matlab电气工具箱实验指导书

目录目录目录..............................................................................................................................................1实验一MATLAB集成操作环境.................................................................................................1实验二MATLAB运算基础.........................................................................................................2实验三选择和循环程序设计.......................................................................................................4实验四二维、三维绘图操作.......................................................................................................5实验五线性方程组和非线性方程数值求解...............................................................................6实验六数值微积分与符号运算...................................................................................................7实验七句柄图形...........................................................................................................................8实验八MATLAB图形用户界面设计.........................................................................................9实验一MATLAB基础操作环境1实验一MATLAB集成操作环境一、实验目的1、熟悉MATLAB的集成环境，了解各窗体的功能和使用方法；2、熟练使用MATLAB的帮助系统；3、学习使用目录修改工具，将用户自定义目录加入到MATLAB搜索路径中。二、实验内容1、写出下列题目的MATLAB命令代码，并上机运行结果。（1）绘制正弦曲线和余弦曲线；提示：利用plot函数。（2）求方程023973234xxx的全部根；提示：利用roots函数（3）求积分101lndxxx。提示：利用quad函数2、利用上述题目的结果，练习工作空间窗体、历史命令窗体的使用方法，完成相应矩阵的查看、修改和编辑以及命令的查询和重复等操作。3、使用MATLAB帮助系统，查询inv、plot、max、round等函数的功能和用法。提示：利用help命令或帮助窗体。4、在计算机硬盘中，建立个人目录（比如：E:\elec01\tgb\）,并将该目录加入到MATLAB搜索目录下。提示：利用path命令或对话框。实验二MATLAB运算基础2实验二MATLAB运算基础一、实验目的1、掌握建立矩阵的方法；2、掌握MATLAB各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。二、实验内容1、利用MATLAB求取下列表达式的值。（1）2185sin21ez；（2）21ln212xxz，其中52i145.02x；（3）3.0asin2eez33a.03a.0，ａ＝-3.0，-2.9，-2.8，…，2.8，2.9，3.0；提示：利用冒号表达式生成a向量，求各点的函数值是用点乘运算。（4）3t2122t111t04222，，，ttttz，其中t=0:0.5:2.5；提示：用逻辑表达式求分段函数值。2、已知78746573433412A，731203321B求下列表达式的值：（1）A+6*B和A-B+I（其中I为单位矩阵）；（2）A*B和A.*B；（3）A^3和A.^3；（4）A/B和B\A；（5）[A，B]和[A（[1，3]，：）；B^2]。3、设有矩阵A和B实验二MATLAB运算基础325201510524191494231813832217127221161161A，11049161372360490173B（1）求它们的乘积C；（2）将矩阵C的右下角3×2子矩阵赋给D；（3）查看MATLAB工作空间的使用情况。4、完成下列操作：（1）求[100，999]之间能被21整除的数的个数；提示：先利用冒号表达式，在利用find和length函数。（2）建立一个字符串向量，删除其中的大写字母。提示：利用find函数和空矩阵。实验三选择和循环程序设计4实验三选择和循环程序设计一、实验目的1、掌握利用if语句和switch语句实现选择结构的方法；2、掌握利用for语句和while语句实现循环结构的方法；3、掌握try语句的使用；4、熟悉利用向量运算来代替循环操作的方法。二、实验内容1、求下列分段函数的值其他，且，，且，13210065306222xxxxxxxxxxxy要求：用if语句实现，分别输出x=-5.0，-3.0，1.0，2.0，2.5，3.0，5.0时的y值。2、输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A，B，C，D，E。其中90~100分为A，80~89分为B，70~79分为C，60~69分为D，60分以下为E。要求：（1）利用switch语句实现；（2）输入百分制成绩后判断该成绩的合理性，对不合理的成绩应输出出错信息。3、建立5×6矩阵，要求输出矩阵第n行元素。当n值超过矩阵的行数时，自动转为输出矩阵最后一行元素，并给出出错信息。4、根据121...51311ny，求：y3时的最大n值以及此时的y值。5、一个三位整数各位数字的立方和等于该数本身则称该数为水仙花数。试输出全部水仙花数。要求：（1）用循环结构实现；（2）用向量运算实现。实验四二维、三维绘图操作5实验四二维、三维绘图操作一、实验目的1、掌握绘制二维图形的常用函数；2、掌握绘制三维图形的常用函数；3、掌握绘制图形的辅助操作。二、实验内容1、已知21xy，)2cos(2xy，2*13yyy，完成下列操作：（1）在同一坐标系下用不同的颜色和线型绘制3条曲线；（2）以子图形式绘制3条曲线；（3）分别用条形图、阶梯图、杆图和填充图绘制3条曲线。2、绘制极坐标曲线)sin(nba，并分析参数a，b，n对曲线形状的影响。3、分别用plot和fplot函数绘制函数xy1sin的曲线，分析两条曲线的差别。4、绘制函数的曲面图和等高线。（1）xyyxexxz2222；（2）22221111,yxyxyxf提示：绘制三维曲面图，首先要选定一平面区域并在该区域产生网格坐标矩阵。自行分析[x，y]=meshgrid（-1：0.5：2，1：5）的执行结果，体会产生网格坐标矩阵的方法。实验五线性方程组和非线性方程数值求解6实验五线性方程组和非线性方程数值求解一、实验目的1、掌握线性方程组的求解方法；2、掌握非线性方程的数值求解方法；3、掌握函数极值的求解方法。二、实验内容1、分别用3种不同的数值方法求线性方程组的解1129312243134945256uyxuzyxuzyxuzyx2、下面是一个线性病态方程组：52.067.095.0xxx6/15/14/15/14/13/14/13/12/1321（1）求方程的解；（2）将方程右边向量元素b3改为0.53，再求解，并比较b3的变化和解的相对变化；（3）计算系数矩阵A的条件数并分析结论。3、求非线性方程组得数值解。05012307lnsin32zyxzyxzyx，初值x0=1，y0=1，z0=1。4、求常微分方程的数值解。tytyyttycossin3112cos52，其中00t，5ft，10ty，00ty，20ty5、求函数在指定区间的最大值。2cossinxxxf，,0x实验六数值微积分与符号运算7实验六数值微积分与符号运算一、实验目的1、掌握数值积分的实现方法；2、掌握数值微分的实现方法；3、掌握符号表达式的运算法则；4、掌握利用符号表达式进行数值计算的方法。二、实验内容1、用数值方法求定积分。（1）2022112sin4cosdtttI（2）102211lndxxxI2、用数值方法求二重定积分。（1）1010122dxdyeIyx（2）00cos2dxdyyxI3、用3种不同的方法求函数xf的数值导数，并在同一坐标系中做出xf的图形。255122623xxxxxxf4、已知6x，5y，利用符号表达式的解。yxxz315、用符号方法求下列极限或导数（1）xeeximlxxx3tansin0sin121（2）已知xtxtaAxlncos3，分别求dxdA、22dtAd、dxdtAd2。6、用符号方法求下列积分（1）dxxxdx841（2）04211dxxx实验七句柄图形8实验七句柄图形一、实验目的1、掌握图形对象属性的基本操作；2、掌握利用图形对象属性进行绘图操作方法；二、实验内容1、建立一个图形窗口，使之北京颜色为红色，并在窗口上保留原有的菜单项，而且在按下鼠标的左键后显示出LeftButtonPressed字样。2、先利用缺省属性绘制曲线xexy22，然后通过图形句柄操作来改变曲线的颜色、线型和线宽，并利用文字对象给曲线添加文字注释xexy22。3、利用曲面对象绘制曲面xtetxvx2.02000sin10,01.0，并要求分别绘制曲面在yx、zx和zy平面上的投影。提示：通过视点的设置来绘制出曲面在两两平面上的通投影。4、以任意位置子图形式绘制出正弦、余弦、正切和余切函数曲线。提示：利用坐标轴对象对图形窗口做任意分割。实验八MATLAB图形用户界面设计9实验八MATLAB图形用户界面设计一、实验目的1、了解图形用户界面的特点；2、掌握菜单设计的方法；3、掌握建立控件对象的方法；4、掌握对话框设计的方法；二、实验内容1、设计菜单。菜单条仅有File菜单项，File下有New、Plot和Exit等3个选项。选择New时利用Edit命令建立一个新的M文件。选择Plot将显示下一级菜单，其中有SineWave和CosineWave两个子菜单项，且若选择了其中的SineWave菜单项，则将打开一个新的图形窗口并显示出正弦曲线。若选择了其中的CosineWave菜单项，则将打开一个新的图形窗口并显示出余弦曲线。如果选择Exit菜单项，则将关闭窗口并退出用户系统回到MATLAB命令窗口。2、建立一图形演示对话框。在编辑框中输入绘图命令，当单击“绘图”按钮时，能在左边坐标轴绘制出所对应的图形，弹出框提供色图控制，列表框提供坐