Matlab运算与一阶动态电路分析(3)

武汉理工大学《专业基础实践》课程设计说明书

2.3 MATLAB的典型应用

MATLAB的应用领域十分广阔，典型的应用举例如下：

(1) 数据分析

(2) 数值与符号计算； (3) 工程与科学绘图； (4) 控制系统设计； (5) 航天工业； (6) 汽车工业； (7) 生物医学工程； (8) 语音处理；

(9) 图像与数字信号处理； (10) 财务、金融分析； (11) 建模、仿真及样机开发； (12) 新算法研究开发； (13) 图形用户界面设计。

MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。附加的工具箱（单独提供的专用MATLAB函数集）扩展了MATLAB 环境，以解决这些应用领域内特定类型的问题。

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第3章设计题目

Matlab运算与一阶动态电路分析

20cos(0.5?)5cos(0.4?)1．计算y1=

2?3和y2=

4?3；

2．绘制函数y?xe?x在0?x?1时的曲线。 3．用图形表示离散函数y?(n?6)。

4．分析下面每条指令的功能并运行，观察执行结果。 (1) X=0:0.25:3;

Y=X.*exp(-X);

plot(X,Y),xlabel(‘x’), ylabel(‘y’),title(‘y=x*exp(-x)’);

(2) A=zeros(3,5)

A(:)=-4:5 L=abs(A)>4 islogical(L) X=A(L)

(3) A=[1:5;6:10]

pow2(A)

(4) A=zeros(3,2)

A(:)=1:6 A=A*(1+i) A1=A.’; B1=A’;

(5) A=ones(2,3)

B=ones(2) C=eye(4) D=diag(C)

E=repmat(C,1,3)

5．计算y?2x5?0.1x3?10在x=0.1与10处的值。 6．求函数1?111????, n=100的值。 33323n?1

7．求1500个元素的随机数向量A中大于0.5的元素个数。

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8.用图形表示连续调制波形y?sin(t)sin(9t),运行下面的程序，观察结果，并简单说明。

t1=(0:11)/11*pi; y1=sin(t1).*sin(9*t1); t2=(0:100)/100*pi; y2=sin(t2).*sin(9*t2);

subplot(2,2,1),plot(t1,y1,'r.'),axis([0,pi,-1,1]),title('子图(1)') subplot(2,2,2),plot(t2,y2,'r.'),axis([0,pi,-1,1]),title('子图(2)') subplot(2,2,3),plot(t1,y1,t1,y1,'r.') axis([0,pi,-1,1]),title('子图(3)') subplot(2,2,4),plot(t2,y2)

axis([0,pi,-1,1]),title('子图(4)')

9. 计算下列矩阵A正交阵。

?114?? A??225????336??10．用FFT直接计算x=3sin(2*pi*50*t)+2cos(2*pi*120*t)+w(t)的功率谱。

L?2H。 R1?1?，R2?4?，11. 在如图所示的电路中，已知：Is?3A，R3?2?，Us?10V，

t?0时的uL(t)和iL(t)，（1）在t=0时，开关S1闭合，在开关动作前，电路已达稳态，试求：

并画出它们的波形。

（2）在经过10s后，开关S1闭合，S2打开，求此时的uL(t)和iL(t)，并画出其波形。

R1+_UsS1S2uLL_+iLR2R3Is

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第4章设计内容

4.1题一

计算y1=

20cos(0.5?)2?3和y2=

5cos(0.4?)4?3

4.1.1建模

分析:知此题是纯粹计算问题，需要调用的是MATLAB中sin()和cos()以及sqrt()函数，其中π在MATLAB软件是pi，直接在MATLAB的command window窗口中直接输入计算。

4.1.2 Matlab程序及仿真

图3题一结果显示图

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4.1.3运行结果分析

1、第一个实际值y1=0，因为分子cos(0.5π)=0，但软件在计算cos(0.5π)其值很小，并不视为0，所以才出现y1 =3.2814e-016。

2、第二个计算函数值y2= 0.2696，比较准确，更接近真实值。

4.2题二

绘制函数y?xe?x在0?x?1时的曲线。

4.2.1建模

分析：这道题目需要我们在[0,1]范围内绘制曲线，由资料可知使用plot函数可以在Matlab中画出二维图形。

（1）二维图形绘制plot函数 格式：plot(x,y)。

功能：输入两个数组的情况。绘出以x数组中的元素作为横坐标，y数组中的元素作为纵坐标的曲线。

还可以使用plot(x,[y1,y2,?.])的命令格式，以x为向量（即横轴），以y=[y1,y2,?]为数据矩阵，且其中的y1,y2,?为横向量还是列向量都可以得出多条基于相同横轴的曲（折）线。y的个数即为曲线的条数。此命令可以在同一张图中绘制多条曲线。 （2）由于题目中要求的x的取值范围0到1。其格式如下X=a:b:c,其中a是X的最小取值，c是X的最大的取值，b是X的步进，显然b值越小，做出的曲线才越接近X连续变化的曲线，也才越靠近实际的波形。为此实际中取x的步进为0.001作出的图形如图4所示。

（3）添加图形标题码命令title 格式：title（’string’）

功能：在当前坐标系的顶部加一个文本串string，作为该图形的标题。 （4）添加坐标轴标志函数xlabel,ylable,zlable 格式：xlabel(‘text’)或ylable(‘text’)或zlable(‘text’) 功能：给当前的X轴或Y轴或Z轴标注文本标注

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