MATLAB程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、MATLAB程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書MATLAB程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書MATLAB是集數(shù)值計(jì)算、符號(hào)運(yùn)算及圖形處理等強(qiáng)大功能于一體的科學(xué)計(jì)算語(yǔ)言。作為強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算平臺(tái)，它幾乎能滿足所有的計(jì)算需求。在美國(guó)及其他發(fā)達(dá)國(guó)家的理工科院校里，MATLAB已經(jīng)作為一門必修的課程；在科研院所、大型公司或企業(yè)的工程計(jì)算部門，MATLAB也是最普遍的計(jì)算工具之一。有鑒于此，我院開設(shè)了MATLAB程序設(shè)計(jì)這門課程，它需要一定的理論基礎(chǔ)，同時(shí)又具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。如何加強(qiáng)理論課程的學(xué)習(xí)、加深學(xué)生對(duì)本課程中的基本理論知識(shí)及基本方法的理解，如何培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力是教學(xué)的當(dāng)務(wù)之急。而MATLAB程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程就是一種重要的教學(xué)

2、手段和途徑。實(shí)驗(yàn)將MATLAB程序設(shè)計(jì)的基本方法靈活地運(yùn)用在數(shù)學(xué)、電路等課程中，重點(diǎn)突出，內(nèi)容豐富。同時(shí)，注重理論分析與實(shí)際動(dòng)手相結(jié)合，以理論指導(dǎo)實(shí)踐，以實(shí)踐驗(yàn)證基本原理，旨在提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力及動(dòng)手能力，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固基本理論知識(shí)，建立比較全面的MATLAB程序設(shè)計(jì)的概念。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)接通電源前請(qǐng)確保電源插座接地良好。2、完成實(shí)驗(yàn)后請(qǐng)確保關(guān)閉電腦電源及插座電源。19實(shí)驗(yàn)一 矩陣及其運(yùn)算一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉MATLAB工作環(huán)境2、掌握矩陣和數(shù)組的創(chuàng)建、尋訪和運(yùn)算二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 驗(yàn)證歐姆定律：，其中分別是電阻（歐姆）、電壓（伏特）、電流（安培）。已知u=0.89, 1.

3、20, 3.09, 4.27, 3.62, 7.71, 8.99, 7.92, 9.70, 10.41，i=0.028, 0.040, 0.100, 0.145, 0.118, 0.258, 0.299, 0.257, 0.308, 0.345。三、實(shí)驗(yàn)器材PC機(jī) （裝有 MATLAB軟件 ） 1臺(tái)四、實(shí)驗(yàn)原理4.1 Desktop簡(jiǎn)介MATLAB R2006a版的Desktop操作桌面，是一個(gè)高度集成的MATLAB工作界面。其默認(rèn)形式，如圖1-1所示。圖1-1 Desktop操作桌面的默認(rèn)外貌該桌面的上層鋪放著三個(gè)最常用的界面：指令窗（Command Window）、當(dāng)前目錄（Current

4、 Directory）瀏覽器、歷史指令（Command History）窗。在當(dāng)前目錄窗的下面還鋪放一個(gè)MATLAB內(nèi)存工作空間（Workspace）瀏覽器。l 指令窗該窗是進(jìn)行各種MATLAB操作的最主要窗口。在該窗內(nèi)，可鍵入各種送給MATLAB運(yùn)作的指令、函數(shù)、表達(dá)式；顯示除圖形外的所有運(yùn)算結(jié)果；運(yùn)行錯(cuò)誤時(shí)，給出相關(guān)的出錯(cuò)提示。l 歷史指令窗該窗記錄已經(jīng)運(yùn)作過(guò)的指令、函數(shù)、表達(dá)式，及它們運(yùn)行的日期、時(shí)間。該窗中的所有指令、文字都允許復(fù)制、重運(yùn)行及用于產(chǎn)生M文件。l 當(dāng)前目錄瀏覽器在該瀏覽器中，展示著子目錄、M文件、MAT文件和MDL文件等。對(duì)該界面上的M文件，可直接進(jìn)行復(fù)制、編輯和運(yùn)行；界

5、面上的MAT數(shù)據(jù)文件，可直接送入MATLAB工作內(nèi)存。此外，對(duì)該界面上的子目錄，可進(jìn)行Windows平臺(tái)的各種標(biāo)準(zhǔn)操作。l 工作空間瀏覽器該瀏覽器默認(rèn)地位于當(dāng)前目錄瀏覽器的后臺(tái)。該窗口羅列出MATLAB工作空間中所有的變量名、大小、字節(jié)數(shù)；在該窗中，可對(duì)變量進(jìn)行觀察、圖示、編輯、提取和保存。捷徑（Start）鍵引出通往本MATLAB所包含的各種組件、模塊庫(kù)、圖形用戶界面、幫助分類目錄、演示算例等的捷徑，以及向用戶提供自建快捷操作的環(huán)境。4.2 數(shù)值數(shù)組的創(chuàng)建和尋訪4.2.1 一維數(shù)組的創(chuàng)建1、遞增/減型一維數(shù)組的創(chuàng)建1）“冒號(hào)”生成法 x=a:inc:ba是數(shù)組的第一個(gè)元素；inc是采樣點(diǎn)之間

6、的間隔，即步長(zhǎng)，inc可以缺省，省略時(shí)，默認(rèn)其取值為1；若(b-a)是inc的整數(shù)倍，則所生成數(shù)組的最后一個(gè)元素等于b，否則小于b。2）線性或?qū)?shù)定點(diǎn)法x=linspace(a,b,n) 以a、b為左右端點(diǎn)，產(chǎn)生線性等間隔的(1n)行數(shù)組x=logspace(a,b,n) 以a、b為左右端點(diǎn)，產(chǎn)生對(duì)數(shù)等間隔的(1n)行數(shù)組2、其他類型一維數(shù)組的創(chuàng)建1）逐個(gè)元素輸入法這是最簡(jiǎn)單，但又最通用的構(gòu)造方法。2）運(yùn)用MATLAB函數(shù)生成法MATLAB提供許多生成特殊數(shù)組的函數(shù)，表1-1列出了最常用函數(shù)。表1-1 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)組生成函數(shù)指令含義diag產(chǎn)生對(duì)角數(shù)組（對(duì)高維不適用）eye產(chǎn)生單位數(shù)組（對(duì)高維不適用

7、）magic產(chǎn)生魔方數(shù)組（對(duì)高維不適用）rand產(chǎn)生均勻分布隨機(jī)數(shù)組randn產(chǎn)生正態(tài)分布隨機(jī)數(shù)組ones產(chǎn)生全1數(shù)組zeros產(chǎn)生全0數(shù)組random生成各種分布隨機(jī)數(shù)組例1-1 一維數(shù)組的常用創(chuàng)建方法舉例。a1=1:6a2=1:-0.1:0 a1 = 1 2 3 4 5 6a2 = Columns 1 through 6 1.0000 0.9000 0.8000 0.7000 0.6000 0.5000 Columns 7 through 11 0.4000 0.3000 0.2000 0.1000 0 b1=linspace(0,pi,4)b1 = 0 1.0472 2.0944 3.1

8、416rand(state,0) %把偽隨機(jī)發(fā)生器置為0狀態(tài)c1=rand(1,5) c1= 0.9501 0.2311 0.6068 0.4860 0.8913 4.2.2 二維數(shù)組的創(chuàng)建1、小規(guī)模數(shù)組的直接輸入法對(duì)于較小數(shù)組，從鍵盤上直接輸入最簡(jiǎn)便。二維數(shù)組必須有以下3個(gè)要素：1）整個(gè)輸入數(shù)組必須以方括號(hào)“ ”為其首尾；2）數(shù)組的行與行之間必須用分號(hào)“;”或回車鍵隔離；3）數(shù)組元素必須由逗號(hào)“,”或空格分隔。2、中規(guī)模數(shù)組的數(shù)組編輯器創(chuàng)建法當(dāng)數(shù)組規(guī)模較大，元素?cái)?shù)據(jù)比較冗長(zhǎng)時(shí)，就不宜采用指令窗直接輸入法，此時(shí)借助數(shù)組編輯器比較方便。圖 1-2 工作空間變量數(shù)組編輯器3、中規(guī)模數(shù)組的M文件創(chuàng)建

9、法 對(duì)于經(jīng)常需要調(diào)用的數(shù)組，當(dāng)數(shù)組規(guī)模較大而復(fù)雜時(shí)，可以為它專門建立一個(gè)M文件。下面通過(guò)例子來(lái)說(shuō)明這種M文件的創(chuàng)建過(guò)程。例1-2 創(chuàng)建和保存數(shù)組 AM的 MyMatrix.m 文件。（1） 打開文件編輯調(diào)試器，并在空白填寫框中輸入所需數(shù)組（見圖1-3）。（2） 最好在文件的首行編寫文件名和簡(jiǎn)短說(shuō)明，以便查閱（見圖1-3）。（3） 保存此文件，并且文件起名為 MyMatrix.m 。（4） 以后只要在MATLAB指令窗中，運(yùn)行 MyMatrix.m文件 ，數(shù)組 AM 就會(huì)自動(dòng)生成于 MATLAB內(nèi)存中。圖1-3 利用M文件創(chuàng)建數(shù)組4.2.3 二維數(shù)組元素的標(biāo)識(shí)和尋訪二維數(shù)組元素及子數(shù)組的標(biāo)識(shí)和尋

10、訪具有典型性，它既適用于一維數(shù)組，又不難推廣到高維數(shù)組。對(duì)二維數(shù)組子數(shù)組進(jìn)行標(biāo)識(shí)和尋訪的最常見格式見表1-2。表1-2 子數(shù)組尋訪格式匯總表格式使用說(shuō)明全下標(biāo)法A(r,c)它由A的“r指定行”和“c指定列”上的元素組成A(r,:)它由A的“r指定行”和“全部列”上的元素組成A(:,c)它由A的“全部行”和“c指定列”上的元素組成單下標(biāo)法A(:)“單下標(biāo)全元素”尋訪：由A的各列按自左到右的次序，首尾相接而生成“一維長(zhǎng)列”數(shù)組A(s)“單下標(biāo)”尋訪：生成“s指定的”一維數(shù)組，s若是“行數(shù)組”（或“列數(shù)組”），則A(s)就是長(zhǎng)度相同的“行數(shù)組”（或“列數(shù)組”）邏輯標(biāo)識(shí)法A(L)“邏輯1”尋訪，生成“

11、一維”列數(shù)組：由與A同樣大小的邏輯數(shù)組L中的“1”元素選出A的對(duì)應(yīng)元素；按“單下標(biāo)”次序排成長(zhǎng)列組成4.3 數(shù)組/矩陣運(yùn)算4.3.1 數(shù)組/矩陣運(yùn)算符MATLAB的數(shù)組運(yùn)算和矩陣運(yùn)算的運(yùn)算符及其數(shù)學(xué)意義列于表1-3中，和分別是數(shù)組（或矩陣）A和B的第個(gè)元素。表1-3 MATLAB的數(shù)組/矩陣運(yùn)算符及其數(shù)學(xué)意義數(shù)組運(yùn)算矩陣運(yùn)算數(shù)學(xué)模型描述程序表達(dá)數(shù)學(xué)模型描述程序表達(dá)A的非共軛轉(zhuǎn)置A.A的共軛轉(zhuǎn)置AA+BA+BA+BA-BA-BA-BA.*BABA*BA./B或B.AAB-1A/BB-1ABAA.Ba+B或a.+Ba+Ba-B或a.-Ba-Ba.*BaBa*Ba./B或B.aa.B或B./aBB/

12、a或aBa.B(B為方陣時(shí))aBB.a(B為方陣時(shí))Ba4.3.2 矩陣的標(biāo)量特征參數(shù)MATLAB中用來(lái)計(jì)算矩陣特征參數(shù)的指令如下：rank(A) 求矩陣A的秩trace(A) 求矩陣A的跡det(A) 求矩陣A的行列式例1-3 矩陣標(biāo)量特征參數(shù)計(jì)算示例。A=reshape(1:9,3,3);r=rank(A)d3=det(A)d2=det(A(1:2,1:2) %求矩陣左上角(2*2)子行列式t=trace(A) r = 2 d3 = 0 d2 = -3 t = 15 4.3.3 矩陣的變換和特征值分解R,ci=rref(A) 借助初等變換把A變換成行階梯矩陣R；ci是行向量，其元素指明A的

13、哪幾列是“基”X=null(A) A矩陣零空間的全部正交基，滿足AX=0V,D=eig(A) A矩陣的特征值、特征向量分解，使AV=VD例1-4 簡(jiǎn)單實(shí)陣的特征值分解。 A=1,-3;2,2/3;V,D=eig(A) V = 0.7746 0.7746 0.0430 - 0.6310i 0.0430 + 0.6310iD = 0.8333 + 2.4438i 0 0 0.8333 - 2.4438i 五、實(shí)驗(yàn)步驟1、熟悉MATLAB工作環(huán)境2、創(chuàng)建數(shù)組/矩陣，實(shí)現(xiàn)其運(yùn)算六、實(shí)驗(yàn)思考題1、輸入 C=1:2:20，則 C(i)表示什么？其中 i=1,2,3,10。2、輸入A=7 1 5;2 5 6

14、;3 1 5,B=1 1 1; 2 2 2; 3 3 3，執(zhí)行下列指令并說(shuō)出其含義：A(2,3)、A(:,2)、A(3,:)、A(:,1:2:3)、A(:,3).*B(:,2)、A(:,3)*B(2,:)、A*B、A.*B、A2、A.2、B/A、B./A實(shí)驗(yàn)二 符號(hào)計(jì)算一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆辗?hào)對(duì)象的創(chuàng)建及符號(hào)計(jì)算二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、計(jì)算行列式的值。2、求符號(hào)矩陣的行列式值和逆，所得結(jié)果采用“子表達(dá)式置換”簡(jiǎn)潔化。3、計(jì)算二重積分。三、實(shí)驗(yàn)器材PC機(jī) （裝有 MATLAB軟件 ） 1臺(tái)四、實(shí)驗(yàn)原理4.1 生成符號(hào)對(duì)象的基本規(guī)則1）任何基本符號(hào)對(duì)象（數(shù)字、參數(shù)、變量、表達(dá)式）都必須借助專門的符號(hào)函數(shù)指令s

15、ym或syms定義；2）任何包含符號(hào)對(duì)象的表達(dá)式或方程，將繼承符號(hào)對(duì)象的屬性。4.2 符號(hào)計(jì)算中的算符1）基本運(yùn)算符算符“+”、“-”、“*”、“”、“/”、“”分別表示符號(hào)矩陣運(yùn)算法則的加、減、乘、左除、右除、求冪運(yùn)算；算符“.*”、“.”(或“./”)、“.”分別表示數(shù)組對(duì)應(yīng)元素間的乘、除、求冪；算符“”、“.”分別實(shí)現(xiàn)矩陣的共軛轉(zhuǎn)置、非共軛轉(zhuǎn)置。2）關(guān)系運(yùn)算符在符號(hào)對(duì)象的比較中，只有是否“等于”的概念。算符“= =”、“=”分別對(duì)算符兩邊的對(duì)象進(jìn)行“相等”、“不等”的比較，當(dāng)事實(shí)為“真”時(shí)，比較結(jié)果用1表示；事實(shí)為“假”時(shí)，比較結(jié)果用0表示。4.3 符號(hào)表達(dá)式中的置換操作1）子表達(dá)式置換

16、操作RS,ssub=subexpr(S,ssub) 運(yùn)用符號(hào)變量ssub置換子表達(dá)式，并重寫S為RS2）通用置換指令RES=subs(ES,old,new) 用new置換ES中的old后產(chǎn)生RESRES=subs(ES,new) 用new置換ES中的自由變量后產(chǎn)生RES4.4 符號(hào)積分求積分指令的格式如下：intf=int(f,v) 給出f對(duì)指定變量v的（不帶積分常數(shù)的）不定積分intf=int(f,v,a,b) 給出f對(duì)指定變量v在區(qū)間a,b上的定積分例2-1 求。clearsyms xf=sqrt(1+x)/x)/x;s=int(f,x);s=simple(simple(s) s =log

17、(1/2+x+(1+x)*x)(1/2)-2*(1+x)*x)(1/2)/x 4.5 符號(hào)矩陣分析最常用的矩陣分析指令如下：det(A) 行列式|A|V,D=eig(A) 特征值分解，使AV=VDinv(A) 矩陣逆A-1poly(A) 矩陣的特征多項(xiàng)式rank(A) 矩陣秩例2-2 求矩陣的行列式、逆和特征根。syms a11 a12 a21 a22A=a11,a12;a21,a22;DA=det(A)IA=inv(A)EA=eig(A) DA =a11*a22-a12*a21IA = a22/(a11*a22-a12*a21), -a12/(a11*a22-a12*a21) -a21/(a

18、11*a22-a12*a21), a11/(a11*a22-a12*a21)EA = 1/2*a11+1/2*a22+1/2*(a112-2*a11*a22+a222+4*a12*a21)(1/2) 1/2*a11+1/2*a22-1/2*(a112-2*a11*a22+a222+4*a12*a21)(1/2) 4.6 一般代數(shù)方程組的解求方程組eq1, eq2, , eqn關(guān)于指定變量v1, v2, vn的解的指令格式如下：S=solve(eq1, eq2, , eqn, v1, v2, vn) （推薦）S=solve(eq1, eq2, , eqn, v1, v2, vn)例2-3 求方程

19、組，關(guān)于的解。S=solve(u*y2+v*z+w=0,y+z+w=0,y,z)disp(S.y),disp(S.y),disp(S.z),disp(S.z) S = y: 2x1 sym z: 2x1 symS.y -1/2/u*(-2*u*w-v+(4*u*w*v+v2-4*u*w)(1/2)-w -1/2/u*(-2*u*w-v-(4*u*w*v+v2-4*u*w)(1/2)-wS.z 1/2/u*(-2*u*w-v+(4*u*w*v+v2-4*u*w)(1/2) 1/2/u*(-2*u*w-v-(4*u*w*v+v2-4*u*w)(1/2) 五、實(shí)驗(yàn)步驟編程實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的要求，記錄程序

20、執(zhí)行結(jié)果。六、實(shí)驗(yàn)思考題求方程的解。實(shí)驗(yàn)三 線性方程組的求解一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握線性方程組唯一解或特解的求解方法2、掌握線性齊次方程組和非齊次線性方程組的通解求解方法二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、求方程組的一個(gè)特解。2、求方程組的通解。3、求解方程組。三、實(shí)驗(yàn)器材PC機(jī) （裝有 MATLAB軟件 ） 1臺(tái)四、實(shí)驗(yàn)原理我們將線性方程組的求解分為兩類：一類是方程組求唯一解或求特解，另一類是方程組求無(wú)窮解即通解。可以通過(guò)系數(shù)矩陣的秩來(lái)判斷：若系數(shù)矩陣的秩r = n（n 為方程組中未知變量的個(gè)數(shù)），則有唯一解；若系數(shù)矩陣的秩 rn，則可能有無(wú)窮解。線性方程組的無(wú)窮解 = 對(duì)應(yīng)齊次方程組的通解+非齊次方程組的一個(gè)特解

21、；其特解的求法屬于解的第一類問(wèn)題，通解求法屬第二類問(wèn)題。4.1 利用矩陣除法求線性方程組的特解（或一個(gè)解）方程：AX=b解法：X=Ab例3-1 求方程組的特解。解：建立 M 文件LX0301.m：A=5 6 0 0 0;1 5 6 0 0;0 1 5 6 0;0 0 1 5 6;0 0 0 1 5;B=1 0 0 0 1; R_A=rank(A) %求秩 X=AB %求特解 文件執(zhí)行后結(jié)果如下：R_A= 5X= 2.2662 -1.7218 1.0571 -0.5940 0.3188X就是方程組的解。4.2 求線性齊次方程組的通解在Matlab 中，函數(shù)null用來(lái)求解零空間，即滿足 AX=0

22、 的解空間，實(shí)際上是求出解空間的一組基（基礎(chǔ)解系）。格式：z=null %z的列向量為方程組的正交規(guī)范基，滿足 Z Z = Iz=null(A，r) % z的列向量是方程 AX=0 的有理基4.3 求非齊次線性方程組的通解 非齊次線性方程組需要先判斷方程組是否有解，若有解，再去求通解。因此， 步驟為：第一步：判斷 AX=b 是否有解，若有解則進(jìn)行第二步；第二步：求 AX=b 的一個(gè)特解；第三步：求 AX=0 的通解；第四步：AX=b的通解 = AX=0的通解 + AX=b的一個(gè)特解。五、實(shí)驗(yàn)步驟根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的要求編寫程序，求出各方程組的解。六、實(shí)驗(yàn)思考題求方程組的通解。實(shí)驗(yàn)四 腳本文件和函數(shù)文

23、件一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握常用的條件控制（if,switch）和循環(huán)控制（for,while）指令；2、掌握腳本文件和函數(shù)文件的編寫方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、編寫程序，計(jì)算 1+3+5+7+(2n+1)的值。2、已知函數(shù)，編寫能對(duì)任意一組輸入x值求相應(yīng)y值的程序。三、實(shí)驗(yàn)器材PC機(jī) （裝有 MATLAB軟件 ） 1臺(tái)四、實(shí)驗(yàn)原理4.1 if-else-end條件控制if-else-end指令為程序流提供了一種分支控制，它最常見的使用方式有：1） 單分支if expr commandsend當(dāng)expr給出“邏輯1”時(shí)，commands指令組被執(zhí)行。2） 雙分支if expr commands1else

24、commands2end3） 多分支if expr1 commands1elseif expr2 commands2 elsecommandsnend4.2 switch-case控制結(jié)構(gòu)若需要對(duì)不同的情形執(zhí)行不同的操作，可用 switch分支語(yǔ)句：switch expr case value_1 commands1 case value_2 commands2 case value_k commandskotherwise commandsend若expr結(jié)果與value_i(i=1,2,k)相等，則執(zhí)行commandsi(i=1,2,k)；若所有case都不發(fā)生，則執(zhí)行commands。4

25、.3 for循環(huán)和while循環(huán) 1）for循環(huán)for 循環(huán)變量i=表達(dá)式1:表達(dá)式2:表達(dá)式 3循環(huán)體end說(shuō)明：表達(dá)式1為循環(huán)初值，表達(dá)式2為步長(zhǎng)（省略時(shí)默認(rèn)為1），表達(dá)式3為循環(huán)終值；for語(yǔ)句允許嵌套。例4-1 生成34階的Hilbert矩陣。程序：for i=1:3 for j=1:4 H(i,j)=1/(i+j-1); endendH執(zhí)行結(jié)果為：H = 1.0000 0.5000 0.3333 0.2500 0.5000 0.3333 0.2500 0.20000.3333 0.2500 0.2000 0.16672）while循環(huán)while expression commands

26、end4.4 建立M腳本文件將多個(gè)可執(zhí)行的系統(tǒng)命令，用文本編輯器編輯后存放在后綴為.m的文件中，若在MATLAB命令窗口中輸入該 M文件的文件名（不跟后綴.m），即可依次執(zhí)行該文件中的多個(gè)命令。這個(gè)后綴為.m 的文件，也稱為Matlab的腳本文件(Script File)。注意：文件存放路徑必須在Matlab能搜索的范圍內(nèi)。4.5 建立函數(shù)文件對(duì)于一些特殊用戶函數(shù)，系統(tǒng)提供了一個(gè)用于創(chuàng)建用戶函數(shù)的命令 function，以備用戶隨時(shí)調(diào)用。1、格式：function 輸出變量列表=fun_name(輸入變量列表)用戶自定義的函數(shù)體2、函數(shù)文件名為：fun_name，注意：保存時(shí)文件名與函數(shù)名最好

27、相同。3、存儲(chǔ)路徑：最好在MATLAB的搜索路徑上。4、調(diào)用方法：輸出變量=fun_name (輸入變量)例4-2 計(jì)算s=n!在文本編輯器中輸入：function s=pp(n)s=1;for i=1:n s=s*i;end 將文件保存為pp.m，并放在MATLAB搜索路徑上。此時(shí)，在MATLAB命令窗口中輸入：s=pp(5)可得結(jié)果：s = 120五、實(shí)驗(yàn)步驟編程實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的要求六、實(shí)驗(yàn)思考題編寫分段函數(shù)的函數(shù)文件，存放于文件ff.m中，并計(jì)算出，的值。實(shí)驗(yàn)五 二維/三維繪圖一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握繪制二維曲線的基本指令、簡(jiǎn)單的圖形標(biāo)識(shí)、圖形屬性控制等；2、熟悉三維曲面/網(wǎng)線圖的基本指令。二

28、、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、用圖形表示連續(xù)調(diào)制波形及其包絡(luò)線。2、用曲面圖表現(xiàn)函數(shù)。三、實(shí)驗(yàn)器材PC機(jī) （裝有 MATLAB軟件 ） 1臺(tái)四、實(shí)驗(yàn)原理4.1 二維曲線和圖形MATLAB提供了多種二維圖形的繪制指令，其中，最重要、最基本的指令是plot。4.1.1 二維曲線繪制的基本指令plot1. 基本調(diào)用格式plot(x,y,s)該指令的輸入量(x,y,s)稱為平面繪線三元組，它們分別指定平面曲線的幾何位置、點(diǎn)型、線型和色彩。2. plot的衍生調(diào)用格式1）單色或多色繪制多條曲線plot(X,Y,s)用s 指定的點(diǎn)形線型色彩繪制多條曲線plot(X,Y) 采用默認(rèn)的色彩次序用細(xì)實(shí)線繪制多條曲線2）多三元組

29、繪制多條曲線plot(X1,Y1,s1,X2,Y2,s2, . ,Xn,Yn,sn)3）單輸入量繪線plot(Y)3. plot的屬性可控調(diào)用格式運(yùn)用屬性名（PropertyName）和屬性值（PropertyValue）可以對(duì)“線”對(duì)象的屬性進(jìn)行設(shè)置，使所繪曲線更具個(gè)性化：plot(x, y, s, PropertyName, PropertyValue, )4.1.2 坐標(biāo)控制和圖形標(biāo)識(shí)1. 坐標(biāo)軸的控制常用的坐標(biāo)控制指令如下：axis off 取消軸背景axis on 使用軸背景axis(V) 人工設(shè)定坐標(biāo)范圍。二維時(shí)，V=x1,x2,y1,y2；三維時(shí)，V=x1,x2,y1,y2,z1

30、,z2axis tight 把數(shù)據(jù)范圍直接設(shè)為坐標(biāo)范圍2. 圖形標(biāo)識(shí)指令標(biāo)識(shí)指令的最簡(jiǎn)捷使用格式如下：title(S)書寫圖名xlabel(S) 橫坐標(biāo)軸名ylabel(S) 縱坐標(biāo)軸名3. 分割線grid是否畫分格線的雙向切換指令（使當(dāng)前分格線狀態(tài)翻轉(zhuǎn)）grid on 畫出分格線grid off 不畫分格線4.1.3 多次疊繪和多子圖1. 多次疊繪hold on 使當(dāng)前軸及圖形保持而不被刷新，準(zhǔn)備接受此后將繪制的新曲線hold off使當(dāng)前軸及圖形不再具備不被刷新的性質(zhì)hold當(dāng)前圖形是否具備刷新性質(zhì)的雙向切換開關(guān)2. 多子圖MATLAB允許用戶在同一個(gè)圖形窗里布置幾幅獨(dú)立的子圖。具體指令是

31、：subplot(m,n,k)使幅子圖中的第幅成為當(dāng)前圖4.2 三維曲線和曲面 1. 三維線圖指令plot3plot3(X,Y,Z,s) 用s 指定的點(diǎn)形線型色彩繪制曲線plot3(X1,Y1,Z1,s1,X2,Y2,Z2,s2, . ) 用s1, s2，指定的點(diǎn)形線型色彩繪制多類曲線2. 繪制曲面/網(wǎng)線圖的基本指令X,Y=meshgrid(x,y) 生成x-y平面上的自變量“格點(diǎn)”矩陣surf(X,Y,Z) 最常用的曲面圖調(diào)用格式mesh(X,Y,Z) 最常用的網(wǎng)線圖調(diào)用格式五、實(shí)驗(yàn)步驟1. 編程繪制圖形；2. 保存并打印圖形。六、實(shí)驗(yàn)思考題已知橢圓的長(zhǎng)、短軸a=4，b=2，用“小紅點(diǎn)線”畫橢圓。實(shí)驗(yàn)六 SIMULINK 仿真一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?