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)數學軟件，用于算法開發(fā)、數據可視化、數據分析以及數值計算的高級技術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。它將數值分析、矩陣計算、科學數據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值計算的眾多科學領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) 高效的數值計算及符號計算功能，能使用戶從繁雜的數學運算分析中解脫出來； 2) 具有完備的圖形處理功能，實現計算結果和編程的可視化； 3) 友好的用戶界面及接近數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、數據結構、輸入和輸出和面向對象編程特點。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。