本科公选课《计算机及仿真应用》复习题课件.docx
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本科公选课《计算机及仿真应用》复习题课件
一、使用MATLAB语言进行编程(共20分)
复数数组的生成及用MATLAB指令对数组元素进行操作
①创建复数数组
。
②利用MATLAB指令求复数数组的实部和虚部。
③利用for循环语句求矩阵中各元素的模和幅角。
④直接法求复数矩阵中各元素的模和幅角。
解:
1、AR=[5,7;6,8];AI=[1,3;2,4];
A=AR-AI*i
2、A_real=real(A)
A_image=imag(A)
3、form=1:
2
forn=1:
2
Am1(m,n)=abs(A(m,n));
Aa1(m,n)=angle(A(m,n))*180/pi;
end
end
Am1,Aa1
4、Am2=abs(A)
Aa2=angle(A)*180/pi
复数数组的生成及用MATLAB指令对数组元素进行操作
①创建复数数组
。
②利用MATLAB指令求复数数组的实部和虚部。
③利用for循环语句求矩阵中各元素的模和幅角。
④直接法求复数矩阵中各元素的模和幅角。
解:
1、AR=[5,7;6,8];AI=[1,3;2,4];
A=AR+AI*i
2、A_real=real(A)
A_image=imag(A)
3、form=1:
2
forn=1:
2
Am1(m,n)=abs(A(m,n));
Aa1(m,n)=angle(A(m,n))*180/pi;
end
end
Am1,Aa1
4、Am2=abs(A)
Aa2=angle(A)*180/pi
二、
1、求解以下线性方程组,要求写出程序代码和运行结果。
解:
clear
symsx1x2x3x4
f=2*x1+3*x2+x3+2*x4-8;
g=x1+3*x2+x4-6;
h=x1-x2+x3+8*x4-1;
i=7*x1+x2-2*x3+2*x4-5;
[x1,x2,x3,x4]=solve(f,g,h,i)
x1=13/17
x2=320/187
x3=212/187
x4=19/187
2、写出程序代码,观察函数
当
时的变化趋势。
解:
symsx;
limit(sin(x)/x^2,x,inf)
运行结果:
ans=0
3、试编程求下列线性方程组的解
,
,
,
A=sym([11/21/2-1;11-11;1-1/4-11;-8-111]);
b=sym([0;10;0;1]);
X1=A\b
运行结果如下:
X1=
1
8
8
9
4、试编程求下列线性方程组的解
,
,
,
A=sym([11/41/2-1;1111;11/4-11;-8-111]);
b=sym([0;9;0;12]);
X1=A\b
运行结果如下:
X1=
-3
12
0
0
三、试编程进行多项式的运算
①求代数方程
的根。
②设方程的根为
,求它们对应的
多项式的系数。
解:
①p=[3,4,7,2,9,12];
x=roots(p)
程序运行结果如下:
x=
-0.8612+1.4377i
-0.8612-1.4377i
0.6737+1.0159i
0.6737-1.0159i
-0.9583
②x=[-3,-5,-8,-9];
PP=poly(x)
程序运行结果如下:
PP=
1252238311080
③求代数方程
在
处的值。
④求多项式
的一阶导数。
解:
①p=[3,4,7,2,9,12];
x=[0,-1,-2,-3];
y=polyval(p,x)
程序运行结果如下:
y=
12-1-86-591
②p=[3,4,7,2,9,12];
P1=polyder(p)
程序运行结果如下:
P1=
15162149
四、试根据测量的数据编程计算电阻的平均值
1、实验测得电阻两端电压的一组数据:
0.89,1.20,3.09,4.25,3.67,7.78,8.79,7.91,9.87,10.32;通过电阻电流的一组数据:
0.029,0.039,0.099,0.150,0.12,0.245,0.289,0.261,0.311,0.345;
clear
vr=[0.89,1.20,3.09,4.25,3.67,7.78,8.79,7.91,9.87,10.32];
ir=[0.029,0.039,0.099,0.150,0.12,0.245,0.289,0.261,0.311,0.345];
r=vr./ir
rm=mean(r)
运行结果如下:
r=
Columns1through7
30.689730.769231.212128.333330.583331.755130.4152
Columns8through10
30.306531.736329.9130
rm=
30.5714
2、实验测得电阻两端电压的一组数据:
0.88,1.21,3.08,4.21,3.65,7.68,8.77,7.81,9.97,10.53;通过电阻电流的一组数据:
0.026,0.038,0.097,0.152,0.119,0.235,0.284,0.251,0.301,0.356;
clear
vr=[0.88,1.21,3.08,4.21,3.65,7.68,8.77,7.81,9.97,10.53];
ir=[0.026,0.038,0.097,0.152,0.119,0.235,0.284,0.251,0.301,0.356];
r=vr./ir
rm=mean(r)
运行结果如下:
r=
Columns1through7
33.846231.842131.752627.697430.672332.680930.8803
Columns8through10
31.115533.122929.5787
rm=
31.3189
五、作图题:
1、设
,把
区间分为250点,画出以
为横坐标,
为纵坐标的曲线。
解:
MATLAB源程序为:
clear;
x=(0:
249)/249*(4*pi);
y=cos(x).*[0.5+3*sin(x)./(1+x.^2)]
plot(x,y);
xlabel('x');ylabel('y');
程序运行结果如下:
2、设
,把
区间分为250点,画出以
为横坐标,
为纵坐标的曲线。
解:
MATLAB源程序为:
clear;
x=(0:
249)/249*(4*pi);
y=sin(x).*[0.5+3*cos(x)./(1+x.^2)];
plot(x,y);
xlabel('x');ylabel('y');
程序运行结果如下:
3、图示以下两复数的和,试编程实现
,
;
z1=3+4*i;z2=2+i;z12=z1+z2
%以下用于绘图
clf,holdon
plot([0,z1,z12],'-b','LineWidth',3)
plot([0,z12],'-r','LineWidth',3)
plot([z1,z12],'ob','MarkerSize',10)
holdoff,gridon
axisequal
axis([0,6,0,6])
text(3,4.3,'z1')
text(5,4.7,'z2')
text(3,2.7,'z12')
xlabel('real')
ylabel('image')
shg
运行结果如下:
z12=
5.0000+5.0000i
4、图示以下两复数的和,试编程实现。
,
;
z1=5+2*i;z2=3+6*i;z12=z1+z2
%以下用于绘图
clf,holdon
plot([0,z1,z12],'-b','LineWidth',3)
plot([0,z12],'-r','LineWidth',3)
plot([z1,z12],'ob','MarkerSize',10)
holdoff,gridon
axisequal
axis([0,8.5,0,8.5])
text(5,1.5,'z1')
text(8,7.5,'z2')
text(3.5,4.4,'z12')
xlabel('real')
ylabel('image')
shg
运行结果如下:
z12=
8.0000+8.0000i
六、函数文件的编写
1、已知函数
,编写能对任意一组输入x值求相应y值的程序。
解:
1、编写M函数文件。
functiony=exam(x);
n=length(x);
k=1:
n;
y(k)=x(k).^3;
2、把文件放在搜索路径上。
3、运行以下指令
x=[-2,-1,0,1,2,5]
y=exam(x)
2、已知函数
,编写能对任意一组输入x值求相应y值的程序。
解:
1、编写M函数文件。
functiony=exam(x);
n=length(x);
k=1:
n;
y(k)=x(k).^2;
2、把文件放在搜索路径上。
3、运行以下指令
x=[-2,-1,0,1,2,5]
y=exam(x)
3、已知函数
,编写能对任意一组输入x值求相应y值的程序。
解、1、编写M函数文件。
functiony=exam(x);
n=length(x);
k=1:
n;
y(k)=x(k).^4;
2、把文件放在搜索路径上。
3、运行以下指令
x=[-2,-1,0,1,2,5]
y=exam(x)
4、已知函数
,编写能对任意一组输入x值求相应y值的程序。
解、1、编写M函数文件。
functiony=exam(x);
n=length(x);
k=1:
n;
y(k)=x(k).^(1/2);
2、把文件放在搜索路径上。
3、运行以下指令
x=[1,4,9,16,25,36]
y=exam(x)
七、SIMULINK仿真(共20分)
1、系统的功能是对输入信号进行平方运算,现要求建立系统的Simulink模型并进行简单的仿真分析。
①系统输入信号源幅值为2的余弦波;
②使用示波器同时显示原始信号和结果信号;
解:
模型文件夹如下图所示:
信号源参数设置:
运行结果:
2、系统的功能是对输入信号进行平方运算,现要求建立系统的Simulink模型并进行简单的仿真分析。
①系统输入信号源幅值为3的正弦波
②使用示波器同时显示原始信号和结果信号
解:
模型文件夹如下图所示:
信号源参数设置:
运行结果:
3、利用Simulink求解
在区间
的积分,并求出积分值
。
(提示:
时间变量由Clock产生;注意使用Product,Mathfunction,Integrator,Display,Scope等库模块;)
解:
模型文件如下:
运行结果如下:
4、利用Simulink求解
在区间
的积分,并求出积分值
。
(提示:
时间变量由Clock产生;注意使用Product,Mathfunction,Integrator,Display,Scope等库模块;)
解:
模型文件如下:
运行结果如下:
5、利用Simulink求解微分方程
,方程的初始条件为
,
。
在增益模块“Gain”取值分别为2和100的情况下(即数学表达式中
,
)运行,给出运行结果。
(提示:
注意使用Constant,Product,Add,Gain,Integrator,Scope等库模块;注意初始状态设置;针对不同
,采用不同的解算器,并设置不同的仿真终止时间。
)
解:
模型文件如下:
时,
时的运行结果分别如下:
6、利用Simulink求解微分方程
,方程的初始条件为
,
。
在增益模块“Gain”取值分别为3和50的情况下(即数学表达式中
,
)运行,给出运行结果。
(提示:
注意使用Constant,Product,Add,Gain,Integrator,Scope等库模块;注意初始状态设置;针对不同
,采用不同的解算器,并设置不同的仿真终止时间。
)
解:
模型文件如下:
时,
时的运行结果分别如下:
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
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- 计算机及仿真应用 本科 选课 计算机 仿真 应用 复习题 课件
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