计算机仿真技术实验一

自动化112班 何凡凡 1102100146

实验一、熟悉MATLAB环境及基本运算

一、实验目的:

1.熟悉MATLAB开发环境

2.掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算

二、实验基本知识:

1.熟悉MATLAB环境

熟悉MATLAB桌面和命令窗口、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 清除命令窗口中内容 clear 清除工作空间中变量 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.MATLAB变量与运算符 变量命名规则如下:

(1) 变量名可以由英语字母、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

三、实验内容

1、新建一个文件夹(自己的名字命名)

2、启动MATLAB7,将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。

3、保存,关闭对话框(要求抓取自己实验的图,插入到自己的实验报告中) 4、学习使用help命令,例如在命令窗口输入help eye,然后根据帮助说明,学习使用指令eye(其它不会用的指令,依照此方法类推)

5、学习使用clc、clear,观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。

6、练习使用MATLAB的基本运算符、数组访问指令、标准数组生成函数和数组操作函数。

(1)输入help rand,然后随机生成一个2×6的数组,观察command window、

command history和workspace等窗口的变化结果。

(2)分别输入clc、clear,了解其功能和作用。

(3)输入C=1:2:20,则C(i)表示什么?其中i=1,2,3,…,10。

1

(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

口中执行下列表达式,记录输出结果并说明其含义:

A(2, 3) A(:,2) A(3,:) A(:,1:2:3) A(:,3).*B(:,2) A(:,3)*B(2,:) A*B A.*B A^2 A.^2 B/A B./A (5)二维数组的创建和访问,创建一个二维数组(4×8)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。

(6)使用表8列出的常用函数来创建二维矩阵(可通过help方法,查看实例)。 7、多项式运算

(1)求多项式 3()24pxxx

(2)已知 A=[1.2 3 5 0.9; 5 1.7 5 6; 3 9 0 1; 1 2 3 4] , 求矩阵 A 的特征多项式;

求特征多项式中未知数为 20 时的值; 三、实验过程与结果

1、新建一个文件夹,启动MATLAB7,将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。操作的效果如图下所示:

图1

2、在命令窗口输入help eye,然后根据帮助说明,学习使用指令eye。运行help eye如图下所示:

2

3、使用clc、clear命令,观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。

运行clc命令后会清空command window窗口中的全部信息,command history窗口会产生一个clc命令运行记录和workspace窗口不变。运行clear命令后会清空workspace窗口中所以变量的信息,command window窗口中的信息不变,command history窗口会产生一个clear命令运行记录。 4、练习使用MATLAB的基本运算符、数组访问指令、标准数组生成函数和数组操作函数

(1)运用rand产生一个2×6的随机数组,运行结果如下图:

(2)clc命令的功能是清楚command window里的所有内容,clear命令是清楚workspace窗口内的所有变量。

(3)输入C=1:2:20得到的结果如下图:

3

C(i)表示数组C中下标i的元素的值,i=1,2,3,...,10。

(4)输入A=[7 1 5;2 5 6;3 1 5],B=[1 1 1; 2 2 2; 3 3 3]运行结果如下: >> A=[7 1 5;2 5 6;3 1 5],B=[1 1 1;2 2 2;3 3 3]

A(2,3)表示A矩阵中第2行第3列元素,运行结果如下: >> A(2,3) ans = 6

A(:,2)表示A矩阵中第2列的所有元素,运行结果如下: >> A(:,2) ans = 1 5 1

A(3,:)表示A矩阵中第3行的所有元素,运行结果如下: >> A(3,:) ans =

3 1 5

A(:,1:2:3)表示A矩阵中第1,3列的所有元素,运行结果如下: >> A(:,1:2:3)

4

ans =

7 5 2 6 3 5

数组运算与矩阵运算的比较: 数组运算 >> A(:,3).*B(:,2) ans = 5 12 15 >> A.*B ans = 7 1 5 4 10 12 9 3 15 >> A.^2 ans = 49 1 25 4 25 36 9 1 25 >> B./A ans = 0.1429 1.0000 0.2000 1.0000 0.4000 0.3333 1.0000 3.0000 0.6000 矩阵运算 >> A(:,3)*B(2,:) ans = 10 10 10 12 12 12 10 10 10 >> A*B ans = 24 24 24 30 30 30 20 20 20 >> A^2 ans = 66 17 66 42 33 70 38 13 46 >> B/A ans = 0.1842 0.2105 -0.2368 0.3684 0.4211 -0.4737 0.5526 0.6316 -0.7105 (5)创建一个4×8的数组A如下所示: >> A=[1 2 3 4 5 6 7 8;9 10 11 12 13 14 15 16;17 18 19 20 21 22 23 24;25 26 27 28 29 30 31 32]

查询数组A第2行、第3列的元素运行结果如下:

>> A(2,3) ans = 11

查询数组A第2行的所有元素运行结果如下:

>> A(2,:)

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