哈工大MATLAB课程设计.doc

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1、年春季学期MATLAB 课程考查题院系： 姓名： 学号：一、必答题：1简述MATLAB语言的主要功能及组成部分？1 数学运算功能 2 2D和3D图形显示功能3 交互式的高级编程语言4 工具箱函数功能5 编译功能（1）开发环境（2）MATLAB数学函数库（3）MATLAB 语言：(MATLAB Language)一种高级编程语言（高阶的矩阵/数组语言），包括控制流的描述、函数、数据结构、输入输出及面对对象编程；（4）句柄图形（5）应用程序接口3简述工作空间的功能？用于储存各种变量和结果的空间，显示变量的名称、大小、字节数及数据类型，对变量进行观察、编辑、保存和删除。（图示、操作演示）。临时变量不

2、占空间，4简述MATLAB中有几种获得帮助的途径？MALTAB的各个函数，不管是内建函数、M文件函数、还是MEX文件函数等，一般它们都有M文件的使用帮 助和函数功能说明，各个工具箱通常情况下也具有一个与工具箱名相同的M文件用来说明工具箱的构成内容等。在MATLAB命令窗口中，可以通过指令来获取这 些纯文本的帮助信息。通常能够起到帮助作用、获取帮助信息的指令有help、lookfor、which、doc、get、type等。1） 直接使用help指令，可以获取当前电脑上MATLAB的分类列表，即当前安装的工具箱名称以及其简 要描述。2） 使用help工具箱名，可以获取该工具箱的相关的函数、图形用

3、户工具以及演示文件名等。由前面的 help的使用方法1），我们可以在毫不知道我们要查找的函数具体名称，也不清除它所在工具箱的具体名称，仅仅知道其大概所属类别的情况下，查找出其所在 工具箱的具体名称。然后，再用help工具箱名就可以得到该工具箱的函数列表，每个函数后面有简要的说明，可以根据其说明来确定可能需要的是哪个函 数。例如，在命令窗口中，输入helpoptim就可以获得该工具箱基本信息和分类函数列表：3） 使用help函数名可以获得该函数的纯文本的帮助信息，通常也带有少量的例子。通过上面的使用方法 2），应该已经找到了需要的函数的具体名称，然后就可以在MATLAB命令窗口中用help指令获

4、取该函数的具体信息了4） doc函数名可以在MATLAB的帮助文档浏览器中调出该函数的文档；typeM文件函数名或者 editM文件函数名可以分别在命令窗口中打印出该M文件源代码和在M文件编辑器中打开该M文件函数源代码，以便查看该函数源文 件；helpwin函数名与help函数名获得的帮助信息一样，只是将其在帮助文件浏览器中打开。5在进行算术运算时，如何区分数组运算和矩阵运算两种运算？二者输入形式和书写方法相同，差别仅在于使用不同的运算符号，执行不同的计算过程，数组的运算是对应元素之间的运算，而矩阵运算是根据矩阵的运算规则进行。6试述函数文件的文件结构。（1）函数定义行(2)帮助文本(3)函数

5、体(4)注释7简述GUI开发环境中提供的开发工具及用途？布局编辑器:在图形窗口中加入及安排对象。几何排列工具：调整各对象相互之间的几何关系和位置。属性编辑器：查询并设置属性值。对象浏览器：用于获得当前matlab图形用户界面程序中所有的对象信息和类型，同时显示控件的名称和标识。在控件上双击鼠标可以打开该控件的属性编辑器。8MATLAB中运用了哪几种控制程序流程的语言？8种控制程序流程的语句：for, while, if, switch, try, continue, break, return9轴对象是使用的最多的图形对象之一，说明轴对象是哪个对象的子对象，又是那些对象的父对象？是图形窗口对象

6、的子对象，是核心对象，组对象，注释对象，图形对象的父对象。10简述如何设置和获取指定句柄对象的属性值？ Set 和get函数用于设置和获取指定句柄对象的属性值句柄是图形对象的标识代码，标识代码含有图形对象的各种必要的属性信息。各图形对象的句柄数据格式： 根屏幕 0 图形窗口 整数，表示图形窗口数 其它对象 对应的符点数 所有能创建图形对象的matlab函数都可给出所创建图形对象的句柄11MATLAB的Simulink 的功能是什么?简述使用simulink的三大步骤。功能：是交互式动态系统建模、仿真和分析的图形环境，是进行基于模型的嵌入式系统开发的基础开发环境。他可以针对控制系统、信号处理及通

7、信系统等进行系统的建模、仿真和分析等工作。模型构建与定义、模型的分析及修正是使用simulink的三大步骤。12，计算x的协方差、y的协方差、x与y的互协方差。x=1,2,3,4,5;y=2,4,6,8,10;c=cov(x)a=cov(y)b=cov(x,y)c = 2.5000a = 10b = 2.5000 5.0000 5.0000 10.000013 在MATLAB中如何建立矩阵，并将其赋予变量a？a=12 4 56;0 7 52;34 1 67a = 12 4 56 0 7 52 34 1 6714在MATLAB程序运算中输入、输出的角度是度数还是弧度？在MATLAB中角度的输入是

8、用的弧度数。15计算与的数组乘积。a=61 9 3;8 3 5;b=13 4 0;9 2 12;a.*bans = 793 36 072 6 6016解方程组。 a=2 9 0 ;3 4 11;2 2 6; b=13 6 6; x=a/bx = 0.3320 0.53530.307117将(x-16)(x-5)(x-1)展开为系数多项式的形式。 a=-16 -5 -1; p=poly(a); pstr=poly2str(p,x)pstr = x3 + 22 x2 + 101 x + 8018求解多项式2x3-4x2+12x+34的根。 a=2 -4 12 34; p=poly(a); v=ro

9、ots(p)v = 34.0000 12.0000 -4.0000 2.000019求解在x=8时多项式(x-1)(x-2) (x-3)(x-4)的值。 a=-1 -2 -3 -4; p=poly(a); x=8; y=polyval(p,x)y = 1188020计算多项式乘法(x2+2x+2)(x2+5x+4)。 a=1 2 2; b=1 5 4; c=conv(a,b); pstr=poly2str(c,x)pstr = x4 + 7 x3 + 16 x2 + 18 x + 821计算多项式除法(3x3+13x2+6x+8)/(x+4)。 a=3 1 3 6 8; b=1 4; c=de

10、conv(a,b)；pstr=poly2str(c,x)pstr = 3 x3 - 11 x2 + 47 x 18221计算多项式的微分和积分。f=sym(4*x4-12*x3-14*x2+5*x+9);c=diff(f,x) c = 16*x3 - 36*x2 - 28*x + 522有一组测量数据如下表所示，数据具有y=x2的变化趋势，用最小二乘法求解y。x11.522.533.544.55y-1.42.735.98.412.216.618.826.2x=1 1.5 2 2.5 33.5 44.5 5;y=-1.42.7 35.9 8.4 12.2 16.618.8 26.2;p=poly

11、fit(x,y,2)p = 0.9195 0.8898 -2.2105 plot(x,y)23有一正弦衰减数据y=sin(x).*exp(-x/10)，其中x=0:pi/5:4*pi，用三次样条法进行插值。x0=0:pi/5:4*pi; y0=sin(x0).*exp(-x0/10);x=0:pi/20:4*pi;y=spline(x0,y0,x);plot(x0,y0,or,x,y,b)24用符号函数法求解方程at2+b*t+c=0。 solve(a*t2+b*t+c) ans = 1/2/a*(-b+(b2-4*a*c)(1/2) 1/2/a*(-b-(b2-4*a*c)(1/2)25因式

12、分解：a=sym(x4-5*x3+5*x2+5*x-6); b=factor(a) b = (x - 1)*(x - 2)*(x - 3)*(x + 1)26 ，用符号微分求df/dx。a=sym(x4-5*x3+5*x2+5*x-6); b=factor(a) b = (x - 1)*(x - 2)*(x - 3)*(x + 1)27符号函数绘图法绘制函数x=sin(3t)cos(t)，y=sin(3t)sin(t)的图形，t的变化范围为0,2p。t=0:0.05:2.*pi;x=sin(3.*t).*cos(t);y=sin(3.*t).*sin(t);plot(x,y);title(x=

13、sin(3t)cos(t),y=sin(3t)sin(t);28有一组测量数据满足，t的变化范围为010，用不同的线型和标记点画出a=0.1、a=0.2和a=0.5三种情况下的曲线。并用箭头线标识出各曲线a的取值和图例框。x=0:0.03:10;y=exp(-0.1.*x);z=exp(-0.2.*x);d=exp(-0.5.*x);plot(x,d,m,x,y,b,x,z,k);title( y = exp(-ax);29建立一个简单模型，用信号发生器产生一个幅度为2V、频率为0.5Hz的正弦波，并叠加一个被放大3倍后0.6V的噪声信号，将叠加后的信号显示在示波器上并传送到工作空间。N=10

14、00;t=linspace(0,5,N);z=sin(4.*pi.*t);%加噪声前画图figure(1)%加噪声z=awgn(z,5,measured);figure(2)plot(t,z)二、选答题：用Matlab编制一个解决你所在学科内某小问题的应用程序或在下列题中选答4题：1有一组测量数据满足，t的变化范围为010，用不同的线型和标记点画出a=0.1、a=0.2和a=0.5三种情况下的曲线，并添加标题，用箭头线标识出各曲线a的取值，添加标题和图例框。x=0:0.03:10;y=exp(-0.1.*x);z=exp(-0.2.*x);d=exp(-0.5.*x);plot(x,d,m,x

15、,y,b,x,z,k);title( y = exp(-ax);2用sphere函数产生球表面坐标，绘制不通明网线图、透明网线图、表面图和带剪孔（任选位置）的表面图。再将带剪孔的球形表面图的坐标改变为正方形，以使球面看起来是圆的而不是椭圆的，并关闭坐标轴的显示。X,Y,Z = sphere(30) ;mesh(X,Y,Z);X,Y,Z = sphere(30) ;mesh(X,Y,Z);hidden off;X,Y,Z = sphere(30) ;surface(X,Y,Z);hidden off;shading interp;3用subplot(position,0.1,0.15,0.3,0

16、.65)语句在一个图形窗口上开多个大小不等的子窗口进行绘图并添加注释，(各子图内容随意选择和安排)。4用c,hc=contour(peaks(30)语句绘制双峰曲面的等高线图，通过控制图形句柄的方法将第四条等高线加粗为2磅，将第六条等高线表示为虚线，在第十条等高线上加星号标记5有一周期为4p的正弦波上叠加了方差为0.1的正态分布的随机噪声的信号，用循环结构编制一个三点线性滑动平均的程序。（提示：用0.1*randn(1,n)产生方差为0.1的正态分布的随机噪声；三点线性滑动平均就是依次取每三个相邻数的平均值作为新的数据，如x1(2)=(x(1)+x(2)+x(3)/3，6编制一个解数论问题的函

17、数文件：取任意整数，若是偶数，则用2除，否则乘3加1，重复此过程，直到整数变为1。7有一组学生的考试成绩（见表），根据规定，成绩在100分时为满分，成绩在9099之间时为优秀，成绩在8089分之间时为良好，成绩在6079分之间为及格，成绩在60分以下时为不及格，编制一个根据成绩划分等级的程序。学生姓名王张刘李陈杨于黄郭赵成 绩7283569410088966854658有一组测量数据满足，t的变化范围为010，用不同的线型和标记点画出a=0.1、a=0.2和a=0.5三种情况下的曲线，并添加标题，用箭头线标识出各曲线a的取值，添加标题和图例框。9建立一个模拟系统，将摄氏温度Tc转换为华氏温度T

18、f ，两者的关系为：（Tf = 9/5Tc+32）。k=input(选择转换方式（1-摄氏转换为华氏，2-华氏转换为摄氏）：); if k=1 & k=2 disp(请指定转换方式) return end tin=input(输入待转变的温度（允许输入数组）：); if k=1 tout=tin*9/5+32; % 摄氏转换为华氏 k1=2; elseif k=2 tout=(tin-32)*5/9; % 华氏转换为摄氏 k1=1; endstr= C; F;disp(转换前的温度, , 转换后的温度)disp( ,num2str(tin),str(k,:), , num2str(tout),str(k1,:)