лабораторная матлаб. Лаб1. Задание к лабораторной работе 3 Задание 1 (вектора и матрицы) 3

• Название: Задание к лабораторной работе 3 Задание 1 (вектора и матрицы) 3
• Анкор: лабораторная матлаб
• Дата: 24.02.2023
• Размер: 167.49 Kb.
• Имя файла: Лаб1.docx
• Тип: Документы; #952516

Титульный лист

Содержание

Задание к лабораторной работе 3

Задание 1 (вектора и матрицы) 3

Задание 2 (последовательности и функции) 3

Задание 3 (графики) 3

Листинг программы в среде Matlab 4

Задание 1 (вектора и матрицы) 4

Задание 2 (последовательности и функции) 5

Задание 3 (графики) 6

Таблицы и графики результатов моделирования 7

Задание 1 (вектора и матрицы 7

Задание 2 (последовательности и функции) 11

Задание 3 (графики) 12

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 14

Задание к лабораторной работе

Задание 1 (вектора и матрицы)

Составить алгоритм, выполняющий следующие операции:

• 
  задание матрицы определенной размерности;
  
• 
  определение количества строк и столбцов в матрице;
  
• 
  последовательный вывод всех элементов матрицы;
  
• 
  вывод заданной строки или столбца;
  
• 
  вывод подматрицы заданной размерности;
  
• 
  замена элементов подматрицы случайными числами;
  
• 
  замена строки или столбца матрицы значениями, полученными путем сложения остальных строк/столбцов этой же матрицы;
  
• 
  задание симметричной матрицы;
  
• 
  сложение строки или столбца данной матрицы с транспонированным столбцом/строкой этой же матрицы.
  

Задание 2 (последовательности и функции)

Составить алгоритм, выполняющий следующие операции:

• 
  задание линейной последовательности чисел x = x_min : ∆x: x_max;
  
• 
  задание аналогичной последовательности с помощью команды linspace();
  
• 
  расчет разности двух последовательностей;
  
• 
  определение среднего арифметического данной разности (должна быть близка к 0 если последовательности совпадают – проверить это);
  
• 
  задание функциональной зависимости в виде:
  

где - коэффициенты полинома (задаются вектором), - степень полинома. Значения функции должны рассчитываться двумя способами – напрямую через вектор x и через цикл;

• 
  задание функциональной последовательности в виде:
  

.

Значения функции должны рассчитываться двумя способами – напрямую через вектор x и через цикл;

Задание 3 (графики)

Построить графики 2-х произвольных функций для произвольного диапазона x. Графики отобразить на одном окне, с разными цветами, типом и толщиной линии. Добавить подписи по осям (разного шрифта, размера и цвета) и легенду. Максимум по оси OY задается как максимум из значений двух функций, минимум по оси OY - как минимум из значений двух функций.

Реализовать программу в которой каждый из графиков будет отображаться в отдельном окне, диапазоны по осям OX и OY будут задаваться как максимумы и минимумы векторов аргументов функции и ее значений.

Листинг программы в среде Matlab

Задание 1 (вектора и матрицы)

%Задание 1 (вектора и матрицы)

% Очистка экрана

clc

% Очистка переменных

clear

%задание матрицы определенной размерности

n=10;m=7;

A=zeros(n,m);

%определение количества строк и столбцов в матрице

[n1 m1] = size(A);

fprintf('Число строк в матрице = : %d\n',n1 );

fprintf('Число столбцов в матрице = : %d\n',m1 );

%последовательный вывод всех элементов матрицы;

for i=1:n

for j=1:m

fprintf('Элемент матрицы %d, %d = %f\n', i, j, A(i,j))

end

end;

%вывод заданной строки или столбца

k=2;

fprintf('Столбец матрицы номер %d:\n',k );

A(k,:)

fprintf('Строка матрицы номер %d:\n',k );

A(:,k)

%вывод подматрицы заданной размерности

k1=2;k2=2;

fprintf('Подматрица размерности %d х %d:\n',k1,k2 );

A(1:k,1:k)

%замена элементов подматрицы случайными числами

A(1:k,1:k) = rand();

A(1:k,1:k)

%замена строки или столбца матрицы значениями,

%полученными путем сложения остальных строк/столбцов этой же матрицы

A(k,:) = A(1,:)+A(2,:);

A(k,:)

%задание симметричной матрицы

R=sprandsym(5,25);

R

%сложение строки или столбца данной матрицы с транспонированным

%столбцом/строкой этой же матрицы.

v1=R(:,k1);

R1=R.';

v2=R1(:,k1);

v=v1+v2;

v

Задание 2 (последовательности и функции)

% Задание 2 (последовательности и функции)

%задание линейной последовательности чисел x = xmin : ?x : xmax;

xmin=-0.223;xmax=0.253;dx=0.1;

X1=xmin:dx:xmax;

disp('Первая последовательность');

X1

%задание аналогичной последовательности с помощью команды linspace();

X2=linspace(xmin,xmax,(xmax-xmin)/dx+1);

disp('Вторая последовательность');

X2

%расчет разности двух последовательностей

Xr=X2-X1;

disp('Разность');

Xr

%определение среднего арифметического данной разности

disp('Среднее арифметическое разности');

mean(Xr)

%задание функциональной зависимости в виде полинома

P=[1 2 3 4];

[F1 F2]=Pol(P,1.2)

%задание функциональной зависимости в виде полинома от sin и соs

a=[1 2 3 4];

b=[4 3 2 4];

[F3 F4]=Pol2(a,b,1.2)




%задание функциональной зависимости в виде полинома

function [Res1 Res2] = Pol(V, x)

%задание напрямую через вектор

Res1 = polyval (V,x);

%задание напрямую через цикл

Res2=0;

[k n]=size(V);

for i=1:n

Res2=Res2+(x.^(n-i)).*V(i);

end



%задание функциональной зависимости в виде полинома от sin и соs

function [Res1 Res2] = PolTr(V1,V2, x)

%задание напрямую через вектор

Res1 = polyval (V1,sin(x))+polyval (V2,cos(x));

%задание напрямую через цикл

Res2=0;

[k n]=size(V1);

for i=1:n

Res2=Res2+((sin(x)).^(n-i)).*V1(i)+((cos(x)).^(n-i)).*V2(i);

end


%Задание 3 (графики)

%Построить графики 2-х произвольных функций

x = 0:0.01:pi;

y1 = sin(x);

y2 = cos(x);

hp=plot(x,y1,'r-',x,y2,'b--');

axis([0 pi min(min(y1,y2)) max(max(y1,y2))]);

grid on;

set(gca, 'FontName', 'Arial')

set(gca, 'FontSize', 16)

title('графики 2-х произвольных функций');

set(gca, 'FontName', 'Times')

set(gca, 'FontSize', 8)

xlabel('Координата Х')

ylabel('Координата У');

set(gca, 'FontName', 'TimesET')

set(gca, 'FontSize', 10)

legend('1 функция', '2 функция', -1)

%Реализовать программу в которой каждый из графиков

%будет отображаться в отдельном окне

figure();

subplot(2,1,1)

plot(x, y1)

title('Функция 1 ');

xlabel('x');

ylabel('y1(x)');

axis([0 pi min(min(y1,y2)) max(max(y1,y2))]);

grid on;

subplot(2,1,2)

plot(x, y2)

title('Функция 2 ');

xlabel('x');

ylabel('y2(x)');

axis([0 pi min(min(y1,y2)) max(max(y1,y2))]);

grid on;
Задание 3 (графики)

Таблицы и графики результатов моделирования

Задание 1 (вектора и матрицы

Задание 2 (последовательности и функции)

Задание 3 (графики)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература

1. 
   Спасибов В.М. Идентификация промышленных объектов и систем управления: учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности "Автоматизация технологических процессов и производств "Нефтегазовая отрасль" направления подготовки "Автоматизированные технологии и производства". Ч. 1 / В. М. Спасибов, И. А. Каменских, Ю. А. Ведерникова; ТюмГНГУ. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2010
   
2. 
   Методические указания по изучению дисциплины "Математическое моделирование систем и объектов", организации самостоятельной работы студентов , практических занятий, выполнению контрольных работ студентов направления 220400.68 Управление в технических системах очной и заочной форм обучения / ТюмГНГУ ; сост. П. В. Пикинеров. - Тюмень : ТюмГНГУ, 2014. - 15 с.
   
3. 
   Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности "Управление и информатика в технологических системах" / А. А. Алексеев, Ю. А. Караблев, М. Ю. Шестопалов. - М. : Академия, 2009. - 352 с.