河南理工大學電氣工程學院MATLAB課程論.doc

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河南理工大學電氣工程學院MATLAB課程論文 班級：光電2班 姓名：范宇飛 學號：311308000713  目錄 河南理工大學電氣工程學院MATLAB課程論文 - 1 - 一 MATLAB簡介 - 3 - 簡介 - 3 - 優(yōu)勢 - 3 - 特點 - 3 - 二 MATLAB的應用 - 4 - 用MATLAB求矩陣的行列式的值、逆和特征根 - 4 - 用MATLAB繪制二維曲線圖 - 5 - 用MATLAB繪制三維圖像 - 6 - 用MATLAB求極限 - 8 - 用MATLAB求積分 - 8 - 用MATLAB求二重積分 - 9 - 用MATLAB解高階微分方程 - 9 - 三 心得體會 - 10 - 一 MATLAB簡介 簡介 MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。 MATLAB是matrix&laboratory兩個詞的組合，意為矩陣工廠（矩陣實驗室）。是由美國mathworks公司發(fā)布的主要面對科學計算、可視化以及交互式程序設計的高科技計算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計算、科學數(shù)據(jù)可視化以及非線性動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環(huán)境中，為科學研究、工程設計以及必須進行有效數(shù)值計算的眾多科學領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設計語言的編輯模式，代表了當今國際科學計算軟件的先進水平。 優(yōu)勢 1) 高效的數(shù)值計算及符號計算功能，能使用戶從繁雜的數(shù)學運算分析中解脫出來； 2) 具有完備的圖形處理功能，實現(xiàn)計算結(jié)果和編程的可視化； 3) 友好的用戶界面及接近數(shù)學表達式的自然化語言，使學者易于學習和掌握； 4) 功能豐富的應用工具箱(如信號處理工具箱、通信工具箱等) ，為用戶提供了大量方便實用的處理工具。 特點 Matlab 是一個高級的矩陣/陣列語言，它包含控制語句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入和輸出和面向?qū)ο缶幊烫攸c。用戶可以在命令窗口中將輸入語句與執(zhí)行命令同步，也可以先編寫好一個較大的復雜的應用程序（M文件）后再一起運行。新版本的MATLAB語言是基于最為流行的C++語言基礎上的，因此語法特征與C++語言極為相似，而且更加簡單，更加符合科技人員對數(shù)學表達式的書寫格式。使之更利于非計算機專業(yè)的科技人員使用。而且這種語言可移植性好、可拓展性極強，這也是MATLAB能夠深入到科學研究及工程計算各個領(lǐng)域的重要原因。 二 MATLAB的應用 用MATLAB求矩陣的行列式的值、逆和特征根 程序 A=[2,3;3,5],... DA=det(A),IA=inv(A),EA=eig(A) 結(jié)果A = 2 3 3 5 DA = 1.0000 IA = 5.0000 -3.0000 -3.0000 2.0000 EA = 0.1459 6.8541 用MATLAB繪制二維曲線圖 程序 t=0:0.05:2*pi; plot(t,sin(t),r-.o,t,cos(t),m-s) legend(sinx,cosx,4) axis([0 2*pi -2 2]) 結(jié)果 用MATLAB繪制三維圖像 程序 t=-3:0.125:3; x=sin(2.*t); y=cos(2.*t); [X,Y]=meshgrid(x,y); Z=X.^2+2*Y.^2; mesh(X,Y,Z); axis([-1 1 -1 1 0 3]) pause meshc(X,Y,Z) pause surf(X,Y,Z) 結(jié)果 用MATLAB解方程組 程序 [x,y,z]=solve(x*y^2+z^2=0,y-z=1,x^2-5*x+6) 結(jié)果 x = 3 2 2 3 y = (3^(1/2)*i)/4 + 1/4 (2^(1/2)*i)/3 + 1/3 1/3 - (2^(1/2)*i)/3 1/4 - (3^(1/2)*i)/4 z = (3^(1/2)*i)/4 - 3/4 (2^(1/2)*i)/3 - 2/3 - (2^(1/2)*i)/3 - 2/3 - (3^(1/2)*i)/4 - 3/4 用MATLAB求極限 程序 fxy=sym(log(x+exp(y))/sqrt(x^2+y^2)); result=limit(limit(fxy,x,1),y,0) 結(jié)果 result = log(2) 用MATLAB求積分 程序 syms a x t y1 y2 y1=sqrt(a+t) y2=int(y1,t,x,x^2); diff(y2,x) 結(jié)果 y1 = (a + t)^(1/2) ans = 2*x*(x^2 + a)^(1/2) - (a + x)^(1/2) 用MATLAB求二重積分 程序 syms x y f=(2-x-y)/2;y1=x;y2=x^2; X=solve(x-x^2=0) fdy=int(f,y,x^2,x) I=int(fdy,x,X(1),X(2)) 結(jié)果 X = 0 1 fdy = (x*(x - 1)^2*(x + 4))/4 I = 11/120 用MATLAB解高階微分方程 程序 y1=dsolve(D2y-10*Dy+9*y=exp(2*x),Dy(0)=33/7,y(0)=6/7) 結(jié)果 y1 = exp(2*x)/9 - exp(t)*(exp(2*x)/8 - 3/8) + exp(9*t)*(exp(2*x)/72 + 27/56) 三 心得體會 經(jīng)過這幾周的課程學習和實驗學習，我學到了很多東西。對于以前書本上不理解的知識，通過試驗的學習得到了理解，學會的知識也得到了進一步深化。 課程設計在剛接觸的時候感覺很難，因為隔了這么長時間，學到的知識有都忘得差不多了，所以我們積極的復習課本，從中收獲了不少知識，模糊的實驗步驟漸漸清晰起來。課程設計雖然結(jié)束了，但它帶來的影響卻是無窮盡的。它不僅鍛煉了我們的動手能力，也增強了我們的理解和學習能力。特別是對Matlab的應用，不再僅僅的局限于搬抄課本上的程序，而是自己去思考去設計實驗的源程序，更具有挑戰(zhàn)性，也使我的Matlab知識得到了提高，對于后續(xù)的學習會更加有幫助。