MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用基礎(chǔ)教程第3版張?jiān)勒n后參考答案

PAGE第1章1.1參考答案：具有功能強(qiáng)大、使用方便、輸入簡捷、庫函數(shù)豐富、開放性強(qiáng)等特點(diǎn)。1.2參考答案：啟動(dòng)方法：方法1:如果MATLAB的可執(zhí)行文件已經(jīng)放置到windows系統(tǒng)桌面上，直接雙擊系統(tǒng)桌面上的MATLAB圖標(biāo)；方法2:在下載的MATLAB文件夾中，雙擊matlab.exe可執(zhí)行文件。退出方法：方法1:單擊MATLAB操作桌面窗口右上角的關(guān)閉按鈕。方法2:在MATLAB的命令窗口中鍵入“quit”或“exit”后，再按Enter鍵。1.3參考答案：MATLAB系統(tǒng)主要由開發(fā)環(huán)境、MATLAB數(shù)學(xué)函數(shù)庫、MATLAB語言、圖形功能和應(yīng)用程序接口五個(gè)部分組成。1.4參考答案：MATLAB操作桌面主要由選項(xiàng)卡面板、“當(dāng)前文件夾”窗口、“工作區(qū)”窗口和“命令行”窗口組成。單擊每個(gè)窗口的右上角按鈕，可以使該窗口脫離操作桌面獨(dú)立出來；1.5參考答案：“當(dāng)前文件夾”窗口中不僅可以顯示或改變當(dāng)前文件夾，還可以顯示當(dāng)前文件夾下的文件?！爱?dāng)前文件夾”窗口采用樹型菜單結(jié)構(gòu)，列出了MATLAB及各工具箱中可以執(zhí)行的程序、說明書和網(wǎng)頁等資源（如系統(tǒng)控制工具箱、數(shù)據(jù)庫工具箱等），用戶可以直接從“當(dāng)前文件夾”窗口進(jìn)入選定的項(xiàng)目。1.6參考答案：“工作區(qū)”窗口是MATLAB的一個(gè)變量管理中心，它顯示目前內(nèi)存中所有的MATLAB變量的變量名、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、字節(jié)數(shù)及類型等信息，不同的變量類型對應(yīng)不同的變量名圖標(biāo)。1.7參考答案：在MATLAB中有多種獲得幫助的途徑：（1）MATLAB“幫助”窗口：在MATLAB的“命令行”窗口中直接輸入helpwin、helpdesk或doc，打開MATLAB“幫助”窗口；（2）help命令：在命令窗口鍵入“help”命令可以列出幫助主題，鍵入“help函數(shù)名”可以得到指定函數(shù)的在線幫助信息；（3）lookfor命令：在命令窗口鍵入“l(fā)ookfor關(guān)鍵詞”可以搜索出一系列與給定關(guān)鍵詞相關(guān)的命令和函數(shù)（4）模糊查詢：輸入命令的前幾個(gè)字母，然后按Tab鍵，就可以列出所有以這幾個(gè)字母開始的命令和函數(shù)。1.8參考答案：查看工作窗口中有哪些變量名，可以使用who命令完成；若想了解這些變量具體細(xì)節(jié)，可以使用whos命令查看。1.9參考答案：>>helpplot>>lookforplot第2章2.1參考答案：弧度。MATLAB規(guī)定所有的三角函數(shù)運(yùn)算都是按弧度進(jìn)行運(yùn)算。2.2參考答案：>>x=[304560];>>x1=x/180*pi;>>sin(x1)>>cos(x1)>>tan(x1)>>cot(x1)2.3參考答案：>>a=[123];>>b=[8–42];>>a>b>>a>=b>>a<b>>a<=b>>a==b>>a~=b2.4參考答案：>>a=[50.2-8-0.7];>>a&a>>a|a>>~a2.5參考答案：在命令窗口中分別輸入下面命令①>>(4-7i)*(3+5i)②>>12/(5+7)③>>12/5+7④>>(12/5)+7⑤>>3^4^7⑥>>(3^4)^7⑦>>(3^4)^72.6參考答案：①>>(3-5i)*(4+3i)②>>sin(2.5)*(4-5i)2.7參考答案：①>>x=2;y=3;>>4*x^3/(3*y)②>>x=2;y=3;>>(pi/3)*sin(pi)③>>x=2;y=3;>>cos(x)/y+3*x-6*y2.8參考答案：可以用四種方法建立矩陣：①直接輸入法，優(yōu)點(diǎn)是輸入方法方便簡捷；②通過M文件建立矩陣，該方法適用于建立尺寸較大的矩陣，并且易于修改；③由函數(shù)建立，可以由MATLAB的內(nèi)部函數(shù)建立一些特殊矩陣；④通過數(shù)據(jù)文件建立，該方法可以調(diào)用由其他軟件產(chǎn)生數(shù)據(jù)。2.9參考答案：在加、減運(yùn)算時(shí)數(shù)組運(yùn)算與矩陣運(yùn)算的運(yùn)算符相同，乘、除和乘方運(yùn)算時(shí)，在矩陣運(yùn)算的運(yùn)算符前加一個(gè)點(diǎn)即為數(shù)組運(yùn)算，如a*b為矩陣乘，a.*b為數(shù)組乘。2.10參考答案：>>a=[374;849]a=3748492.11參考答案：①>>a=[981;654;321];>>a'②>>a=[981;654;321];>>inv(a)③>>a=[981;654;321];>>det(a)④>>a=[981;654;321];>>rank(a)2.12參考答案：①>>a=[2-1;-2-4];>>3*a②>>a=[2-1;-2-4];>>b=[0-3;0-5];>>a+b③>>a=[2-1;-2-4];>>d=eye(2);>>a*d④>>a=[2-1;-2-4];>>c=[1;3];>>a*c⑤>>a=[2-1;-2-4];>>b=[0-3;0-5];>>a\b⑥>>a=[2-1;-2-4];>>b=[0-3;0-5];>>a.\b⑦>>a=[2-1;-2-4];>>b=[0-3;0-5];>>a.^b2.13參考答案：>>a=[231;362;4108;793];>>reshape(a,3,4)2.14參考答案：>>v=[12345];>>a=vander(v);>>rot90(a)>>flipud(a)>>fliplr(a)第3章3.1參考答案：>>a=[345];>>pa=poly(a);>>ppa=poly2sym(pa)3.2參考答案：>>a=[5682];>>b=[1732];>>y1=a+b>>poly2str(y1,'x')>>y2=a-b>>poly2str(y2,'x')3.3參考答案：>>a=[1-7240];>>roots(a)3.4參考答案：>>p=poly([1234]);>>polyvalm(p,8)3.5參考答案：>>a=[122];>>b=[154];>>c=conv(a,b);>>y=poly2str(c,'x')3.6參考答案：>>a=[31368];>>b=[14];>>q=deconv(a,b)>>y=poly2str(q,'x')3.7參考答案：>>num=[32546];>>den=[134272];>>[r,p,k]=residue(num,den)3.8參考答案：>>p=[4-12-1459];>>y=polyder(p)>>poly2str(y,'x')>>p=[4-12-1459];>>y=polyint(p)>>poly2str(y,'x')3.9參考答案：>>solve('x^3+3*x^2-4*x+9','x')3.10參考答案：>>eqn1='x^2+x*y+y=3;>>eqn2='x^2-4*x+3=0';>>[x,y]=solve(eqn1,eqn2)3.11參考答案：>>y=dsolve('Dy=6*y+4*x','x')3.12參考答案：>>eqn1='Dx=y^2+1';>>[y]=dsolve(eqn1,'y(0)=1')3.13參考答案：>>eqn1=Dy=y+2;>>eqn2=Dx=-x+1;>>[x,y]=dsolve(eqn1,eqn2)3.14參考答案：>eqn1='Dy=3*x+5;>>eqn2='Dx=-4*y'-3;>>[x,y]=dsolve(eqn1,eqn2,'x(0)=0,y(0)=3')3.15參考答案：>>x=[00.511.522.533.5];>>y=[12.43.157111724];>>m=1;>>y1=polyfit(x,y,m);>>y11=poly2str(y1,'x')3.16參考答案：>>x=[11.522.533.544.5]'>>y=[-1.42.735.98.412.216.618.8]'>>e=[ones(size(x))x.^2]>>c=e\y>>x1=[1:0.1:4.5]';>>y1=[ones(size(x1)),x1.^2]*c;>>plot(x,y,'ro',x1,y1,'k')3.17參考答案：>>x0=0:pi/4:3*pi;>>y0=cos(x0).*exp(-x0/10);>>x=0:pi/20:3*pi;>>y=spline(x0,y0,x);>>plot(x0,y0,'or',x,y,'b')第4章4.1參考答案：>>t=-2*pi:0.01:2*pi;>>x=cos(t);>>y=sin(t);>>plot(t,cos(t),'r:*',t,sin(t),'b-')>>axis([-2*pi2*pi-1.51.5])4.2參考答案：>>x=0:pi/20:2*pi;>>y1=sin(x);>>y2=cos(x);>>y3=sin(2*x);>>y4=cos(2*x);>>subplot(221)>>plot(x,y1);>>title('sin(x)')>>subplot(222)>>plot(x,y2);>>title('cos(x)')>>subplot(223)>>plot(x,y3);>>title('sin(2x)')>>subplot(224)>>plot(x,y4);>>title('cos(2x)')4.3參考答案：>>x=-6:0.2:6;>>y=x.^3+2*x+5;>>plot(x,y)4.4參考答案：>>t=0:0.5:10;>>y1=exp((-0.1+4)*t);>>y2=exp((-0.2+4)*t);>>plot(t,y1,'-ob',t,y2,':*r',t)4.5參考答案：>>title('\ity\rm=e^{-\it(a+4)t}','FontSize',12)>>legend('a=0.1','a=0.2')4.6參考答案：>>x=0:pi/10:2*pi;>>y1=sin(x);>>y2=cos(x);>>plot(x,y1,'g',x,y2,'r')>>legend('sin(x)','cos(x)')第5章5．1參考答案：（1）命令文件是一系列命令的組合，函數(shù)文件的第一行必須用function說明；（2）命令文件沒有輸入?yún)?shù)，也不用返回參數(shù)，函數(shù)文件可以接受輸入?yún)?shù)，也可以返回參數(shù)；（3）命令文件處理的變量為工作空間變量，函數(shù)文件處理的變量為函數(shù)內(nèi)部的局部變量，也可以處理全局變量。5．2參考答案：（1）if表達(dá)式語句體end（2）if表達(dá)式語句體1else語句體2end（3）if表達(dá)式1語句體1elseif表達(dá)式2語句體2end（4）if表達(dá)式1語句體1elseif表達(dá)式2語句體2else語句體3end5．3參考答案：break語句用于終止for循環(huán)和while循環(huán)的執(zhí)行。如果遇到break語句，則退出循環(huán)體，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體外的下一行語句。在嵌套循環(huán)中，break只存在于最內(nèi)層的循環(huán)中。return語句用于終止當(dāng)前的命令序列，并返回到調(diào)用的函數(shù)或鍵盤，也用于終止keyboad方式，在MATLAB中，被調(diào)用的函數(shù)運(yùn)行結(jié)束后會(huì)自動(dòng)返回調(diào)用函數(shù)，使用return語句時(shí)將return插入被調(diào)用函數(shù)的某一位置，根據(jù)某種條件迫使被調(diào)用函數(shù)提前結(jié)束并返回調(diào)用函數(shù)。5．4參考答案：語法錯(cuò)誤和運(yùn)行錯(cuò)誤5．5參考答案：if((attendance>=0.9)&(grade>=60))pass=1;elsefail=1;end5．6參考答案：>>sum=0;>>fori=0:50sum=i^2-2*i;sumifsum>1000breakendend>>sum=0;>>i=0;>>whilei<=50sum=i^2-2*i;i=i+1;sumifsum>1000breakendend5．7參考答案：>>sum=1;>>fori=2:nsum=sum*iend5．8參考答案：⑴9次，10⑵3次，256⑶4次，325．9參考答案：keyboard命令會(huì)使運(yùn)行程序處于調(diào)試狀態(tài)；輸入return命令，系統(tǒng)退出調(diào)試狀態(tài)，程序?qū)⒗^續(xù)運(yùn)行。第6章6．1參考答案：（1）圖形用戶界面對象的布局，這部分主要確定應(yīng)用程序的框架，完成窗口、圖標(biāo)、菜單、按鈕等用戶界面的布局設(shè)計(jì)；（2）編寫代碼，主要完成圖形用戶界面的代碼編寫，添加相關(guān)的運(yùn)算或控制代碼，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的控制功能。6．2參考答案：啟動(dòng)圖形用戶界面的開發(fā)環(huán)境的方法有兩種：一種是在MATLAB的命令窗口中直接鍵入GUIDE，按Enter確認(rèn)，就可以進(jìn)入“GUIDE快速入門”窗口，點(diǎn)擊新建GUI選項(xiàng)，即進(jìn)入GUIDE開發(fā)環(huán)境；另一種是在命令欄中輸入openguide，從打開的guide的內(nèi)置代碼界面的工具欄中，單擊運(yùn)行按鈕，即進(jìn)入“GUIDE快速入門”窗口，再單擊新建GUI選項(xiàng)，即進(jìn)入GUIDE開發(fā)環(huán)境；這兩種方法啟動(dòng)圖形用戶界面的開發(fā)環(huán)境都是空白的。如果編輯一個(gè)已經(jīng)存在的圖形用戶界面文件，可以直接在MATLAB的命令窗口中鍵入GUIDEfilename,其中filename為圖形用戶界面文件名。6．3參考答案：圖標(biāo)名稱功能PushButton（按鈕）單擊后自動(dòng)彈起，常用來觸發(fā)、調(diào)用一些事件。ToggleButton（開關(guān)按鈕）只有兩種狀態(tài)，開和關(guān)，單擊下沉，在單擊彈起。RadioButton（單選框）其功能與開關(guān)按鈕相同，只是形式不同而已。Checkbox（復(fù)選框）常成組使用，作為多項(xiàng)選擇中的一個(gè)備選項(xiàng)。EditText（可編輯文本）運(yùn)行時(shí)接受用戶的輸入，通常保存在String屬性中StaticText（靜態(tài)文本）一般在設(shè)計(jì)界面時(shí)就已指定好了其內(nèi)容屬性，運(yùn)行時(shí)用戶不能更改。Slider（滾動(dòng)條）其狀態(tài)可以為豎直的，也可以為水平的。通過改變它的屬性，使寬大于高就可以使?jié)L動(dòng)條變?yōu)樗降?，最直接的是用鼠?biāo)拖動(dòng)改變它的形狀來實(shí)現(xiàn)。Frame（邊框）本身沒有什么特殊作用，把一組控件圈在框里，從而顯得界面美觀整齊。Listbox（列表框）給出若干可供用戶選擇的條目。通過修改其屬性中的min和max值，使二者之差大于1就可以實(shí)現(xiàn)多選功能。PopupMenu（彈出菜單）給出多個(gè)可供用戶選擇的條目，但是沒有多選功能。Axes（坐標(biāo)軸）一個(gè)含有坐標(biāo)軸的繪圖區(qū)域。6．4參考答案：參見圖6-17的設(shè)計(jì)過程6．5參考答案：參見圖6-20的設(shè)計(jì)過程第7章7.1參考答案：Simulink是一個(gè)用來對動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟件包，它支持連續(xù)的、離散的或二者混合的線性和非線性系統(tǒng)，也支持具有多種采樣速率的多速率系統(tǒng)。7.2參考答案：（1）翻轉(zhuǎn)模塊將鼠標(biāo)指針指向要翻轉(zhuǎn)的模塊并按下鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇Format欄中的FlipBlock項(xiàng)，模塊將翻轉(zhuǎn)180°，每選擇一次模塊都將翻轉(zhuǎn)180°，該操作也可以在菜單欄中的Format菜單中進(jìn)行。（2）給模型窗口加標(biāo)題在模型窗口的上方雙擊鼠標(biāo)左鍵，會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)文本輸入框，輸入文字并通過Format菜單中的選項(xiàng)改變字體的顏色和大小，就可以做出一個(gè)好看的標(biāo)題。（在模型窗口的任意地方都可以通過雙擊鼠標(biāo)左鍵后輸入文字為模型窗口添加說明）（3）指定仿真時(shí)間選擇Simulation菜單打開參數(shù)設(shè)置對話框，在Solver頁面中第一項(xiàng)Simulationtime中通過輸入開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間來確定仿真時(shí)間。（4）設(shè)置示波器的顯示刻度雙擊示波器模塊彈出示波器顯示窗口，在坐標(biāo)軸區(qū)域內(nèi)的任意位置單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇Axesproperties…菜單項(xiàng)彈出示波器坐標(biāo)軸屬性對話框，可以設(shè)置Y軸顯示的范圍。7.3參考答案：7.4參考答案：7.5參考答案：7.6參考答案：第8章8．1參考答案：傳遞函數(shù)描述、零極點(diǎn)描述、部分分式描述。8．2參考答案：>>num=[50150];>>den=[1103778];>>[z,p,k]=tf2zp(num,den)>>pzmap(p,z)8．3參考答案：>>num=[10];>>den=[51];>>step(num,den)>>impulse(num,den)8．4參考答案：>>num=[36];>>k1=0.7;>>den=[12*k1*636];>>t=0:0.02:2;>>c=step(num,den,t)>>plot(t,c)8．5參考答案：>>num=[5];>>den=[125];>>t=0:0.01:10;>>u=sin(t);>>lsim(num,den,u,t)8．6參考答案：>>num=[0101];>>den=[5127];>>bode(num,den)>>gridon8．7參考答案：>>num=[25];>>den=[14025];>>[gm,pm,wcg,wcp]=margin(num,den)第9章9．1參考答案：⑴模糊推理系統(tǒng)編輯器⑵隸屬度函數(shù)編輯器⑶模糊推理規(guī)則編輯器⑷系統(tǒng)輸入輸出特性曲面瀏覽器⑸模糊推理過程瀏覽器9．2參考答案：1．一種是模糊系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)模型或Mamdani模型，它模糊規(guī)則具有如下形式IFx1isA1andx2isA2and…andxnisAnTHENyisB式中，Ai(I=1,2,…n)是輸入模糊語言值；B是輸出模糊語言值。2.一種是模糊系統(tǒng)的Takagi-Sugeno（高木-關(guān)野）模型。它采用如下形式的模糊規(guī)則，即IFx1isA1andx2isA2and…andxnisAnTHENy式中，Ai(i=1,2,…n)是輸入模糊語言值；ci(i=1,2,…n)是真值參數(shù)。9．3參考答案：（1）在MATLAB的“命令行”窗口中直接輸入fuzzy命令啟動(dòng)MATLAB模糊邏輯工具箱。（2）在MATLAB的默認(rèn)操作桌面中選中工具欄APP,打開其下拉菜單，在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析區(qū)選擇fuzzylogicdesigner，進(jìn)入模糊推理系統(tǒng)編輯器FISEditor。9．4參考答案：1．易于使用2．提供圖形化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)界面3．支持模糊邏輯中的高級(jí)技術(shù)4．集成的仿真和代碼生成功能5．獨(dú)立運(yùn)行的模糊推理機(jī)。9．5參考答案：MATLAB模糊邏輯工具箱主要通過5個(gè)GUI工具來建立模糊邏輯推理系統(tǒng)，分別是模糊推理系統(tǒng)編輯器（FISEditor）、隸屬函數(shù)編輯器（MembershipFunctionEditor）、模糊規(guī)則編輯器（ruleEditor）、規(guī)則查看器（ruleviewer）、表面圖像查看器（surfaceviewer）。9．6參考答案：第10章10．1參考答案：第一種：在MATLAB的命令窗口下鍵入powerlib命令；第二種：通過Simulink的模塊瀏覽器打開SimPowerSystem模塊集。10．2參考答案：電源模塊組、電路元件模塊組、電力電子模塊組、電機(jī)模塊組，可以用其中的模塊直接搭建所需系統(tǒng)模型。10．3參考答案：10．4參考答案：10．5（略）第11章11．1參考答案：>>x=[234567];>>h=[35345];>>n=6;>>m=5;>>a=m+n-1;>>nx=0:n-1;nh=0:m-1;ny=0:a-1;>>subplot(131)>>stem(nx,x);>>title('x(n)');>>gridon;>>subplot(132);>>stem(nh,h);>>title('h(n)');>>gridon;>>subplot(133);>>stem(ny,y);>>title('y(n)');>>gridon;11．2參考答案：>>t=-1:0.01:1;>>x=exp(t);y=sin(10*pi*t);>>z=x.*y;>>plot(t,x,'.',t,y,'+',t,z)>>legend('x=exp(t)',