matlab应用课程设计。
目录。概述。
1.1简介1
1.2应用4
2.任务书
2.1本次任务完成条件5
2.2设计题目(第七套5
3.设计内容。
3.1 题一7
3.2 题二7
3.3 题三8
3.4 题四9
3.5 题五13
3.6 题六14
3.7 题七14
3.8 题八16
3.9 题九17
3.10 题十18
4.课程设计心得20
5.参考文献20
1、matlab概述。
1.1简介。
matlab是矩阵实验室(matrix laboratory)之意。除具备卓越的数值计算能力外,它还提供了专业水平的符号计算,文字处理,可视化建模**和实时控制等功能。
matlab的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用matlab来解算问题要比用c,fortran等语言完相同的事情简捷得多。当前流行的matlab 5.3/simulink 3.
0包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包(toolbox).工具包又可以分为功能***包和学科工具包。功能工具包用来扩充matlab的符号计算,可视化建模**,文字处理及实时控制等功能。
学科工具包是专业性比较强的工具包,控制工具包,信号处理工具包,通信工具包等都属于此类。开放性使matlab广受用户欢迎。除内部函数外,所有matlab主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件,用户通过对源程序的修改或加入自己编写程序构造新的专用工具包。
一种语言之所以能如此迅速地普及,显示出如此旺盛的生命力,是由于它有着不同于其他语言的特点,正如同fortran和c等高级语言使人们摆脱了需要直接对计算机硬件资源进行操作一样,被称作为***计算机语言的matlab,利用其丰富的函数资源,使编程人员从繁琐的程序**中解放出来。matlab最突出的特点就是简洁。matlab用更直观的,符合人们思维习惯的**,代替了cfortran语言的冗长**。
matlab给用户带来的是最直观,最简洁的程序开发环境。以下简单介绍一下matlab的主要特点。语言简洁紧凑,使用方便灵活,库函数极其丰富。
matlab程序书写形式自由,利用起丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务,压缩了一切不必要的编程工作。由于库函数都由本领域的专家编写,用户不必担心函数的可靠性。可以说,用matlab进行科技开发是站在专家的肩膀上。
具有fortran和c等高级语言知识的读者可能已经注意到,如果用fortran或c语言去编写程序,尤其当涉及矩阵运算和画图时,编程会很麻烦。例如,如果用户想求解一个线性代数方程,就得编写一个程序块读入数据,然后再使用一种求解线性方程的算法(例如追赶法)编写一个程序块来求解方程,最后再输出计算结果。在求解过程中,最麻烦的要算第二部分。
解线性方程的麻烦在于要对矩阵的元素作循环,选择稳定的算法以及**的调试动不容易。即使有部分源**,用户也会感到麻烦,且不能保证运算的稳定性。解线性方程的程序用fortran和c这样的高级语言编写,至少需要四百多行,调试这种几百行的计算程序可以说很困难。
以下用matlab编写以上两个小程序的具体过程。
在当今30多个数学类科技应用软件中,就软件数学处理的原始内核而言,可分为两大类。一类是数值计算型软件,如matlab,xmath,gauss等,这类软件长于数值计算,对处理大批数据效率高;另一类是数学分析型件,mathematica,maple等,这类软件以符号计算见长,能给出解析解和任意精确解,其缺点是处理大量数据时效率较低。mathworks公司顺应多功能需求之潮流,在其卓越数值计算和图示能力的基础上,又率先在专业水平上开拓了其符号计算,文字处理,可视化建模和实时控制能力,开发了适合多学科,多部门要求的新一代科技应用软件matlab.
经过多年的国际争,matlab以经占据了数值软件市场的主导地位。时至今日,经过不断完善,matlab已经发展成为适合多学科,多种工作平台的功能强大大型软件。在国外,matlab已经经受了多年考验。
在欧美等高校,matlab已经成为线性代数,自动控制理论,数理统计,数字信号处理,时间序列分析,动态系统**等高级课程的基本教学工具;成为攻读学位的大学生,硕士生,博士生必须掌握的基本技能。在设计研究单位和工业部门,matlab被广泛用于科学研究和解决各种具体问题。在国内,特别是工程界,matlab一定会盛行起来。
可以说,无论你从事工程方面的哪个学科,都能在matlab里找到合适的功能。
matlab产生的历史背景在70年代中期,cleve .eispack是特征值求解的foetran程序库,linpack是解线性方程的程序库。在当时,这两个程序库代表矩阵运算的最高水平。
到70年代后期,身为美国new mexico大学计算机系系主任的cleve moler,在给学生讲授线性代数课程时,想教学生使用eispack和linpack程序库,但他发现学生用fortran编写接口程序很费时间,于是他开始自己动手,利用业余时间为学生编写eispack和linpack的接口程序。cleve moler给这个接口程序取名为matlab,该名为矩阵(matrix)和实验室(labotatory)两个英文单词的前三个字母的组合。在以后的数年里,matlab在多所大学里作为教学辅助软件使用,并作为面向大众的免费软件广为流传。
2024年春天,cleve moler到standford大学讲学,matlab深深地吸引了工程师john little敏锐地觉察到matlab在工程领域的广阔前景。同年,他和cleve moler,steve bangert一起,用c语言开发了第二代专业版。这一代的matlab语言同时具备了数值计算和数据图示化的功能。
2024年,cleve moler和john little成立了math works公司,正式把matlab推向市场,并继续进行matlab的研究和开发。
在当今30多个数学类科技应用软件中,就软件数学处理的原始内核而言,可分为两大类。一类是数值计算型软件,如matlab,xmath,gauss等,这类软件长于数值计算,对处理大批数据效率高;另一类是数学分析型软件,mathematica,maple等,这类软件以符号计算见长,能给出解析解和任意精确解,其缺点是处理大量数据时效率较低。mathworks公司顺应多功能需求之潮流,在其卓越数值计算和图示能力的基础上,又率先在专业水平上开拓了其符号计算,文字处理,可视化建模和实时控制能力,开发了适合多学科,多部门要求的新一代科技应用软件matlab。
经过多年的国际竞争,matlab以经占据了数值软件市场的主导地位。
mathworks公司2024年推出了matlab 4.0版,2024年推出4.2c版(for 年推出5.
0版。2024年推出5.3版。
matlab 较matlab 无论是界面还是内容都有长足的进展,其帮助信息采用超文本格式和pdf格式,在netscape 3.0或ie 4.0及以上版本,acrobat reader中可以方便地浏览。
matlab是“矩阵实验室”(matrix laboratory)的缩写,它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言,当然它特别适合于线性代数,并能更广泛地适应科学和工程计算及绘图的需求。与其他计算机语言相比,matlab的特点是简捷和智能化,适应科技专业人员的思维方式和书写习惯,使得编程和调试效率大大提高。它用解释方式工作,键入程序立即得出结果,人机交互性能好,易于调试并为科技人员所乐于接受。
特别是它可适应多种平台,并且随计算机硬软件的更新及时升级,因此matlab语言在国外的大学工学院中,特别是数值计算用得最频繁的电子信息类学科中,已成为每个学生必须掌握的工具。它大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。我们学习掌握matlab,不仅可以直接帮助学习线性代数,而且也可以说是在科学计算工具上与国际接轨。
matlab 是一种编译工具,它能够将那些利用matlab提供的编程语言——m语言编写的函数文件编译生成为函数库、可执行文件、com组件等等,这样就可以扩展matlab功能,使matlab能够同其他高级编程语言例如c/c++语言进行混合应用,取长补短,以提高程序的运行效率,丰富程序开发的手段。
利用m语言还开发了相应的matlab专业工具箱函数供用户直接使用。这些工具箱应用的算法是开放的可扩展的,用户不仅可以查看其中的算法,还可以针对一些算法进行修改,甚至允许开发自己的算法扩充工具箱的功能。目前matlab产品的工具箱有四十多个,分别涵盖了数据采集、科学计算、控制系统设计与分析、数字信号处理、数字图像处理、金融财务分析以及生物遗传工程等专业领域。
simulink是基于matlab的框图设计环境,可以用来对各种动态系统进行建模、分析和**,它的建模范围广泛,可以针对任何能够用数学来描述的系统进行建模,例如航空航天动力学系统、卫星控制制导系统、通讯系统、船舶及汽车动力学系统等等,其中包括连续、离散,条件执行,事件驱动,单速率、多速率和混杂系统等等。
1.2应用
matlab 产品族可以用来进行以下各种工作:
数值分析 数值和符号计算
工程与科学绘图
控制系统的设计与**
数字图像处理技术
数字信号处理技术
通讯系统设计与**
财务与金融工程
2、任务书。
2.1本次任务完成条件。
本次任务的完成是基于windows 7环境下的matlab r2010b (version 7.11.0.584) 版本。
2.2 设计题目。
第7套题:matlab运算与应用设计7
1.求[100,200]之间第一个能被21整除的整数。
2.绘制余弦曲线y=cos(x)和指数函数y=x^2曲线。
3.计算2+4+6...100 的值,当和大于2000时终止计算。
4.分析下面每条指令的功能并运行,观察执行结果。
MATLAB课程设计
1 求被控对象传递函数g s 的matlab描述。num 789 6312 11835 den 1 14 56 64 0 0 gs tf num,den transfer function 789 s 2 6312 s 11835 s 5 14 s 4 56 s 3 64 s 2 2 求被控对象脉冲...
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课程设计。题目 matlab计算器。姓名 班级 学院 专业 完成时间。1总体设计。该计算器程序主要是matlab来制作,界面主要由四个静态文本框 21个运算按钮和两个动态文本框组成。实现的运算功能有四则运算 加 减 乘 除。而且添加了括号使人们使用时更加简单。这些计算功能主要调用了matlab的自定...
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matlab课程设计。如图所示,为测量系统的示意图,它由两个能相互转动的连杆,角度编码器和滚轮等组成。o1为固定点,o2点为转动点,o3点为滚轮的中心,连杆的有效长度分别为l1和l2。任一位置时,连杆1相对于某基准位置的角度为 1,两连杆的相对角度为 2。其中对于 1,取垂直方向为基准线,在基准线左...