手动开关R电工W继电器特性Saiturat i 0n饱和特性E5wi tch开关模块1D emux信号别离模块N1E：信号复合模块Outl输出端口阮ope示波器模块untitled.mdt Tn file输出仿真数据到文件simoutTc Workspace输出仿真数据到工

26、作空间实用大全标准文档2. SIMULINK的建模与仿真方法(1)翻开模块库,找出相应的模块.鼠标左键点击相应模块,拖拽 到模型窗口中即可.(2)创立子系统：当模型大而复杂时,可创立子系统.(3)设置仿真限制参数.三、实验内容及实验结果1、用两种滤波器设计方法实现以下问题：构建一个低通滤波系统的SIMULINK模型.输入信号是一个受正态噪声干扰的采样信号 x(kTs) =sin(2二 10 kTs) 1.5cos(2二 100 kTs) n(kTs) 在此；n(kT)N(0,0.22),而 Ts= 0.001 (秒)采用 10 阶 Butterworth 低 通滤波器,以便从输入信号中过滤获得

27、 10Hz的输出信号.实用大全标准文档一 _人t22、利用Simulink求解I(t)=10edx在区间H 0,1的积分,并求出积分值 1(1).Dis play实用大全标准文档Scope圜苜QQ#陇通疆西B专Time olfseti 03、时变系统的仿真：对时变受控对象模型2d y(t)-o.2t dvy(t) e y e sin(2t 6)y(t) = u(t)dtdt考虑一个限制系统模型如下图,其中KP = 200,Kj T0, = 2均为常数,试分析闭环系统的阶跃响应曲线.实用大全标准文档口Scope争酋PPP的房豳理口、四、心得体会这次的实验相比于上一次的实验难度要大一些, 由于用到

28、的模块 多而且比拟复杂也不好寻找.但是却让我们学习了很多,解决一个问 题的方法有很多,题目的解答也不是只有一种.通过多种方法的解答, 更能学习到很多.实用大全标准文档实验六MATLA删图形绘制一、实验目的:1、学习MATLA图形绘制的根本方法；2、熟悉和了解MATLA图形绘制程序编辑的根本指令；3、熟悉掌握利用MATLAB形编辑窗口编辑和修改图形界面,并添加图形的各种 标注；4、掌握plot、subplot的指令格式和语法.二、实验根本知识：1、plot(x,y) 绘制由x,y所确定的曲线；2、多组变量绘图：plot(x1, y1,选项1, x2, y2,选项2,)；3、图形窗口的分割；4、图

29、形编辑窗口的使用.实用大全标准文档三、实验内容及结果练习A二维曲线绘制的根本指令plot?根本调用格式plot(x,y,s)特别注意：是离散点形、连续线型和点线色彩三种设置数据构成的字符串,三种设置数据可以组合使用,顺序任意.? plot的衍生调用格式：1 .单色或多色绘制多条曲线：plot(X,Y, ：s用S指定的点形线型色彩绘制多条曲线.plot(X,Y):采用默认的色彩次序用细实线绘制多条曲线.2 .多三元组绘制多条曲线plot(X1,Y1,s1,X2,Y2,s2, . ,Xn,Yn,sn)3 .单输入量绘线plot(Y)当X、Y均为(mxn)数组时,将绘制出n条曲线.每条曲线的几何位置

30、由 X、Y对应的列确定.当X、Y两个输入量中有一个是一维数组,且该数组的长度与另一个输入 量的 行数(或 到数)相等时,将绘制出到数(或 行数)条曲线plot(X,Y,：s只能用s指定的同一色彩绘制多条曲线.实用大全标准文档Figuie 1QXEil Edit 里 i* , Iniert 工.pf ktep Window tilp口 3W 占 naze 勺 3 口By Plottt ,Y)By EotfY)【1】二维曲线绘图根本指令演示.本例运作后,再试验plot,plot(Y), plot(Y,t), 以观察产生图形的不同.t=(0:pi/50:2*pi);k=0.4:0.1:1;Y=cos

31、(t)*k;plot(t,Y)0EEEE020406080100120实用大全标准文档12用图形表示连续调制波形Y=sin(t)sin(9t)及其包络线y1=(t)sin(t).*sin(9*t);y2=sin(t);plot(t,y1(t),t,y2*1,-1,r-)实用大全标准文档hold ont0=linspace(0,pi,10);for i=1:length(t0)t00=fzero(y1,t0(i);plot(t00,0,o)end二I同区plot(pi,0, o)容 Edi Lu i 一 C; Pxaigr am FilesMATL AD7 XmFt 1* Edi r*ll T

32、驶&sletap i *Hslp苏|晶备触犬|国 f 唱*|三二Z田山日厚叵|.-|t-U：pl/l(10Q：pi, Ked*? - yl=(t)sin(t). sin(9kt);3 - y2-sinft),4 - 口lot 13ylet),如贽,*1,7, L-)5 hold or.fl - tD=linspace (0,10);,- for i-1: l#ngthltO)3 -tOL-f 2fitci (ylt 0 Cl);9 -plot (t OOj nf *10 - end1L - plot (pi, 0, ci)31在一个图形窗口绘制正弦和余弦曲线,要求给图形加标题“正弦和余弦曲 线

33、,X轴YW分别标注为“时间t和“正弦、余弦,在图形的某个位置标注“sin(t) “cos(t) ,并加图例,显示网格,坐标为正方形坐标系.实用大全标准文档t=0:pi/100:2*pi;y1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1, r.,t,y2,g.);legend( sin(t) , cos(t) );axissquare ;title( sint cost)text(1,-0.4,cos(t)rightarrow)text(2.8,0.4, leftarrowsin(t)xlabel(时间);ylabel( 正弦、余弦)四、心得体会这次是通过写程序得到绘制的图形,忽然觉得

34、MATLAB这个软件非常的神奇,先自己写,再运行,然后再比照结果进 行修改.这个过程看到了波形格式各样的变换很精彩.实用大全标准文档实验七MATLA在信号与系统中的应用一、实验目的：1 .掌握利用MATLAB解LTI系统的方法2,掌握用MATLA中滤波分析的函数命令.3,熟悉MATLA倚号处理工具箱.二、实验根本知识：1、绘制三维网格曲面图指令mesh() o2 .对于线性定常离散系统的响应函数为filter().函数调用格式：filter(B,A,x):对输入为向量x进行滤波处理.三、实验内容及结果：21、二阶系统传递函数为 H(S)=当n =1时,试计算阻尼比 二S2 - 2 -nS -

35、,2从0.11时的二阶系统的阶跃响应,并绘制阶跃响应三维网格曲面图.能令行窗口 ： y=zeros(2Q0j 1 ; ； for b二0J1:写=lj1;t=o：c. 1:19.：i=i+l：i)=step(sys；t);and.juesti (y)实用大全标准文档2、某LTI系统的单位冲激响应h(t) = e.1t ,输入x(t) = 31,0,1MtM 10,初始条件为 其它0,求系统响应y(t).士=1 :5 : 10;X-ones 1B IcheIh plot Cy)四、心得体会此次实验学习了很多,掌握利用 MATLAB：解LTI系统的方法,同时也掌握 用MATLA呻滤波分析的函数命令

36、.实用大全标准文档实验八：频率采样法设计FIR数字滤波器数字滤波器从滤波器功能上可以分为低通、高通、带通、带阻以及全通滤 波器；根据系统的单位冲击响应的特性,又可以分为有限长单位冲激响应滤波器 (FIR)和无限长单位冲激响应滤波器(IIR).与IIR滤波器相比,FIR滤波器在保证幅度特性满足技术要求的同时, 很容 易做到有严格的线性相位特性.设 FIR滤波器单位脉冲响应h(n)的长度为N,其 系统函数为：H： z i = W 八()一乩呷0当滤波器的系数N满足一定的对称条件时,就可以获得线性相位.线性相位 FIR 滤波器共分为四种类型,分别为：1)类型I ,系数对称,即h(n) =h(N-1-

37、n),N为奇数.2)类型II ,系数对称,即,3)=h(N-i-口),N为偶数.3)类型III ,系数反对称,即=N为奇数.4)类型IV,系数反对称,即L(n) = -h(N-l-n), N为偶数.1)频率采样法设计滤波器时,通常给出的是幅频特性的技术指标要求,可直接在频域进行处理,根据理想的频率特性口心心),在.=0到2K之间等间隔采样N点,得至IJ:H(kD = H(/W) I 3= 寸,k = 0.L2一N- 1然后用H(k)的傅里叶逆变换作为滤波器的系数：b(n) = h(n) = lDFTH(k)构成一个系统传递函数为 次力二我二*九(对丁,的实际的FIR数字滤波器,这种设 计方法称为频率采样法.在使用频率采样法设计FIR数字滤波器时,应注意以下问题：(1)根据频域抽样定理,被采样的理想频率特性其采样点数N与滤波器的长度M应满足N M否那么将造成混叠.本实验取 N=M(2)为保证滤波器的系数为实序列,作为复数序列的理想频率特性应具有共腕实用大全标准文档对称性,幅度特性应为偶函数,相位特性应为奇函数.注意：必须在02r的全频段上