工程實踐與創(chuàng)新實踐報告

1、第27頁 共27頁工程理論與創(chuàng)新 理論報告理論報告課程名稱：工程理論與創(chuàng)新學(xué)生姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：職稱：教授院系：物理與電子信息工程學(xué)院專業(yè)班級：9 20_ 級電子信息科學(xué)與技術(shù)2022 年 6 月 30 日 理論一基于 MATLAB 的根本操作 一.理論目的 熟悉 MATLAB 工作環(huán)境，掌握常用的數(shù)學(xué)函數(shù)。二.理論內(nèi)容 (1) 熟悉 MATLAB 平臺的工作環(huán)境。(2) 熟悉 MATLAB 的 5 個工作窗口。(3)MATLAB 的優(yōu)先搜索順序。三.理論步驟 一.熟悉MATLAB 的5 個根本窗口 mand Window (命令窗口) Workspace (工作空間窗口) mand Hi

2、story (命令歷史記錄窗口) Current Directory (當(dāng)前目錄窗口) Help Window (幫助窗口) 1命令窗口(mand Window)。在命令窗口中依次輸入以下命令 gt;gt;_=1 gt;gt;y=1 2 34 5 67 8 9; gt;gt;z1=1:10,z2=1:2:5; gt;gt;w=linspace(1,10,10); gt;gt;t1=ones(3),t2=ones(1,3),t3=ones(3,1) gt;gt;t4=zeros(3),t5=eye(4)圖 三-12工作空間窗口(Workspace)。單擊工作空間窗口右上角的按鈕，將其從 MATL

3、AB 主界面別離出來。 在工作空間查看各個變量，或在命令窗口用 who,whos(注意大小寫)查看各個 變量。 在工作空間雙擊變量，彈出 Array Editor 窗口(數(shù)組編輯器窗口)，即可修改變量。 使用 save 命令把工作空間的全部變量保存為 my_var.mat 文件。gt;gt;save my_var.mat 輸入以下命令：gt;gt;clear all %去除工作空間的所有變量 觀察工作空間的變量是否被清空。使用 load 命令把剛剛保存的變量載入工作空間。gt;gt;load my_var.mat 去除命令窗口命令：gt;gt;clc3歷史命令窗口(mand History)。

4、翻開歷史命令窗口，可以看到每次運行 MATLAB 的時間和曾在命令窗口輸入過的命 令，練習(xí)以下幾種利用歷史命令窗口重復(fù)執(zhí)行輸入過的命令的方法。 在歷史命令窗口中選中要重復(fù)執(zhí)行的一行或幾行命令，右擊，出現(xiàn)快捷菜單，選擇 Copy，然后再 Paste 到命令窗口。 在歷史命令窗口中雙擊要執(zhí)行的一行命令，或者選中要重復(fù)執(zhí)行的一行或幾行命令 后，用鼠標(biāo)將其拖動到命令窗口中執(zhí)行。 在歷史命令窗口中選中要重復(fù)執(zhí)行的一行或幾行命令，右擊，出現(xiàn)快捷菜單，選擇 Evaluate Selection，也可以執(zhí)行。 或者在命令窗口使用方向鍵的上下鍵得到以前輸入的命令。例如，按方向鍵“uarr;” 一次，就重新將用戶

5、最后一次輸入的命令調(diào)到 MATLAB 提示符下。重復(fù)地按方向上鍵 “uarr;”，就會在每次按下的時候調(diào)用再往前一次輸入的命令。類似地，按方向鍵“darr;”的時 候，就往后調(diào)用一次輸入的命令。按方向鍵“l(fā)arr;”或者方向鍵“rarr;”就會在提示符的命令 中左右挪動光標(biāo)，這樣用戶就可以用類似于在字處理軟件中編輯文本的方法編輯這些命令。4當(dāng)前目錄命令窗口(Current Directory)。MATLAB 的當(dāng)前目錄即是系統(tǒng)默認(rèn)的施行翻開、裝載、編輯和保存文件等操作時的文 件夾。翻開當(dāng)前目錄窗口后，可以看到用“save”命令所保存的 my_var.mat 文件是保存在 目錄 C:MATLAB

6、work 下。5幫助窗口(Help Window) 單擊工具欄的 圖標(biāo)，或選擇菜單 View|Help，或選擇菜單 Help|MATLAB Help 都能 啟動幫助窗口。 通過 Inde_ 選項卡查找 log2函數(shù)的用法，在 Search inde_ for 欄中輸入需要查找的 詞匯“l(fā)og2”，在左下側(cè)就列出與之最匹配的詞匯條目，選擇“l(fā)og21”，右側(cè)的窗口就會顯示相應(yīng)的內(nèi)容。 也可以通過 Search 選項卡查找 log2( )函數(shù)的用法。Search 選項卡與 Inde_ 選項卡 不同，Inde_ 只在專用術(shù)語表中查找，而 Search 搜索的是整個 HTML 幫助文件。二、MATLA

7、B 的數(shù)值顯示格式設(shè)置 屏幕顯示方式有緊湊(pact)和松散(Loose)兩種，其中 Loose 為默認(rèn)方式。gt;gt;a=ones(1,30) gt;gt;format pact gt;gt;a 數(shù)字顯示格式有 short、long、short e、long e 等，請參照列表練習(xí)一遍。gt;gt;format long gt;gt;pi gt;gt;format short gt;gt;pi gt;gt;format long gt;gt;pi gt;gt;format + gt;gt;pi gt;gt;-pi 3.變量的搜索順序 在命令窗口中輸入以下指令：gt;gt;pi gt;gt;

8、sin(pi); gt;gt;e_ist(pi) gt;gt;pi=0; gt;gt;e_ist(pi) gt;gt;pi gt;gt;clear pi gt;gt;e_ist(pi) gt;gt;pi青海民族大學(xué)四考慮題 1圓周率 pi 是系統(tǒng)的默認(rèn)常量，為什么會被改變?yōu)?0？ 23 次執(zhí)行 e_ist(pi)的結(jié)果一樣嗎？假如不一樣，試解釋為什么？ 3變量名遵循什么規(guī)那么，是否區(qū)分大小寫？ 4linspace稱為線性等分函數(shù)，說明它的用法，使用 help 命令。5說明 ones,zeros,eye 的用法。1.答：1、pi=0 為賦值語句，此時 pi 不再是系統(tǒng)默認(rèn)常量，而是定義的變量了。

9、2、3 次執(zhí)行的結(jié)果不一樣。e_ist函數(shù)是返回變量搜索順序的一個函數(shù)。在第一次執(zhí)行時返回 5 代表變量 pi 是由 Matlab 構(gòu)建的變量。在第二次執(zhí)行時已經(jīng)通過賦值語句定義了變量 pi,返回 1 代表pi 是工作空間變量。第三次執(zhí)行前去除了工作空間，此時 pi 為系統(tǒng)默認(rèn)常量，和第一次執(zhí)行時性質(zhì)一樣，所以又返回 5。3、變量一般不需事先對變量的數(shù)據(jù)類型進展聲明，系統(tǒng)會根據(jù)變量被賦值的類型自動進展類型識別，也就是說變量可以直接賦值而不用提早聲明。變量名要遵守以下幾條規(guī)那么:變量名必須以字母開頭，只能由字母、數(shù)字或下劃線組成。變量名區(qū)分大小寫； 變量名不能超過 63 個字符； 關(guān)鍵字不能作為

10、變量名； 最好不要用特殊常量作為變量名。4、 gt;gt;linspace(1,4,5) ans=4.0000 5說明 ones,zeros,eye 的用法。函數(shù) 功能 eye 產(chǎn)生 n 階單位矩陣 ones 產(chǎn)生 m_n 矩陣，元素都是“1” zeros 產(chǎn)生 m_n 矩陣，元素都是“0”零矩陣?yán)碚摱﨧ATLAB 數(shù)值計算 一、 理論目的 i.熟悉對矩陣的創(chuàng)立以及對矩陣的根本計算 二、 理論內(nèi)容 三、 熟悉矩陣的幾種創(chuàng)立方法 四、 熟悉矩陣的運算 五、 熟悉矩陣的幾種操作 六、 數(shù)據(jù)的輸出格式 七、 理論步驟 1、直接輸入法在命令窗口按規(guī)那么輸入方式創(chuàng)立矩陣?yán)?1.在命令窗口創(chuàng)立簡單的數(shù)值矩

11、陣。gt;gt;A=1 3 2;3 1 0;2 1 5回車后在命令窗口顯示如下結(jié)果A =132310215例 2.在命令窗口創(chuàng)立帶運算表達式的矩陣，不顯示結(jié)果。gt;gt;y=sin(pi/3),cos(pi/6);log(20),e_p(2);輸入“y”回車，在命令窗口顯示出來。gt;gt;y顯示出的結(jié)果為y =7.3891 1 2 3 42 3 4 54 3 4 55 7 6 1保存為 fort.t_t，用 load 命令讀入，gt;gt;load fort.t_t輸入 fort 就可以在命令窗口顯示創(chuàng)立的矩陣。gt;gt; fort顯示結(jié)果為fort =1234234543455761g

12、t;gt; _=0:0.5:2 回車后顯示 _ =02.0000。例 5.在命令窗口輸入 gt;gt; _=2:-0.5:0 回車后顯示 _ =0解：gt;gt; A(1,:)=1:5%設(shè)置矩陣的第 1 行解：gt;gt; A(1,:)=1:5%設(shè)置矩陣的第 1 行 A =12345 gt;gt; A(2,:)=6:10%設(shè)置矩陣的第 2 行 A =12345678910 gt;gt; A(3,:)=11:15%設(shè)置矩陣的第 3 行，設(shè)置完成 A =123456789101112131415例 7.假設(shè)創(chuàng)立矩陣 A=1,0,2;0,1,3;1,0,4,B=1,2,3;4,5,6;7,8,9,C

13、=1,2;3,4;5,6并計算 A+B、A+3、A_C、A 2 、C T 、A -1 、A 1 B。例 8.求下面方程組的根。解：解線性方程組，可以使用矩陣的左除“”，即 _AB。gt;gt;A=2,1,-3;3,-2,2;5,-3,-1;gt;gt;B=5;5;16; %列向量gt;gt;_=AB_ =1-3-2求矩陣的大小。解：gt;gt; A=1 1 1 1 1;1 2 3 4 5;1 3 6 10 15設(shè) A 為矩陣 A =11111123451361015 gt;gt; d=size(A)測試矩陣 A 的大小 d =35 gt;gt; d1=size(A,1)測試矩陣的行數(shù) d1 =

14、 3 gt;gt; d2=size(A,2)測試矩陣的列數(shù) d2 = 5寫出矩陣的元素 A(2,3),將 A(3,5)改為1。解：gt;gt; A=1 1 1 1 1;1 2 3 4 5;1 3 6 10 15 A =11111123451361015 1 1 1 1 11 2 3 4 51 3 6 10 15A 1 1 1 1 11 2 3 4 51 3 6 10 15A gt;gt; A(2,3) ans =3 gt;gt; A(3,5)=-1 A =111111234513610-1例 11.gt;gt; A=1 3 2;3 1 0;2 1 5 A =132310215 gt;gt; B

15、=4 3 61 4 3;3 4 6 B =436514346 gt;gt; U(1,1)=A(1,1)+B(1,1); gt;gt; U(1,2)=A(1,2)+B(1,2); gt;gt; U(2,1)=A(2,1)-B(2,1); gt;gt; U(2,2)=A(2,2)-B(2,2); gt;gt; U U =562-3 例 12.拆分矩陣的例子。gt;gt; A=1 1 1 1 1;1 2 3 4 5;1 3 6 10 15 A =11111123451361015 gt;gt; A(2,3) ans =3 gt;gt; A(3,5)=-1 A =111111234513610-1 g

16、t;gt; A=1,2,3,4,5;6,7,8,9,10;11,12,13,14,15;16,17,18,19,20 A =1234567891011121314151617181920 gt;gt; A(1,:) ans =12345 gt;gt; A(:,2:4) ans =234789121314 171819 gt;gt; A(2:3,4:5) ans =9101415 gt;gt; A(2:3,1:2:5) ans =6810111315例 13.組合矩陣的例子。gt;gt; A=1,2;3,4 A =1234 gt;gt; B=2,3;4,5 B =2345 gt;gt; A,B

17、ans =12233445 gt;gt; A;B ans =1234 2345 gt;gt; A;6,7 ans =123467例 14.gt;gt; A=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 A =1234567891011121314151617181920 gt;gt; A(end,:) %取 A 的最后一行 ans =1617181920 gt;gt; A(1,4,3:end) 取 A 的第 1，4 兩行中第 3 列到最后一列。ans =345181920 gt;gt; A(1,4,:) 取 A 的第 1，4 兩行。ans =123451617181920。例 15 gt;gt;c=3.2,4.5;2.4,4.7; gt;gt; d=c,ones(size(c);zeros(size(c),eye(size(c) d =0000001.0000。理論三 基于 MATLAB 的符號運算 一理論目的 掌握符號變量和符號表達式的創(chuàng)立