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生理系统的仿真与建模东北大学秦皇岛分校1.叙述MATLAB的主要窗口包括哪些？其作用是什么？（5分）答：MATLAB的主要窗口包括：①命令窗口(CommendWindow)——供输入命令，实现计算或绘图功能；②工作空间窗口（Workspace）——用于列出数据的变量信息，包括变量名、变量字节大小、变量数组大小、变量类型等内容；③当前目录浏览器（CurrentDirectory）——显示当前目录下所有文件的文件名、文件夹类型和最后修改时间等内容；④命令历史窗口（CommendHistory）——显示窗口所有执行过的命令，利用该窗口，可以查看曾经执行过的命令，也可以重复利用这些命令。2.MATLAB的变量命名有什么规则？能用”pi”来作为变量名吗，为什么？（5分）答：1、规则：⑴变量名、函数名是对字母大小写敏感的，如变量myvar和MyVar表示两个不同的变量。⑵变量名的第一个字符必须是英文字母，最多可包括63个字符（英文、数字和下连符），如myvar201是合法变量。⑶变量名中不得包含空格、标点、运算符，但可以包含下连符，如变量名my_var_201是合法的，但my,var201不合法。⑷用户定义变量名时有两个忌讳：①用户变量名不应与MATLAB关键词（如for,if/else，end等）同名。②用户变量名不与MATLAB自用的变量名（如eps,pi等）、函数名（如sin,eig等）、文件夹名（如rtw,toolbox等）相同。2、不能用“pi”作为变量名，因为用户变量名不与MATLAB自用的变量名pi相同。3.M脚本文件与函数文件的主要区别是什么？（5分）答：M脚本文件和函数文件都属于M文件，脚本文件是包含多条MATLAB命令的文件，而函数文件可以包含输入变量，并把结果传送给输出变量，其主要区别为：脚本文件：1、多条命令的综合体；2、没有输入、输出变量；3、运算中生成的所有变量都存放在函数工作空间；4、包含函数声明行，脚本文件中的变量都是全局变量；5、脚本文件只是将一系列相关代码结合封装，没有输入参数和输出参数，即不自带参数，也不一定要返回结果。函数文件：1、它是在脚本文件的基础之上多添加一行函数定义行，其代码组织结构和调用方式与对应的脚本文件截然不同；2、函数文件是以函数声明行“function……”为开始，其实质是用户往MATLAB函数库里面添加子函数；3、函数文件中的变量都是局部变量，除非有特别声明；4、函数文件运行完毕后，其定义的变量将从工作空间中清除；5、多数函数文件一生理系统的仿真与建模东北大学秦皇岛分校般有输入和输出变量，并有返回结果。4.分别采用函数fix、floor、ceil和round对A=[-1.95,-1.25,1.45,1.85]取整，并说明这些取整函数的区别。（10分）解：由上述截图易得：fix（a）是当n0时，取小于n的最大整数；当n=0时，取大于n的最小整数。即向零点舍入；floor（a）是取小于n的最大整数，即向负的方向舍入；ceil（a）是取大于n的最小整数，即向正方向舍入；round（a）是纯粹的四舍五入。生理系统的仿真与建模东北大学秦皇岛分校5.分别采用不循环语句和循环语句For和while计算级数:S=1+6+62+63+···+633，并且说明循环语句For和while之间的区别。（15分）解：由上述截图易得：循环语句for和while的主要区别为for语句是以执行次数是否达到指定值来判断是否结束循环，且for语句的循环次数是确定的；while语句是以条件满足与否来判断是否结束循环，且while语句的循环次数是不确定的。生理系统的仿真与建模东北大学秦皇岛分校6.绘制函数曲线，要求写出程序代码(10分)(1)在区间[0:2π]均匀的取50个点，构成向量π(2)在同一窗口绘制曲线y1=sin(2*t-0.3);y2=3*cos(t+0.5)；要求y1曲线为红色点划线，标记点为圆圈；y2为蓝色虚线，标记点为星号解：01234567-3-2-10123ty曲线y1=sin(2*t-0.3)曲线y2=3*cos(t+0.5)生理系统的仿真与建模东北大学秦皇岛分校7.设1,1tyte在同一图形窗口采用子图的形式绘制不同图形，条形图、阶梯图、杆图和对数坐标图。（20分）解：-20200.51条形图-20200.51阶梯图-20200.51杆图-20200.51对数坐标图生理系统的仿真与建模东北大学秦皇岛分校8.用matlab编写二分法求方程的根的函数。（15分）解：（图中左边为erfenfa的m文件，右边为命令窗口的显示）9.(15分)某一过程中通过测量得到：t00.20.40.60.81.02.05.0y1.01.51.92.12.32.42.6-4.0编程完成以下内容：(1)分别采用三阶和四阶多项式对数据进行拟合；（提示：采用polyfit进行多项式拟合；调用格式为p=polyfit(t,y,n)，n为多项式阶数，p为得到的多项式系数）(2)比较拟合效果，要求把图形窗口分成两个子窗口，子窗口1绘制出原始测量值和三阶多项式拟合后的曲线，子窗口2绘制出原始测量值和四阶多项式拟合后的曲线；(3)根据已知时刻点的测量值，计算两种拟合方法的均方误差（MSE）。211ˆ()niiiMSEyyn，其中iy为上面表中的原始测量值，ˆiy为拟合后的估计值。生理系统的仿真与建模东北大学秦皇岛分校解：（图中s1,s2分别是三项式拟合的均方误差和四项式拟合均方误差）0246-4-3-2-101230246-5-4-3-2-10123