MATLAB程序设计与应用基础教程第3版张岳课后参考答案

第1章

1.1参考答案：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。

1.2参考答案：启动方法：方法1：如果MATLAB的可执行文件已经放置到

windows系统桌面上，直接双击系统桌面上的MATLAB图标里】；方法2：在下载

的MATLAB文件夹中，双击matlab.exe可执行文件。

退出方法：方法1：单击MATLAB操作桌面窗口右上角的关闭按钮区。方法

2：在MATLAB的命令窗口中键入“quit”或“exit”后，再按Enter键。

1.3参考答案：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。

1.4参考答案：MATLAB操作桌面主要由选项卡面板、“当前文件夹“窗口、“工

作区”窗口和“命令行”窗口组成。单击每个窗口的右上角按钮，可以使该窗

口脱离操作桌面独立出来；

1.5参考答案：“当前文件夹“窗口中不仅可以显示或改变当前文件夹，还可

以显示当前文件夹下的文件。“当前文件夹“窗口采用树型菜单结构，列出了

MATLAB及各工具箱中可以执行的程序、说明书和网页等资源(如系统控制工具

箱、数据库工具箱等)，用户可以直接从“当前文件夹“窗口进入选定的项目。

1.6参考答案：“工作区”窗口是MATLAB的一个变量管理中心，它显示目前内

存中所有的MATLAB变量的变量名、数据结构、字节数及类型等信息，不同的变

量类型对应不同的变量名图标。

1.7参考答案：在MATLAB中有多种获得帮助的途径：

(1)MATLAB“帮助”窗口：在MATLAB的“命令行”窗口中直接输入helpwin、

helpdesk或doc,打开MATLAB“帮助”窗口；

(2)help命令：在命令窗口键入“help”命令可以列出帮助主题，键入

“help函数名”可以得到指定函数的在线帮助信息；

(3)lookfor命令：在命令窗口键入"lookfor关键词”可以搜索出一系

列与给定关键词相关的命令和函数

(4)模糊查询：输入命令的前几个字母，然后按Tab键，就可以列出所有

以这几个字母开始的命令和函数。

1.8参考答案：查看工作窗口中有哪些变量名，可以使用who命令完成；若想

了解这些变量具体细节，可以使用Whos命令查看。

1.9参考答案:

»helpplot

»lookforplot

第2章

2.1参考答案：瓠度。MATLAB规定所有的三角函数运算都是按弧度进行运算。

2.2参考答案：

»x=[304560]；

»xl=x/180*pi；

»sin(xl)

»cos(xl)

»tan(xl)

»cot(xl)

2.3参考答案：

»a=[l23]；

»b=[8-42]；

»a>b

»a>=b

»a<b

»a<=b

»a==b

»a~二b

2.4参考答案：

»a=[50.2-8-0.7]；

»a&a

»a|a

»

2.5参考答案：在命令窗口中分别输入下面命令

①»(4-7i)*(3+5i)

@»12/(5+7)

③〉〉12/5+7

©»(12/5)+7

⑤〉〉347

@»(3-4厂7

⑦〉〉(327

2.6参考答案：

①〉》(3-5i)*(4+3i)

②》〉sin(2.5)*(4-5i)

2.7参考答案：

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

2.8参考答案：可以用四种方法建立矩阵：

①直接输入法，优点是输入方法方便简捷；

②通过M文件建立矩阵，该方法适用于建立尺寸较大的矩阵，并且易于修

改；

③由函数建立，可以由MATLAB的内部函数建立一些特殊矩阵；

④通过数据文件建立，该方法可以调用由其他软件产生数据。

2.9参考答案：在加、减运算时数组运算与矩阵运算的运算符相同，乘、除和

乘方运算时，在矩阵运算的运算符前加一个点即为数组运算，如a*b为矩阵乘,

a.*b为数组乘。

2.10参考答案：

»a=[374；849]

a=

374

849

2.11参考答案：

①〉》a二［981；654；321］；

ȣ

②〉a=[981；654；321]；

»inv(a)

③〉〉a二[981；654；321]；

»det(a)

©»a=[981；654；321]；

»rank(a)

2.12参考答案:

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.

2.13参考答案：

»a=[231；362；4108；793]；

»reshape(a,3,4)

2.14参考答案：

»v=[l2345]；

>>a=vander(v)；

»rot90(a)

»flipud(a)

»fliplr(a)

第3章

3.1参考答案：

»a=[345]；

»pa=poly(a)；

»ppa=poly2sym(pa)

3.2参考答案:

»a=[5682]；

»b=[l732]；

»yl=a+b

»poly2str(yl,*x')

»y2=a-b

>>poly2str(y2,'x*)

3.3参考答案：

»a=[l-7240]；

>>roots(a)

3.4参考答案：

»p=poly([1234]);

»polyvalm(p,8)

3.5参考答案：

»a=[l22]；

»b=[l54]；

»c=conv(a,b)；

»y=poly2str(c,'xr)

3.6参考答案：

»a=[31368]；

»b=[l4]；

»q=deconv(a,b)

»y=poly2str(q,'xr)

3.7参考答案：

»num=[32546]；

»den=[l34272]；

»[r,p,k]=residue(num,den)

3.8参考答案：

»p=[4-12-1459]；

»y=polyder(p)

>>poly2str(y,rx*)

»p=[4-12-1459]；

»y=polyint(p)

»poly2str(y,fx*)

3.9参考答案：

»solve(*x*3+3*x*2-4*x+9r,*x*)

3.10参考答案：

»eqnl=rx*2+x*y+y=3；

»eqn2=rx"2-4*x+3=01；

»[x,y]=solvo(oqnl,cqn2)

3.11参考答案：

»y=dsolve(*Dy=6*y+4*x','x')

3.12参考答案：

»eqnl=,Dx=yz'2+l'；

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

3.13参考答案：

>>eqnl=Dy=y+2;

»eqn2=Dx=-x+l；

»[x,y]=dsolve(eqnl,eqn2)

3.14参考答案：

>eqnl=,Dy=3*x+5；

»eqn2=rDx=-4*y*-3；

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

3.15参考答案：

»x=[00.511.522.533.5]；

»y=[l2.43.157111724]；

»m=l；

»yl=polyfit(x,y,m)；

»yll=poly2str(yl,rx')

3.16参考答案：

»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，)

3.17参考答案：

»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

4.1参考答案：

»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])

4.2参考答案:

»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),)

4.3参考答案：

»x=-6：0.2:6；

»y=x「3+2*x+5；

»plot(x,y)

4.4参考答案：

»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)

4.5参考答案：

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

»legend('a=0.11,1a=0.2')

4.6参考答案:

»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

5.1参考答案：

(1)命令文件是一系列命令的组合，函数文件的第一行必须用function

说明；

(2)命令文件没有输入参数，也不用返回参数，函数文件可以接受输入参

数，也可以返回参数；

(3)命令文件处理的变量为工作空间变量，函数文件处理的变量为函数内

部的局部变量，也可以处理全局变量。

5.2参考答案：

(1)if表达式

语句体

end

(2)if表达式

语句体1

else

语句体2

end

(3)if表达式1

语句体1

elseif表达式2

语句体2

end

(4)if表达式1

语句体1

elseif表达式2

语句体2

else

语句体3

end

5.3参考答案：

break语句用于终止for循环和while循环的执行。如果遇到break语句，

则退出循环体，继续执行循环体外的下一行语句。在嵌套循环中，break只存

在于最内层的循环中。

retui*n语句用于终止当前的命令序列，并返回到调用的函数或键盘，也用

于终止keyboad方式，在MATLAB中，被调用的函数运行结束后会自动返回调用

函数,使用return语句时将return插入被调用函数的某一位置，根据某种条

件迫使被调用函数提前结束并返回调用函数。

5.4参考答案：

语法错误和运行错误

5.5参考答案：

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

pass=l；

else

fail=l；

end

5.6参考答案：

»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

5.7参考答案：

»sum=l；

>>fori=2：n

sum=sum*i

end

5.8参考答案：

(1)9次,10

(2)3次，256

⑶4次，32

5.9参考答案：

keyboard命令会使运行程序处于调试状态；输入return命令，系统退出调

试状态，程序将继续运行。

第6章

6.1参考答案：

(1)图形用户界面对象的布局，这部分主要确定应用程序的框架，完成

窗口、图标、菜单、按钮等用户界面的布局设计；

(2)编写代码，主要完成图形用户界面的代码编写，添加相关的运算或控

制代码，实现应用程序的控制功能。

6.2参考答案：

启动图形用户界面的开发环境的方法有两种：一种是在MATLAB的命令窗口

中直接键入GUIDE,按Enter确认，就可以进入“GUIDE快速入门”窗口，点击

新建GUI选项，即进入GUIDE开发环境；另一种是在命令栏中输入openguide,

从打开的guide的内置代码界面的工具栏中，单击运行按钮，即进入“GUIDE

快速入门”窗口，再单击新建GUI选项，即进入GUIDE开发环境；这两种方法

启动图形用户界面的开发环境都是空白的。

如果编辑一个已经存在的图形用户界面文件，可以直接在MATLAB的命令窗

口中键入GUIDEfilename,其中filename为图形用户界面文件名。

6.3参考答案：

图标名称功能

画PushButton（按单击后自动弹起，常用来触发、

钮）调用一些事件。

ToggleButton（开只有两种状态，开和关，单击下

画关按钮）沉，在单击弹起。

RadioButton（单选其功能与开关按钮相同，只是形

框）式不同而已。

Checkbox（复选框）常成组使用，作为多项选择中的

回一个备选项。

明EditText（可编辑运行时接受用户的输入，通常保

文本）存在String属性中

TXT|StaticText（静态一般在设计界面时就已指定好了

文本）其内容属性，运行时用户不能更

改。

Slider（滚动条）其状态可以为竖直的，也可以为

水平的。通过改变它的属性，使

宽大于高就可以使滚动条变为水

平的，最直接的是用鼠标拖动改

变它的形状来实现。

Frame（边框）本身没有什么特殊作用，把一组

目控件圈在框里，从而显得界面美

观整齐。

Listbox（列表框）给出若干可供用户选择的条目。

亘］通过修改其属性中的min和max

值，使二者之差大于1就可以实

现多选功能。

PopupMenu（弹出菜给出多个可供用户选择的条目，

单）但是没有多选功能。

Axes（坐标轴）一个含有坐标轴的绘图区域。

6.4参考答案：

参见图6T7的设计过程

6.5参考答案：

参见图6-20的设计过程

第7章

7.1参考答案：Simulink是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软

件包，它支持连续的、离散的或二者混合的线性和非线性系统，也支持具有多

种采样速率的多速率系统。

7.2参考答案：

(1)翻转模块

将鼠标指针指向要翻转的模块并按下鼠标右键，在弹出的菜单中选择

Format栏中的FlipBlock项，模块将翻转180°,每选择一次模块都将翻转

180°,该操作也可以在菜单栏中的Format菜单中进行。

(2)给模型窗口加标题

在模型窗口的上方双击鼠标左键，会出现的一个文本输入框，输入文字并

通过Format菜单中的选项改变字体的颜色和大小，就可以做出一个好看的标

题。(在模型窗口的任意地方都可以通过双击鼠标左键后输入文字为模型窗口添

加说明)

(3)指定仿真时间

选择Simulation菜单打开参数设置对话框，在Solver页面中第一项

Simulationtime中通过输入开始时间和结束时间来确定仿真时间。

(4)设置示波器的显示刻度

双击示波器模块弹出示波器显示窗口，在坐标轴区域内的任意位置单击鼠

标右键，在弹出的菜单中选择Axesproperties…菜单项弹出示波器坐标轴属

性对话框，可以设置Y轴显示的范围。

7.3参考答案：

Gain

du/dt

7.5参考答案:

Random

Number

7.6参考答案:

第8章

8.1参考答案：传递函数描述、零极点描述、部分分式描述。

8.2参考答案：

»num=[50150]；

»den=[l103778]；

»[z,p,k]=tf2zp(num,den)

»pzmap(p,z)

8.3参考答案：

»num=[10]；

»den=[51]；

»step(num,den)

»impulse(num,den)

8.4参考答案：

»num=[36]；

»kl=0.7；

»den=[12*kl*636]；

>>t=0：0.02:2；

»c=step(num,den,t)

»plot(t,c)

8.5参考答案：

»num=[5]；

»den=[l25]；

»t=0：0.01:10；

»u=sin(t)；

»lsim(num,den,u,t)

8.6参考答案：

»num=[0101]；

»den=[5127]；

>>bode(num,den)

>>gridon

8.7参考答案：

»num=[25]；

»den=[l4025]；

»[gm,pm,wcg,wcp]=margin(num,den)

第9章

9.1参考答案：

⑴模糊推理系统编辑器

⑵隶属度函数编辑器

⑶模糊推理规则编辑器

(4)系统输入输出特性曲面浏览器

⑸模糊推理过程浏览器

9.2参考答案：

1.一种是模糊系统的标准模型或Mamdani模型，它模糊规则具有如下形式

IFxlisAlandx2isA2and…andxnisAnTHENyisB

式中，Ai(1=1,2,…n)是输入模糊语言值；B是输出模糊语言值。

2.一种是模糊系统的Takagi-Sugeno(高木-关野)模型。它采用如下形式

的模糊规则，即

IFxlisAlandx2isA2and…andxnisAnTHENy喏““

式中,Ai(i=l,2,…n)是输入模糊语言值;ci(i=l,2,…n)是真值参数。

9.3参考答案：

(1)在MATLAB的“命令行”窗口中直接输入fuzzy命令启动MATLAB模糊

逻辑工具箱。

(2)在MATLAB的默认操作桌面中选中工具栏APP,打开其下拉菜单，在控

制系统设计和分析区选择fuzzylogicdesigner,进入模糊推理系统编辑器FIS

Editoro

9.4参考答案：

1.易于使用2.提供图形化的系统设计界面3.支持模糊逻辑中的高级

技术4.集成的仿真和代码生成功能5.独立运行的模糊推理机。

9.5参考答案：

MATLAB模糊逻辑工具箱主要通过5个GUI工具来建立模糊逻辑推理系统，

分别是模糊推理系统编辑器(FISEditor隶属函数编辑器(Membership

FunctionEditor)、模糊规则编辑器(ruleEditor)、规则查看器(ruleviewer)、

表面图像查看器(surfaceviewer)0

9.6参考答案:

Step

第10章

10.1参考答案：

第一种：在MATLAB的命令窗口下键入powerlib命令；

第二种：通过Simulink的模块浏览器打开SimPowerSystem模块集。

10.2参考答案：电源模块组、电路元件模块组、电力电子模块组、电机模块

组，可以用其中的模块直接搭建所需系统模型。

第11章

11.1参考答案:

»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