课程实验报告
学年学期2015-2016学年第2学期
课程名称MATLAB与科学计算
实验名称实验一 MATLAB环境与数值计算实验室测量测绘实验中心计算机室专业年级土木13级
学生姓名
学生学号 20130
提交时间 2016-06-02 成绩
任课教师王增红
水利与建筑工程学院
实验一 MATLAB环境与数值计算
1、目的和要求
（1）熟练掌握MATLAB的启动和退出、MATLAB的命令窗口；常用选单和工具栏，通过实例初步认识对MATLAB的命令和程序运行等。
（2）熟练掌握MATLAB变量的使用；
（3）熟练掌握矩阵的创建、掌握MATLAB的矩阵和数组的运算；
（4）熟悉MATLAB多项式的运用，掌握MATLAB的拟合和插值方法、积分运算和统计运算。
2、内容和步骤
参见教材实验一、二。
3、实验报告提交要求
（1）用MALTAB命令和M程序两种方式求解三元一次方程组。
答：以求解三元一次方程组{2a−b+3c=5
3a+b−5c=5
4a−b+c=9
为例：
（2）用MALTAB命令和M程序两种方式求解3×3复数矩阵的模和相角。
答：
（3）创建一个4╳4矩阵，求逆矩阵、产生对角矩阵、求矩阵的秩等。
（5）创建一个一元四次多项式，进行多项式求值，求根计算。
432
（6）创建一个一元三次多项式，取十个不同自变量值，计算多项式的值，并分别进行一阶、二阶拟合，图示原始数据和拟合结果
（7）自建一个一元三次多项式，取十个不同自变量值，计算多项式的值，并用线性、相邻点和三次插值，图示其插值结果。
解：
（8）给出多组温度的测定值（内含平均温度、最低、最高温度），并求其平均温度、最低、最高温度的平均值、标准差等。
解：
>> a=fix(40*rand(6,3)+1)
a =
39 32 28
20 39 31
33 27 30
6 2 16
17 34 27
37 38 7
>> mean(a) %各列的平均值
ans =
25.3333 28.6667 23.1667 >> std(a) %各列的标准差
ans =
13.0639 13.7647 9.5795
课程实验报告
学年学期2015-2016学年第2学期
课程名称MATLAB与科学计算
实验名称实验二 MATLAB的符号计算与可视化实验室测量测绘实验中心计算机室专业年级土木13级
学生姓名
学生学号
提交时间 2016-06-02
成绩
任课教师王增红
水利与建筑工程学院
实验二 MATLAB的符号计算与可视化
1、目的和要求
（1）熟练掌握MATLAB符号表达式的创建、代数运算及化简。
（2）熟悉符号方程的求解。
（3）熟练掌握MATLAB二维曲线、三维图形的绘制。
（4）熟练掌握各种特殊图形的绘制。
2、内容和步骤
参见教材实验三、四。
3、实验报告提交要求
（1）使用sym和syms命令创建符号变量和符号表达式；
解：>> syms x y
>> z=x^6+y^5+x*y
z =
x^6 + x*y + y^5
>> subs(z,x,5) %用5替换了x
ans =
y^5 + 5*y + 15625
（3）寻找两个一元三次符号表达式，分别进行其符号表达式的加、减、乘等运算；
（4）寻找一个可化简的符号表达式，并化简；
解：>> y=sym('x^7+x^5+1')
y =
x^7 + x^5 + 1
>> factor(y)
ans =
(x^2 + x + 1)*(x^5 - x^4 + x^3 - x + 1)
(5) 绘制二维曲线，寻找四种二维的曲线，把图形窗口分割为2列2行，并分别标明图名、坐标等。
解：
(6) 绘制特殊图形。
参照教材中相关内容，选取不同的数据绘制三维条形图；
（7）随机产生正态分布的数据100个，给出统计数据，并绘制饼状图。
注:所有题目要求不同的学生采用不同的符号数字，报告中应列明命令或M文件及结果，（5）～（7）题要求用M文件表达。
课程实验报告
学年学期2015-2016学年第2学期
课程名称MATLAB与科学计算
实验名称实验三 MATLAB程序设计
实验室测量测绘实验中心计算机室专业年级级
学生姓名
学生学号 1
提交时间 2016-06-02 成绩
任课教师王增红
水利与建筑工程学院
实验三 MATLAB 程序设计
1、目的和要求
（1）熟练掌握MATLAB 的程序流程控制结构。
（2）熟练掌握M 文件的结构。
（3）熟练掌握函数调用和参数传递。
2、内容和步骤
参见教材实验五。
3、实验报告提交要求
用for 语句、while 和函数调用三种方式分别对下述两题进行编程，并上机进行操作、运行出结果。
(1) +-+-+-
=)!
2()1(!4!21cos 242n x x x x n
n n ≥30即可
（2） ++-++-+-=++1
)1(432)1ln(1
432n x x x x x x n n (-1＜x ≤1) n ≥2000即可
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学年学期2015-2016学年第2学期
课程名称MATLAB与科学计算
实验名称实验四 Simulink仿真
实验室测量测绘实验中心计算机室专业年级土级
学生姓名
学生学号
提交时间 2016-06-02 成绩
任课教师王增红
水利与建筑工程学院
实验四 Simulink仿真
1、目的和要求
掌握Simulink的模型窗口、创建过程，会设置模块和信号线参数。
2、内容和步骤
参见教材7.5.2小节内容。
3、实验报告提交要求
(1) 使用Simulink模型窗口用两种方法建立二阶系统的仿真模型，并写出具体步骤。
法一：
➢打开simulink窗口，新建一个模型。
➢在“Sources”模块库选择“Step”模块，在“Conyinuous”模块库选择“Transfer Fcn”
模块，在“Math Operations”模块库选择“Sum”模块，在“Sinks”模块库选择“Scope”
模块。
连接各模块，从信号线引出分支点，构成环闭系统。
➢设置模块参数，打开“Sum”模块“参数设置”对话框，将“Icon shape”设置为“rectangular”，将“List of signs”设置为“｜+-”。
在“Transfer Fcn”模块的“参数设置”对话框
中，将坟墓多项式“Denominator”设置为“[1 0.6 0]”。
在“Step”模块的“参数设置”
对话框中，将“Step time”修改为0。
➢添加信号线文本注释。
➢方针并分析。
在Simulink模型窗口，选择菜单“Simulation”→“Simulation parameters…”命令，
在“Solver”页将“Stop time”设置为15，单机“Start simulation”按钮，示波器显
示时间为15s。
打开示波器的“y坐标设置”对话框，将y坐标的“Y-min”改为0，“Y-max”
改为2。
运行后得到下图。
图一图二
法二：将法一中系统的结构修改成使用积分模块（integrater）和零极点模块（zero-pole）串联，反馈使用“math operations”模块库中的“gain”模块结构成反馈环的增益为-1，二阶系统结构如图一所示，因此运行后的波形图也与法一所得到的波形图相同。
图一图二
(2) 使用Simulink模型窗口创建如下所示的模型，并进行仿真。
步骤：
➢选择“sources”模块库中选择两个“sine wave”模块，在“Math Operations”中选择“sum”
模块，在“sinks”模块中选择“scope”模块，在“continuous”模块库中选择“integrator”
模块。
➢然后用信号线连接个模块，构成闭环系统。
➢仿真并分析，单击工具栏中的“start simulation”按钮开始仿真，在示波器上显示仿真波形。
图一图二。