matlab实验心得体会

matlab实验心得体会（共14篇）（共14篇）

1.matlab实验心得体会 篇一

实验课程：

____________________

专

业：

_____ 制药工程 ___ __ __

班

级：

_____ 14040242__ __ __ __

学

号：

_____ _ 14040242 xx_ _ _____

姓

名：

_______x x xxxxx ________

中北大学理学院

目录 实验八

级数及运算.......................................................................................................................3 【实验类型】

...........................................................................................................................3 【实验学时】

...........................................................................................................................3 【实验目的】

...........................................................................................................................3 【实验内容】

...........................................................................................................................3 【实验方法与步骤】

...............................................................................................................4 实验的基本理论与方法...................................................................................................4 二、实验使用的 MATLAB 函数....................................................................................4 【实验练习】

...........................................................................................................................5

实验八

级数及运算 【 实验类型 】

验证性 【 实验学时 】学时 【 实验目的 】

1．掌握用 MATLAB 判定常数项级数的敛散性的方法。

2．掌握用 MATLAB 进行幂级数求和的方法。

3．掌握用 MATLAB 将函数展开成幂级数的方法； 【 实验内容 】

1．熟悉有关级数收敛、发散的判定方法和级数求和； 2．利用 MATLAB 判断常数项级数的敛散性； 3．熟悉有关幂级数的各种运算； 4．利用 MATLAB 进行幂级数的求和运算； 5．利用 MATLAB 进行函数的幂级数展开；

【 实验方法与步骤 】

实验的基本理论与方法 1.常数项级数的审敛法：

（1）级数收敛的必要条件：若级数1 nnu收敛，则必有0 lim  nnu。

（2）比较审敛法的极限形式：设有正项级数1 nnu，1 nnv，若  nnnvul i m，)0(   ，则级数1 nnu，1 nnv同时收敛或发散。

（3）比值审敛法：设有正项级数1 nnu，若  nnnuu1lim，当1  时级数收敛；当1  时级数发散。

（4）条件收敛与绝对收敛：若级数1 nnu收敛（级数1 nnu必收敛），则称级数绝对收敛；若级数1 nnu发散，而级数1 nnu收敛，则称级数条件收敛。

2.幂级数展开的唯一性：若函数)(x f在含点0x的某一区间内能展开为幂级数，则必为 Taylor 级数              n nx x x fnx x x f x x x f x f x f))((!1))((!21))(()()(0 0)(20 0 0 0 0 的 二、实验使用的 MATLAB 函数

1.), , ,(0 n kk k k f symsum S 

判断级数nkk kkf0的收敛性并求级数的和。

其中，kf为级数的通项，k 为级数自变量，0k和nk为级数求和的起始

项与终止项，并可以将起始或终止项设置成无穷量 inf。若给出的kf变量中只含有一个变量，则在函数调用时可以省略 k。但是在调用这个函数时，需要先用 syms k 声明自变量 k 为符号变量。

2.taylor(f,x,k)

将)(x f按 x=0 进行 Taylor 幂级数展开 taylor(f,x,k,a)

将)(x f按 x=a 进行 Taylor 幂级数展开 其中，f 为函数的符号表达式，x 为自变量，若函数只有一个自变量，则 x 可以省略。k 为需要展开的项数，默认值为 6 项。还可以给出 a参数，表明需要获得关于 x=a 的幂级数展开。

【实验练习】

练习1 判断下列级数的收敛性，若收敛并求和。

（1）121nn

（2）1cos10 nnn 

（3）11(2)nnn n 练习2 求下列函数的收敛区间及和函数。

（1）02nnnnx

（2）0(1)!nnn xn 练习3 将下列函数展开成幂级数（1）)0()ln(  a x a展开为 x 的幂级数（2）)(sin 2 x展开为 x 的幂级数（3）3x展开为1  x的幂级数。

（4）x cos展开成3 x的幂级数。

2.matlab实验心得体会 篇二

关键词：MATLAB仿真,实验平台

采用MATLAB技术的仿真平台不但具有传统的硬件实验所不具备的优势, 如使用方便, 价格低廉等。更重要的是它可以避免硬件实验带来的由于与实验目的无关的干扰, 如接触不良、仪器故障等所造成的影响, 从而使学生能集中精力在规定的教学时间内完成实验, 提高学习效率。尽管在真实系统上进行试验是必不可少的, 但是由于采用实机难以进行极限与失效测试, 而采用仿真器可以自由地给定各种测试条件, 测试被测控制器的性能, 因此仿真系统不但可用于课件的制作, 也可作为快速控制原型的虚拟试验台。

1 MATLAB特点

M A T L A B (矩阵实验室) 是集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统。随着核心数值算法、界面设计、外部接口、应用桌面等诸多方面的极大的改进, MA T L A B以其强大的数学运算能力、方便实用的绘图功能及语言的高度集成性, 逐渐发展成为一种通用的科技计算、图形交互系统和控制系统仿真的程序语言。M A T L A B语言有三大特点:一是功能强大 (数值计算和符号计算、计算和编程可视化、数字和文字的统一处理、离线和在线计算) ;二是界面友好、语言简明 (以复数矩阵为计算单元, 指令表达与数学表达式相近, 称得上是一种演算式语言) ;三是开放性强 (具有几十个功能强大的工具箱, 可以完成系统仿真、系统辨识、模糊控制、神经网络建模等功能) 。MATLAB的这些特点, 使之很快成为应用学科计算机辅助分析、设计、仿真、教学乃至科技论文字处理必不可少的基础软件, 目前流行的MATLAB 6.5提供了模型化图形仿真工具Simulink和实用的用户图形界面开发程序Guide, 它完全支持可视化编成, 其方便程度类似于Visual Basic。将它提供的方法与用户的MATLAB变成经验结合起来, 可以很容易的写出高水平的用户界面程序和仿真程序。

2 MATLAB仿真技术在实验中的应用

2.1 故障设置与处理分析

目前的电力传动自动控制系统、电机学、电力系统运行等课的实验一般是进行参数和特性测定, 在实验室可通过各种仪表、连接线路、实验设备实现, 这种方法可以锻炼学生的动手能力, 是专业教学的一个非常重要的环节。但是系统组成的元器件价格偏高, 通常需经过复杂的参数计算, 才可搭建系统线路。若参数超过器件参数的容差范围, 可能引起系统故障, 烧坏器件, 系统短路等, 因此实验中引入计算机仿真进行故障分析、故障排除, 电路通过仿真程序验证后, 再进行实际连线, 既减少故障的发生, 又增加了实验的安全系数和成功率。

2.2 系统参数的优化设计

对一些真实系统进行结构和参数的优化设计是非常困难的, 这时仿真可以发挥它特殊的优化设计功能。MATLAB/Simulink提供的优化模块可用在一些需调整参数设置的实验中, 通常需先通过仿真来确定最佳数值或取值范围, 然后在实验台上进行线路的连接, 以免在实验台上烧毁元器件。如图1所示为非线性系统的PID控制器的设计框图, 经Simulink的优化模块NCD Output优化后, 得到比例、积分、微分系数分别为12.99、1.99、1.68, 在实验台上即可输入参数进行实验, 不需随机调试, 节约了实验时间。由于现有的实验设备为5~6人一组, 采用仿真程序后使每个人都有参与实践调试的机会, 同时还可适当增加实验内容, 进一步培养学生的实践能力, 加深对课本知识的理解。

2.3 复杂系统的仿真

实验环节的目的是为了提高学生的动手能力, 提供更多参与实践的机会, 但是对于大型、复杂系统直接实验是十分昂贵的。尤其对于硬件条件受限制、危险系数高、易出错误的实验, 在实验室现有的条件下难以进行或只能做做演示。某些系统直接实验往往会有很大的危险, 甚至是不允许的, 而采用仿真实验可以有效降低危险程度, 安全、快捷、经济, 对系统的研究起到保障作用。

2.4 创新性实验的仿真

为提高学生的创新能力和自学能力, 鼓励学生提出自己的新思想和新设计, 对于学生的创新性设计需通过仿真验证, 才可在实验台上进行实际线路的连接, 进行系统的验证。提高了学生的实践能力和学习热情。

3 结语

3.matlab实验心得体会 篇三

关键词： Matlab 信号与系统实验 电路设计

“信号与系统”是高等工科院校电类及其相关专业的一门重要的专业基础课。但学生在学习这门课时，普遍感到概念很抽象[1]，对其中的分析方法与基本理论不能很好地理解与掌握。因此，如何让学生尽快理解和掌握课程的基本概念、基本原理、基本分析方法，以及学会灵活运用这一理论工具，是开设信号与系统课程所要解决的关键问题。为了达到这一教学目的，课程实验是不可缺少的。实践教学不是理论教学的辅助和补充，而是理论教学的延伸，以及尝试素质培养的重要环节。实验方式一般来说有两种：硬件实验和软件仿真。本次实验开发就将硬件实验和软件仿真结合起来，使实验内容和形式都变得丰富起来，既帮助学生加深了对理论知识的理解，又培养了学生对抽象概念的形象思维和类比联想。实验的目的不仅是获得实验结果，更要引导学生观察实验过程中的现象，思索实验过程中的原理，寻求解决问题的方法，从而培养学生科学探索的精神。

1. EL-SS-III型实验系统和Matlab软件介绍

本次设计的实验采用的是由北京精仪达盛科技有限公司生产的EL-SS-III型实验系统。该实验系统主要由计算机、A/D和D/A采集卡、自动控制原理实验箱、打印机组成。如图1-1所示。

1.1 A/D和D/A采集卡

A/D和D/A采集卡采用EZUSB2131芯片作为主控芯片，负责数据采集，用EPM7128作为SPI总线转换。A/D为TL1570I，其采样位数为10位，采样率为1KHz。D/A为MAX5159，其转换位数为10位，转换速率为1K。采集卡有两路输出（DA1、DA2）和两路输入（AD1、AD2），其输入和输出电压均为-5V-+5V。

1.2 实验箱面板简介

实验箱面板布局如图1-2所示。

（1）实验系统有七组由放大器、电阻、电容组成的实验模块。每个模块中都有一个由UA741构成的放大器和若干个电阻、电容。这样通过对这七个实验模块的灵活组合便可构造出各种形式和阶次的模拟环节和控制系统。

（2）电阻、电容区，主要提供实验所需的二极管、电阻和电容。

（3）A/D、D/A卡输入输出模块，该区域是引出A/D、D/A卡的输入输出端，一共引出两路输出端和两路输入端，分别是DA1、DA2，AD1、AD2。

（4）电源模块，电源模块有一个实验箱电源开关，有四个开关电源提供的DC电源端子，分别是+12V、-12V、+5V、GND，这些端子给外扩模块提供电源。

（5）变阻箱、变容箱模块，只要按变阻箱和变容箱旁边的“+”、“-”按钮便可调节电阻电容的值，而且电阻电容值可以直接读出。

1.3 MATLAB是Mathworks公司于推出的一套高性能的数值计算和可视化软件。它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，构成方便的、界面友好的用户环境。对所要求解决的问题，用户只需简单列出数学表达式，其结果便以数值或图形的方式显示出来。该软件功能强大，界面直观，语言自然，使用方便，是目前高等院校广泛使用的优秀应用软件。

2.基于EL-SS-III型实验系统和Matlab软件的实验步骤

基于EL-SS-III型实验系统和Matlab软件进行信号与系统实验的具体流程，首先根据实验要求进行分析计算，设计出相应的电路；然后利用EL-SS-III型实验系统搭建电路，根据具体问题做出改进，得到合适的元器件参数；最后，利用Matlab软件对信号的稳定性进行分析仿真。

3.实验实例展示

连续时间系统的模拟，通过实验可以让学生掌握用基本的运算单元模拟连续时间系统的方法。在实验中要让学生根据模电所学的知识，把加法器、积分器等结合起来，设计出实现一定功能的模拟电路图。

3.1实验原理

系统的模拟就是由基本的运算单元（加法器、积分器、标量乘法器）组成的模拟装置模拟实际的系统。这些实际系统可以是电的或非电的物理系统，也可以是非物理系统。模拟装置可以与实际的内容完全不同，但用来模拟的装置和原系统的输入输出的关系上可以用同样的微分方程描述，即传输函数完全相同。可通过对模拟装置的研究分析实际系统，从而便于确定最佳的系统参数和工作条件。对于那些用数学手段难处理的高阶系统来说，系统的模拟就更有效。

3.2用EL-SS-III型实验系统设计实验

通过对连续时间系统的模拟，让学生学习根据给定的连续系统的传输函数，用基本运算单元组成模拟装置，并掌握连续时间系统的模拟方法。本实验是给出系统的传递函数，由学生用三种运算部件对系统进行模拟。以二阶低通滤波器为例，给出传递函数为：

H（s）=（3-1）

只要适当选定模拟装置的元件参数，就可得模拟方程和实际系统的微分方程完全相同。设计出的电路如图3-1所示，Vi为信号的输入端，Vo为信号的输出端。由二阶模拟电路实验图可得：

本模拟实验的电路中令：

R1=R2=R3=R4=100kΩ

Rw1=Rw2=100kΩ

C1=C2=1uF

由上式可得：Vi=Vo+Va-Vb

根据电路整理可得：

Vi=Vo+R4·C2·Vo′+R3·R4·Cl·C2·V0″

将电阻和电容参数带入

则有：Vi=V0+10V0′+10V0″

根据上式描述的输入输出关系式，可以得出此装置模拟的二阶网络函数与式（3-2）完全相同，即此模拟系统实现的是低通滤波器的功能。

在EL-SS-III型实验箱上连接图3-1所示电路，设输入为正弦信号，那么频率响应如图3-2所示。从幅频响应曲线也可以看出此模拟系统实现的是低通滤波器的功能。在实验中，还可以让学生测量各点电压波形，熟悉各运算部件的特点。

3.3用MATLAB分析系统的频率响应与稳定性

通过分析系统的频率响应，可以了解整个系统的特性。通过对系统零极点的分析，不仅能判断出系统的稳定性，还能了解零、极点分布与系统时域特性、频域特性的关系。在实验中，学生通过MATLAB编程可以方便改变各项参数，直观观察到零极点分布对系统稳定性的影响。

（1）系统的频率响特

设线性时不变（LTI）系统的冲激响应为h（t），该系统的输入（激励）信号为f（t），则此系统的零状态输出（响应）y（t）为：

y（t）=h（t）*f（t）（3-2）

又设f（t），h（t）及y（t）的傅立叶变换分别为F（jω），H（jω）及Y（jω），根据时域卷积定理得

Y（jω）=H（jω）F（jω）（3-3）

一般地，连续系统的频率响应定义为系统的零状态响应y（t）的傅立叶变换Y（jω）与输入信号f（t）的傅立叶变换F（jω）之比，即

H（jω）=（3-4）

通常，H（jω）是ω的复函数，因此，又将其写成为：

H（jω）=|H（jω）|e（3-5）

我们称|H（jω）|为系统的幅频响应，φ（ω）为系统的相频响应。

通常，H（jω）可表示成两个有理多项式B（jω）与A（jω）的商，即：

H（jω）==（3-6）

（2）用利MATLAB分析系统的频率响应

本次实验是要让学生学会求H（jω），通过观察H（jω）的特点判断系统特性，了解系统的传递函数与其频率响应之间的关系。

MATLAB提供了专门对连续系统频率响应H（jω）进行分析的函数freqs（ ）。该函数可以求出系统频率响应的数值解，并可绘出系统的幅频及相频曲线。freqs（）函数有如下四种调用格式：

Ⅰ.h=freqs（b，a，w）

该调用格式中，对应于上式的向量[b1，b2，b3，…bm]，a对应于上式的向量[a1，a2，a3，…an]，w为形如w1：p：w2的冒号运算定义的系统频率响应的频率范围，w1为频率起始值，w2为频率终止值，p为频率取样间隔。向量h则返回在向量w所定义的频率点上，系统频率响应的样值。

Ⅱ.h=freqs（b，a）

该调用格式将计算默认频率范围内200个频率点的系统频率响应的样值，并赋值返回变量h，200个频率点记录在w中。

Ⅲ.w]=freqs（b，a，n）

该调用格式将计算默认频率范围内n个频率点上系统频率响应的样值，并赋值给返回变量h，n个频率点记录在w中。

Ⅳ.freqs（b.a）

该格式并不返回系统频率响应的样值，而是以对数坐标的方式绘出系统的幅频响应和相频响应曲线。

一个二阶滤波器的频率响应H（jω）为：

H（jω）==

设R=，L=0.8H，C=0.1F，R=2Ω。试用MATLAB的freqs（）函数绘出该频率响应。

经计算得：

H（jω）==|H（jω）e|

实现该系统响应的程序为：

b=[0 0 1]；

a=[0.08 0.4 1]；

[h，w]=freqs（b，a，100）；

h1=abs（h）；

h2=angle（h）；

subplot（211）；

plot（w，h1）；

grid

xlabel（‘角频率（W））；

ylabel（‘幅度）；

title（‘H（jw）的幅频特性）；

subplot（212）；

plot（w，h2*180/pi）；

grid

xlabel（‘角频率（W））；

ylabel（‘相位（度））；

title（‘H（jw）的相频特性）；

程序运行结果如图3-4所示。

由图3-4的幅频响应曲线可以看出，此滤波器只能让低频信号通过，而对高频信号有抑制作用，所以为低通滤波器。因此，只要求得了系统的频率特性，就很容易了解系统的特点。

4.零极点分布与系统的稳定性

根据系统函数H（s）的零极点分布分析连续系统的稳定性是零极点分析的重要应用之一。稳定性是系统固有的性质，与激励信号无关，由于系统函数H（s）包含了系统所有固有特性，显然它也能反映出系统是否稳定。

对任意有界的激励信号f（t），若系统产生的零状态响应y（t）也是有界的，则称该系统为稳定系统，否则，则称为不稳定系统。

可以证明，上述系统稳定性的定义可以等效为下列条件：

时域条件：连续系统稳定的充要条件为?|h（t）|dt<∞，即系统冲激响应绝对可积。

复频域条件：连续系统稳定的充要条件为系统函数H（s）的所有极点均位于s平面的左半平面内。

系统稳定的时域条件和复频域条件是等价的。因此，我们只要考察系统函数H（s）的极点分布，就可判断系统的稳定性。

通过这个实验让学生了解零极点分布与系统时域特性、频域特性的关系及其对系统稳定性的影响。

设连续系统的系统函数为

H（s）=（4-1）

则系统函数的零点和极点位置可以用MATLAB的多项式求根函数roots（）求得，调用函数roots（）的命令格式为：

P=roots（A）

用roots（）函数求得系统函数H（s）的零极点后，就可以用plot命令在复平面上绘制出系统的零极点图，方法是在零点位置标以符号“x”，而在极点位置标以符号“o”。

已知某连续系统的系统函数为：

H（s）=

试用MATLAB画出零极点分布图，并判断是否稳定。

可以看出，该系统在s平面的右半平面有一对共轭极点，故该系统是一个不稳定的系统。因为根据判断系统稳定性的复频域条件可知，只有当H（s）的所有极点均位于s平面的左半平面时系统才是稳定的。

从程序运行结果可以得出，图4-2（a）中h（t）是按指数规律衰减的正弦振荡信号，所以系统是稳定的；（b）中h（t）是按指数规律增长的正弦振荡信号，所以系统是不稳定的；（c）中h（t）是等幅正弦振荡信号，所以系统是临界稳定的。

5.结语

本次实验设计我用EL-SS-III型实验系统和MATLAB软件设计了“信号与系统”综合实验，对实验结果进行了论证分析。具体对连续时间系统的模拟、系统的频率响应及稳定性进行了分析。用EL-SS-III型实验箱设计实验，加深了学生对实际电系统的理解，提高了学生对课程的兴趣，培养了学生主动获取和独立解决问题的能力。而用MATLAB语言完成各项实验，参数设置灵活方便，结果对比一目了然。把这两种实验方法相结合，不仅加深了学生对“信号与系统”课程内容的理解，而且培养了学生的动手操作能力及创新能力。

参考文献：

[1]王松林，郭宝龙.“信号与系统”国家精品课程的建设与实践[J].高等理科教育，2008，（3）：145-148.

[2]李丽容主编.电路、信号与系统实验教程[M].西安：陕西科学技术出版社，1998：147-148.

[3]张昱，周绮敏等编著.信号与系统实验教程[M].北京：人民邮电出版社，2005：56-65.

[4]汉泽西，肖志红，董浩编著.现代测试技术[M].北京：机械工业出版社，2006：45-52.

[5]吴大正主编，杨林耀，张永瑞编.信号与线性系统分析[M].第3版.北京：高等教育出版社，1998：121-124.

[6]孙瀚荪编.电路分析基础[M].第3版.北京：高等教育出版社，2003：57-70.

[7]梁虹，梁洁，陈跃斌等编著.信号与系统分析及MATLAB实现[M].北京：电子工业出版社，2002：56-58.

4.MAtlab傅里叶变换实验报告 篇四

信工 142

学号

姓名

何岩

实验组别

实验日期

室温

报告日期

成绩

报告内容:(目得与要求, 原理, 步骤, 数据, 计算, 小结等)1、求信号得离散时间傅立叶变换并分析其周期性与对称性;给定正弦信号 x(t)=2＊ｃｏs(2＊pｉ*1０＊ｔ),ｆs=100ＨZ,求其ＤTFＴ。

(ａ)代码: ｆ=10;Ｔ=1／f;w=－1０:0、2:10;t1=0:0、000１:１;ｔ２＝0:0。0１:1;n1=-2;ｎ2=8;ｎ０=０;n＝n1:0。0１:n２;ｘ5＝［ｎ>=0.01];x１=2＊cos(2*ｆ＊pi＊ｔ1);x２＝2*coｓ(2＊f*pi＊t２);x3=(exp(—ｊ).^(t2’*w));x４=ｘ２*x３;subplot(2,2,1);ploｔ(t1,x1);axｉs(［０ １ 1、1*min(x2)1。1＊maｘ(ｘ2)]);xlaｂeｌ(’x(n)’);ylabeｌ(’x(n)“);titｌｅ(＇原信号 x1”);ｘlａbeｌ(“t”);ylabeｌ(“x1’);sｕbpｌot(2,2,3);sｔem(t2,ｘ2);axis(［０ 1 1、1＊min(x2)1。１＊max(x2)]);title(’原信号采样结果 x2＇);xlabel(＇ｔ’);ｙlaｂel(＇x2”);ｓubplot(2,2,２);steｍ(n,x5);axiｓ([0 1 1、1*miｎ(x5)1.1*mａx(x5)]);xｌabｅｌ(’n’);ｙｌabel(＇x2“);titlｅ(’采样函数ｘ２＇);ｓubｐlｏt(2,2,4);ｓtｅm(t2,ｘ4);axis(［0 1 —0、2＋1。1*min(x４)１、1*ｍａx(x4)］);xlabel(’t”);ylabel(＇x4“);title(”ＤＴFＴ结果 x4＇);(b)结果:

２、用以下两个有限长序列来验证 DTFT 得线性、卷积与共轭特性;x1(n)=［１ ２ 3 ４ 5 6 7 8 9 10 11 １２];x2(ｎ)=R 10(n)(1)线性:(a)代码: w=linｓｐaｃe(-8,8,10000);ｎｘ1＝[０:11］;nx2＝［0:9];ｘ1=［1 2 ３ 4 ５ ６ ７ 8 9 10 1１ １２］;x2=[1 １ 1 1 １ 1 1 1 １ １];x3=［x2,ｚeｒｏs(１,(leｎgth(x1)—lｅngth(x2)))］;x4=2＊x1+3＊x3;Ｘ1=x1*exｐ(-j＊ｎx1＇＊w);％频率特性 X3=x３*exp(-j*ｎｘ1＇＊ｗ);%频率特性 X4＝ｘ4*exp(—ｊ*ｎｘ1’*w);％频率特性

suｂplｏt(5,３,１),ｓｔem(nx1,x１),ａxiｓ([-1,１3,0,15］);tiｔle(＇x１’), ｙlabel(“ｘ(n)’);

suｂｐｌot(5,3,2),stem(nx２,x２),ａxis(［—１,１3,0,5］);ｔitｌe(”x2＇);

subplot(5,３,3),steｍ(nx1,x4),axis([-1,13,0,2６]);titlｅ(’x4=2＊ｘ1+3＊ｘ３“);

sｕbplｏt(５,3,4),ｐｌｏｔ(w,abs(X1));ylabｅl(＇幅度’)

subplot(5,３,7),ｐlot(w,aｎgle(Ｘ1));ｙｌabel(’相位＇)

subpｌｏt(5,３,10),ploｔ(w,rｅal(Ｘ１));yｌabel(’实部’)

sｕbｐlｏt(５,3,13),pｌot(w,imag(X１));yｌａbｅl(”虚部’)ｓuｂploｔ(5,3,5),pｌot(ｗ,aｂs(X３));

ｓubpｌoｔ(5,3,8),plot(w,angｌe(Ｘ3));

subｐlot(５,3,11),ploｔ(w,reａl(X3));subplｏt(5,3,１4),plot(w,imag(X3));

subplｏｔ(５,3,6),ｐlot(ｗ,abs(X4));

sｕbplot(5,3,9),plot(w,anｇｌe(Ｘ４));

subpｌot(5,3,１2),ploｔ(w,rｅal(X４));sｕbploｔ(5,３,15),plot(w,ｉmag(Ｘ4));

(b)结果:

(2)卷积:(a)代码: nx１=0:11;ｎｘ2＝０:9;ｎx3=０:20;

w=ｌｉnspace(-８,８,40);％w=[—8,8］分 10000 份

x1＝[1 2 3 ４ ５ 6 ７ ８ 9 10 11 12］;x２＝［1 1 1 1 1 1 1 1 1 1];x3=cｏnv(x１,ｘ２);％ x1 卷积 x2 ｘ4=x1＊exp(-ｊ＊nx1“*w);％ x１频率特性 x5=ｘ2*exp(－ｊ＊ｎｘ2’＊w);% x2 频率特性 x6=x3*exp(-j＊nｘ3”＊w);% x1 卷积 x２频率特性 x7＝x４、*x5;

sｕｂpｌｏt(2,2,１),stｅm(ｎx1,x1),axｉｓ(［—1,15,0,15］),ｔｉtｌe(’x1“);su ｂ plo ｔ(2,2,2), ｓ ｔ em(nx2, ｘ ２),ax ｉ s([—1, １

5,0,5］),title(’x2’);ｓuｂplot(2,1,２),stem(ｎx3,ｘ3),axiｓ([—1,25,0,80]);ｔitle(＇x１卷积ｘ2 结果 x3’);figuｒe,subｐlｏt(2,２,1),stｅｍ(x４,”filled’),titｌe(“ｘ１得DTFT 结果ｘ4’);

subploｔ(2,2,2),ｓtem(x５,”filled＇),titlｅ(’x２得 DTFT结果 x5’);

ｓｕｂplot(2,２,3),stｅｍ(ｘ6,＇filｌｅd’),ｔitｌｅ(’ｘ3得 DTFT 结果 x6’);

subｐlot(2,2,4),ｓteｍ(x7,“fｉlled＇),ｔitle(＇x4 得ＤTFT 结果ｘ7’);

figure,suｂｐlot(3,２,1),stem(ｗ,abｓ(ｘ6)), ylabel(”幅度’),ｔｉｔle(’x1 卷积 x2 得 DTFＴ＇);

ｓuｂplｏｔ(4,2,3),steｍ(w,aｎｇle(ｘ6)),yｌａbeｌ(“相位”)

sｕbpｌoｔ(4,2,5),stem(w,ｒeａl(ｘ6)),ylabｅl(“实部’)

subplｏｔ(4,2,7),sｔem(w,ｉmag(x6)),ylabeｌ(＇虚部’)

ｓubｐlot(４,2,2),stem(w,abs(x７)), tｉtlｅ(’x1 与 x2 得 DTFＴ得乘积’);

sｕbplot(４,2,4),ｓtem(w,ａngle(x７));

subplot(4,2,6),stｅｍ(w,real(ｘ7));

subpｌot(4,2,８),sｔｅｍ(w,ｉｍag(x7));

(ｂ)结果:

(3)共轭:(a)代码: x1n=［1 2 3 4 5 6 7 ８ 9 1０ １1 12］;w=—10:10;N１=ｌｅngth(ｘ1n);n１=0:N1—1;x1=real(x1n);x2=iｍaｇ(ｘ１n);x2n=ｘ1—j＊x2;

Ｘ1＝x2n*(exｐ(－j)、^(n1＇＊ｗ));X2=x１n*(exp(j)、＾(n1’＊w));x3=rｅal(X2);x４＝imａg(Ｘ2);Ｘ２=x３—j*x4;fｉguｒe,subpｌｏt(211);stem(w,Ｘ1,”.’);tiｔｌｅ(“x1ｎ共轭得 DＴFT’);

suｂplot(2１2);sｔem(ｗ,Ｘ2,”、’);tｉｔle(“ｘ1n 得 DＴFT 取共轭且反折”);(b)结果:

3。

求 LTI 系统得频率响应 给定系统 H(Ｚ)=B(Ｚ)/A(Z),A＝[0。９8777 －0。3１18３ 0、０256] B=［0.98997 0.989 ０。989９7］,求系统得幅频响应与相频响应、(要求使用ｆｉlｔer(B,Ａ,δ(n))求解。

(a)结果: A=[0、98777-０。3１1８3 0、０２５6］;Ｂ=[0。９899７ 0、９89 0、９899７];C=[1 0 0 ０ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ０ ０ 0 0 ０ 0 ０ ０ 0 0 0 0 0］ y=filtｅr(B,A,C);suｂpｌot(2,2,1);stem(ｙ,＇、’);titｌｅ(’原始序列“);

mag=abs(ｙ);ｐｈ=ａnｇle(ｙ);ph=ph*1８0／ｐi;sｕbplot(２,2,2);ｓｔｅm(mａｇ,”、＇);title(＇幅频特性＇);xlａbel(＇时间信号ｎ“);ylabel(＇信号幅度＇);suｂplｏt(2,2,３);stｅm(ph,”、’);ｔitlｅ(“相频特性”);xlaｂｅｌ(“时间信号 n＇);yｌabｅl(”信号相位“);(b)结果:

4.采样与频谱混叠 给定信号ｘ(t)=100*eｘp(-100*ｔ)＊coｓ(2*ｐi＊500＊t),求该信号得频谱;当采样频率分别为 fs１=200０ＨZ,fｓ2=1000HＺ;fs3=５00HZ;fｓ４=200HZ,时输出序列得 DＴFＴ。

(a)代码: x=100＊ｅxp(-100*t)、＊cos(2＊pｉ＊500＊t);ｔ=—2:０、1:2;w=－10:0。1:10;

y＝ｘ*(exｐ(-j)、^(ｔ’*ｗ));subpｌot(２,1,1),plot(t,ｘ);ｓubpｌot(2,1,2),ｐlｏt(w,ｙ);tｉtle(’原始信号得频谱＇);figｕre,ｆｓ1＝2000;Ts１＝1／ｆs1;n1=-2:Tｓ1:2;

fs2＝10００;Ｔs2=1/fs２;n2=－2:Ts2:2;

fs3=500;Ts3=1/fｓ３;n3＝-2:Ts3:2;

fs4=200;Ts4=1/ｆｓ４;n4＝—2:Tｓ4:2;x1＝１00。＊eｘp(—10０＊n1)。*cos(２*pi*500*ｎ１);ｙ１=ｘ1＊(eｘp(-j)。^(n1”＊w));sｕbploｔ(221);plｏt(w,ｙ１);title(“经 2000Hz 采样后信号得 DTFT”);x2=100。*exｐ(-１0０*ｎ2)、*ｃos(２*ｐｉ*500＊n２);ｙ2＝x2＊(eｘｐ(-j)、^(n2＇*w));subplｏｔ(222);ｐｌot(w,y２);tｉｔle(’经 1000Hｚ采样后信号得 DTＦT’);x3=１00、＊ｅxp(—１00*n3)、＊coｓ(２＊pi＊5０0＊n3);

ｙ3＝x3*(exｐ(—j)、＾(ｎ３“＊w));suｂpｌｏt(22３);ｐlｏt(ｗ,y3);titlｅ(’经５00Hz 采样后信号得 DTFＴ”);x4=100.＊exp(—100*n4)。＊cｏs(２*pi*5００*ｎ4);y4=x４*(exp(—ｊ)、^(n4’＊ｗ));suｂplｏt(２24);ploｔ(w,y4);tiｔle(’经 2００Hｚ采样后信号得 DTＦT＇);(b)结果:

收获及感想: DFＴ针对得就是有限长数字信号得傅立叶变换或傅立叶时频分析问题。但 以前得傅立叶变换就是定义在整个时间轴上得,而且一般针对得就是连续信号 ,获得得就是一个连续得频谱。

离散傅里叶变换(DFT),就是傅里叶变换在时域与频域上都呈现离散得形式,将时域信号得采样变换为在离散时间傅里叶变换(DTＦT)频域得采样。在形式上,变换两端(时域与频域上)得序列就是有限长得,而实际上这两组序

列都应当被认为就是离散周期信号得主值序列。即使对有限长得离散信号作DＦT,也应当将其瞧作经过周期延拓成为周期信号再作变换。在实际应用中通常采用快速傅里叶变换以高效计算 DＦT。

5.matlab实验心得体会 篇五

一、实验目的

在传统的机电一体化研究设计过程中，机械工程师和控制工程师虽然在共同设计开发一个系统，但是他们各自都需要建立自己的模型，然后分别采用不同的分析软件，对机械系统和控制系统进行独立的设计、调试和试验，最后进行机械系统和控制系统各自的物理样机联合调试，如果发现问题又要回到各自的模型中分别修改，然后再联合调试，显然这种方式费时费力。

基于多领域的建模与联合仿真技术很好的解决了这个问题，为机械和控制系统进行联合分析提供了一种全新的设计方法。机械工程师和控制工程师就可以享有同一个样机模型，进行设计、调试和试验，可以利用虚拟样机对机械系统和控制系统进行反复联合调试，直到获得满意的设计效果，然后进行物理样机的建造和调试。

ADAMS与MATLAB是机械系统仿真和控制系统仿真领域应用较为广泛的软件，其中ADAMS为用户提供了强大的建模、仿真环境，使用户能够对各种机械系统进行建模、仿真和分析，具有十分强大的运动学和动力学分析功能；而MATLAB具有强大的计算功能、极高的编程效率及模块化的建模方式，因此，把ADAMS与MATLAB联合起来仿真，可以充分将两者的优势相结合，将机械系统仿真分析同控制系统设计有机结合起来，实现机电一体化的联合分析。

本实验以倒立摆为例，进行ADAMS与MATLAB的联合仿真，对倒立摆的运动性能和运动规律进行分析。

二、实验方法

软件环境：MD ADAMS R3，MATLAB R2009b 2.1 建立倒立摆的动力学模型

启动ADAMS/View模块弹出如图1所示对话框，建立小车及摆杆模型。首先选择“Create a new model”选项，创建一个新的模型，将该文件保存在相应的文件夹下，本实验将结果保存在E:daolibai_adams文件夹下，将文件名取为“daolibai_adams”，其余选项保持默认。注意，在ADAMS中路径名和文件名最好采用英文字符，否则有可能在运行的过程中出现意想不到的错误。

图1 启动ADAMS/View模块

进入ADAMS/View界面后，需要对相关参数进行设置。选择菜单栏中的“Settings→Working Grid”选项，弹出如图2所示的对话框，设置网格的大小。将“Spacing”设置为X:10mm，Y:10mm，其余参数保持默认。在“Settings”选项中还可以设置图标的大小，单位等等参数，在本实验中这些参数都保持默认即可。

图2 设置网格的大小

与此同时，单击菜单栏“View”选项下的“Coordinate Window”（或者按下键盘上的F4按钮）,如图3所示。可随时在窗口中观察鼠标的当前空间坐标位置，方便我们进行建模。

图3 打开鼠标当前空间位置观察窗口

右键点击ADAMS建模工具箱中的图标，选择工具Box,在视图中（0,0,0）处建一个长、宽、高分别为30cm，20cm，20cm的长方体代替小车模型，如图4所示。

图4 长方体尺寸设置

图5 在视图中建立的长方体前视图

长方体建立完毕后，需要进一步在视图中调整其位置。在当前视角下，点击工具箱中的图标，进入如图6所示的界面。在Distance选项中输入15cm，选择长方体，然后点击向左的箭头，小车模型即向左平移15cm。单击工具箱中的按钮，即可返回工具箱主界面。点击图标，切换到右视角视图，再次运用按钮，在Distance选项中输入10cm，选择长方体，然后点击向右的箭头，将小车模型向右平移10cm，如图7所示。

图6 将小车模型向左平移15cm

图7 将小车模型向右平移10cm

小车模型位置修改完毕后，右键点击小车模型，选择Rename，将模型的名称修改为xiaoche，如图8所示。与此同时，在右键菜单中选择Modify，将小车的质量修改为0.5KG，其修改方法如图9所示。

图8 修改模型名称

图9 修改小车模型的质量

至此，小车模型及参数设置完毕，接下来建立摆杆的模型。在建模工具箱中选择（Cylinder）工具建立摆杆模型，其参数设置如图10所示。

图10 摆杆参数的设置

摆杆参数设置完毕后，沿小车垂直向上的方向建立该圆柱体，建好后单击右键修改其特性参数，将部件名称修改为baigan，将摆杆质量修改为0.2kg，转动惯量修改为0.006kg·㎡。建好后，运用工具箱中的顺时针旋转5°，建完后的模型如图11所示。

工具，将摆杆绕端点

图11 倒立摆模型前视图与三维视图

倒立摆的三维模型建立好后，我们需要为模型添加相应的运动副和运动。小车与地面用平移副约束，右键单击图标，在弹出菜单中选择工具，添加方式选择2 Bod-1 Loc方式，分别选择小车和大地，在小车质心处添加水平方向的平移约束副，如图12。

图12 在小车与大地之间添加移动副

摆杆与小车之间存在旋转运动，故需要在小车与摆杆之间添加一个转动副。单击工具中的图标，添加方式选择2 Bod-1 Loc方式，分别选择摆杆和小车，在摆杆与小车的铰接处建立旋转副，如图13所示。

图13 在摆杆与小车之间建立旋转副JOINT_2

倒立摆模型的约束添加完毕之后，我们可以对模型进行运动测试。点击工具，进入运动仿真测试对话框，设置仿真时间为1秒，步长为1000，如图14所示。

图14 运动仿真参数设置

点击按钮开始运动仿真测试，可以看到小车沿着水平方向作直线运动，摆杆绕着铰接点作旋转运动。

2.2 定义倒立摆机械系统的输入输出变量

1）定义输入变量

本实验中需要在ADAMS中定义一个状态变量接收控制小车运动的水平力。选择Build菜单下的System Elements创建一个名为controlforce的状态变量，如图15所示。

图15 创建输入状态变量

由图15可以看出F（time，„）后面输入栏中的数值为0，表示该控制力的数值将从控制软件的输出获得。

给小车定义一个水平力，单击ADAMS工具箱中的工具，选择Body Moving的建模方式，一次选择小车质心作为力的作用点，选择水平向右作为其加载方向（如图16），这样该水平力将一直随着小车的移动而移动。

图16 为小车添加水平方向作用力

上述过程完成以后，右键单击该水平力，选择Modify，将其函数值定义为VARVAL(.daolibai_adams.controlforce),以实时从状态变量controlforce中接收力的数值，如图17。

图17 函数值的定义

2）定义输出变量

定义输出变量的方法与定义输入变量的方法相同，定义ADAMS状态变量以输出动力学模型的运动状态至控制软件，本实验就是要输出摆杆的摆角。选择Build菜单下的System Elements创建一个名为rotateangle的状态变量，选择摆杆的上端点和小车的铰接点出的MARKER点为摆杆绕Z轴旋转运动的参考点，如图18所示。

图18 定义输出变量

其中，在F（time，„）后面的文本输入栏输入摆杆摆角表达式AZ(MARKER_11，MARKER_12),AZ函数用来测量绕Z轴旋转的角度，本实验中即表示摆杆绕着Z轴旋转的角度。利用ADAMS工具箱中的工具，在摆杆的上端点创建一个测点MARKER_11，在小车上创建测点MARKER_12，此点为小车与摆杆的铰接点。设置完毕后单击OK按钮保存设置。3）将状态变量指定为输入/输出变量

上述状态变量定义完成之后，还需要将定义好的状态变量指定为输入或输出变量。

指定状态变量controlforce为输入变量。单击主菜单Build→Data Elements→Plant→Plant Input→New后，弹出输入变量定义对话框，如图19所示。将Variable Name栏中输入controlforce，然后单击OK按钮即完成设置。

图19 输入变量定义对话框

指定状态变量rotateangle为输入变量。单击主菜单Build→Data Elements→Plant→Plant Output→New后，弹出输入变量定义对话框，如图20所示。将Variable Name栏中输入rotateangle，然后单击OK按钮即完成设置。

图20 输出变量定义对话框 4）导出ADAMS模型

通过以上工作，已经在ADAMS机械系统模型中定义了同控制系统交互的相关状态变量和函数，接下来需要利用ADAMS/Controls模块将这些状态变量定义为输入输出信号，并将相关信息导出，以便和其他控制程序连接。

单击Controls菜单下的Plant Export子菜单，弹出如图21所示的设置窗口。将输出文件名修改为test123；在输入信号定义栏中，单击From Input按钮后，弹出数据库浏览窗口，选择定义的PINPUT_1为输入项，双击后，定义的状态变量controlforce将自动出现在输入信号一栏中，同理，输出信号的设置方法同上。目标控制软件下拉菜单可以根据需要选取，本实验目标软件选为MATLAB，其他选项保持默认。单击OK按钮，ADAMS将导出*.m文件，同时产生调用ADAMS/Solver的cmd文件和*.adm的ADAMS模型文件。

图21 ADAMS变量导出设置 上述过程完成后，MATLAB已经可以读取ADAMS模型的相关信息了。

2.3 在MATLAB/Simulink中导入ADAMS模型

1）变量的导入

启动MATLAB后，在命令窗口中输入导出的ADAMS模型名称test123，在MATLAB窗口将出现如下信息：

>> clear all >> test123 ans = 26-Jun-2013 08:53:34 %%% INFO : ADAMS plant actuators names : 1 controlforce %%% INFO : ADAMS plant sensors names : 1 rotateangle 在MATLAB命令提示符下输入who命令，显示文件中定义的变量列表，在MATLAB命令窗口中返回如下结果：

Your variables are: ADAMS_cwd ADAMS_mode ADAMS_solver_type arch ADAMS_exec ADAMS_outputs ADAMS_static flag ADAMS_host ADAMS_pinput ADAMS_sysdir machine ADAMS_init ADAMS_poutput ADAMS_uy_ids temp_str ADAMS_inputs ADAMS_prefix ans topdir 可以选择以上显示的任何一个变量名，检验变量，例如，如果输入ADAMS_outputs，则MATLAB将显示在ADAMS中定义的输出变量：

ADAMS_outputs = Rotateangle 注意：ADAMS导出的文件必须置于MATLAB工作目录下，即ADAMS与MATLAB共用同一个工作目录，否则上述过程不能进行。与此同时，还要把ADAMS/win32文件夹下的“adams_plant.mexw32”及ADAMS/Controls/win32/文件夹下的“plant.lib”放在ADMAS与MATLAB的共用工作目录下。这两个文件是adams_sub模块的核心。ADAMS提供一个S函数，用于ADAMS和simulink联合仿真的调度和通信，如果simulink找不到它，联合仿真就不能进行。2）ADAMS模块的导入

在MATLAB命令窗口中输入“adams_sys”命令，即可导入ADAMS模块，如图22所示。

图22 adams_sys模块

3）仿真参数的设置

点击图22中的adams_sys模块，即可进入adams_sub模块，如图23所示。

图23 adams_sub模块 点击图23中的MSC.Software模块，弹出如图24所示的对话框，在对话框中设置如下参数：

图24 仿真参数的设置

将联合仿真的通信间隔Communication Interval选项设置为0.001，该选项定义了ADAMS与MATLAB/Simulink交换数据的通信间隔，调整该参数将控制联合仿真的速度，并影响计算的速度。

将simulation mode选项设置为continuous，即连续仿真模式。其余参数保持默认，单击OK按钮，保存参数设置。3）联合仿真分析

在MATLAB/Simulink中建立如下控制框图（图25），设置仿真时间为5s。

图25 联合仿真控制框图

点击start命令，开始进行联合仿真，几秒钟后，将弹出一个DOS窗口，显示ADAMS在联合仿真分析中的各种数据。联合仿真结束后，仿真结果既可以在MATLAB/Simulink中查看，也可以在ADAMS后处理器中查看。图26和图27分别为Simulink模型中示波器输出的摆杆摆角随时间变换曲线和输入力矩随时间变化曲线。

图26 摆杆摆角随时间变化曲线 图27 输入力矩随时间变化曲线

一、实验结果

6.matlab学习心得体会 篇六

班级：机械124 姓名：万明男

学号：2012093386 电话：***

matlab学习心得体会

MATLAB中有丰富的图形处理能力，提供了绘制各种图形、图像数据的函数。他提供了一组绘制二维和三维曲线的函数，他们还可以对图形进行旋转、缩放等操作。MATLAB内部还包含丰富的数学函数和数据类型，使用方便且功能非常强大。本学期通过对MATLAB的系统环境，数据的各种运算，矩阵的分析和处理，程序设计，绘图，数值计算及符号运算的学习，初步掌握了MATLAB的实用方法。通过理论课的讲解与实验课的操作，使我在短时间内学会使用MATLAB，同时，通过上机实验，对理论知识的复习巩固实践，可以自己根据例题编写设计简单的程序来实现不同的功能，绘制出比较满意的二维三维图形，在实践中找到乐趣。MATLAB是一个实用性很强，操作相对容易，比较完善的工具软件，使用起来比较方便，通过操作可以很快看到结果，能够清晰的感觉到成功与失败，虽然课程中也会出现一些小问题，但是很喜欢这门课程。

学习matlab是听说它是一个功能强大的数学软件，但是正被微积分的计算缠身，听说有一个高级的计算器当然高兴，以后可以偷懒了，当然现在不能偷懒。听说关于自动化的计算特别复杂，如果有一种软件能帮忙解题，那是一种极大的解脱，有益于缩短研究时间。目前我只知道有三种数学软件，都是国外的，没有国内的，差距挺大的。matlab学起来挺顺手的，比C语言简单。但是深入学习的时候却困难重重，因为很多知识都没有学习，就算知道那些函数，也没有什么用处。老师布置的作业难度大，写一篇实验，大一什么都不会，写一篇这种论文谈何容易。最多也就会一些数值计算、符号计算、简单绘图，根本不会什么实验。学习matlab体会最多的是这个软件的功能强大，好多数学题都被轻易的解出。但是有一点遗憾，不知是我不会用，还是它没个功能，已知空间的电荷分布，求空间的电场分布。其中电场分布是无法用函数表达式表示。我知道计算机肯定可以实现，但是这个软件能不能实现就不知道了，我看过许多资料，但是在这方matlab学习心得体会三：学习matlab的心得,这是我在学习的过程中的一些技巧，或许对你有帮助.1，如果你要是不是计算机转业的，只是为了方便自己的工作或学习，那么你没有必要把matlab教程全部学会，只需要学你需要的那部分即可，比如，绘图，矩阵运算，等等，根据你个人的需要而定，但是基本命令、数据类型、基本的程序结构(条件语句，循环语句，嵌套)、文件的IO是必须看的，因为任何一个程序都需要这几个基本的块。

2，你最好找一个熟悉编程的人来辅助你的学习，这就包括很多编程的技巧问题，程序的结构设计问题，对于程序的运行效率非常有帮助。有的时候，你编出来的程序，能够运行，但是耗时太长，也就是说你的程序没有错，但是不适合实际。或者说，对于规模小的问题能够解决，但是规模大一点的问题就需要很长很长的时间，这就需要对程序的结构和算法问题进行改进(亲身体会，编完一个程序，小的例子可以运行出结果，但是大例子需要很长时间，所以必须要改进一下)。

3，你需要找一本matlab的函数工具词典，就像汉语词典一样，你要尽量多的熟悉matlab自带的函数，及其作用，因为matlab的自带函数特别多，基本上能够满足一般的数据和矩阵的计算，所以基本上不用你自己编函数(如vb中，大部分的函数都需要自己编)。这一点对你的程序非常有帮助，可以使你的程序简单，运行效率高，可以节省很多时间(亲身体会)。切记！!4，你把基本的知识看过之后，就需要找一个实际的程序来动手编一下，不要等所有的知识都学好之后再去编程，你要在编程的过程中学习，程序需要什么知识再去补充(这一条是别人教我的，很管用)，编程是一点一点积累的，所以你要需做一些随手笔记什么的。

5，编程问题最头疼的不是编程序，而是调程序，所以在你的程序编完之后，一定要进行验证其正确性，你要尽量多的设想你的问题的复杂性，当然，要一步一步复杂，这样才能保证你的程序的适用性很强。

6.文本文件与函数文件之间的区别

因为MATLAB本身可以被认为是一种高级语言，所以用它可编写写出具有特殊意义的磁盘文件来。这些磁盘文件由一系列的MATLAB语句组成，它既可能是由一系列窗口命令语句构成的文本文件，又可以是由各种控制语句和说明语句构成的函数文件。由于它们都是有ASCII码构成的，其扩展名均为“.m”，故统称为M文件。文本文件有一系列的MATLAB语句组成，它类似与DOS下的批处理文件，在MATLAB地提示下直接键入文本文件名，便可自动执行文件中的一系列命令，直至给出最终结果。文本文件在工作空间中运算的变量为全局变量。然而函数文件的功能是建立一个函数，且这个函数可以同MATLAB的库函数一样使用，它与文本文件不同，在一般情况下不能单独键入函数文件的文件名运行一个函数文件，它必须由其他语句来调用，函数文件允许有多个输入参数和多个输出参数值。所以在这两个不同之间的文件之间必须一定要加以区别开来，我一般最先看到的是第一行是否function开头的语句，且是不是存在函数名和输入形式参数和输出形式参数，一般没有这一行的磁盘文件就是文本文件。基本在运行的时候函数文件中定义的变量为局部变量，也就是说它只在函数内有效。即在该函数返回后，这些变量会自动在MATLAB工作空间中清除掉，这与文本文件不同的，但可通过命令global<变量>来定义一个全局变量。7.MATLAB绘图功能

7.matlab实验心得体会 篇七

关键词：数学建模,maple,matlab,实验教学

一、引言

数学可以广泛地用来解决科学技术和社会中的实际问题, 这是人们公认的事实, 尤其在管理学学习与应用。但是这一点在实际教学中并没有得到充分的反映, 比如, 《数学模型》作为选修课在本科与研究生阶段并不是受欢迎的课程, 学生担心考核不过关, 教师担心课程设计知识面多、费解的数学问题太多, 难以胜任。以致学生学习阶段没有机会接触数学真正应用的实例, 也缺乏必要的数学应用的熏陶。究其原因是数学的实际应用往往牵涉到繁冗的推导和大量的数值计算, 而这部分内容很难进入实际的教学课堂。

随着计算机技术的飞速发展, 计算机应用日益普及, 计算工具的进步及数学计算软件的发展, 繁冗的推导和大规模的数值计算不应该再成为实际教学中加强应用训练的障碍。今天的青年学生应该有能力驾驭现代的计算机设备和技术以进一步提高应用数学知识解决实际问题的本领。目前各学校正在兴起的开设《数学模型》、《实验教学》课程都是尝试朝着这个方向努力。

对于高年级的本科生、研究生来说, 在学习与研究遇到传统精确算法难以求解的问题时, 各种新奇与有趣的智能算法往往是不错的选择。但怯步于MATLAB不会、算法难以实现、原理及有效性证明过程费解。而实际中却没有专门的课程从Maple、MATLAB的指令入手到各种经典问题的启发式算法编程的教学。

二、试验内容设计

根据管理学中常见问题进行数学建模, 并通过Maple或MATLAB进行计算实验, 针对管理学中组合优化问题利用Maple或MATLAB设计启发式算法, 并结合具体问题进行数据实验。

(一) 基于Maple和MATLAB常见管理学优化问题的数据实验。常见管理学优化问题的求解算法实现:结合Maple的符号推理功能实现管理学问题的建模, 然后结合Maple符号线性优化工具包和MATLAB数值线性优化工具包的智能调用, 实现模型求解。利用运输优化问题作为算例对Maple和MATLAB线性优化工具包进行实验。

(二) 基于Maple和MATLAB组合优化问题的启发式求解实验。组合优化问题的启发式求解算法实现:通过Maple的符号计算功能实现组合优化模型的推理、简化和线性化, 然后通过Maple和MATLAB自主编程和调用工具包的方式, 设计遗传算法对大型组合优化问题进行求解。利用物流配送路径优化问题作为算例对设计的遗传算法进行实验。

(三) 整理经典管理学案例的上机实验模拟数据。从管理学教材和权威期刊上查找可用于学生上机实验的管理学案例, 整理并完善案例中的模拟数据, 结合学生对Maple和MATLAB软件的学习, 提供适合不同学习阶段的模拟实验程序与答案。

(四) 设置实验案例的上机步骤。结合学生兴趣和学习能力, 由容易向难设置案例实验顺序。制定学生实验案例学习的具体步骤, 正确引导学生进行上机实验。

三、考核方式设计

随着国民教育水平的不断提升, 部分学生在进入大学之前已掌握了办公软件的操作技能, 故而按照以往的教学模式, 对学生采用统一的教学模式已经不适合目前的教学环境。需采用分层次教学模式, 才能达到“因材施教”的教学目的, 使不同层次的学生在课程学习过程中都有所收获。针对当前面临的实际问题, 从考核方式和考核组织形式两个方面进行设计。

(一) 考核方式的改革方法。采取数学模型的考核方式, 按设计实验内容的难易程度划分实验等级, 给出“A”至“C”的三个等级的实验项目, 如果选择A类实验, 需要完成2个, 选B类实验只需要完成1个, 如果选C类实验, 可以由两个人合作完成, 并且鼓励合作方式完成实验。在进行实验课教学时, 通过教师机联网学生机的模式将实验课教学内容发送至学生机, 任课教师可根据学生的操作情况, 进行考核给出“A”至“E”的五等级成绩。

(二) 考核的组织方式。课程开始前, 任课教师将新课学习内容布置给学生, 学生需按照实验要求认真完成实验内容。在完成实验教学任务后, 任课教师展开对前一部分内容的考核。并对考核的结果进行评述, 发现学生实验中存在的问题, 并进行讲解。考核的组织形式为自愿选择, 或组队或单独完成。学生暂停新实验内容的操作, 进入取题程序, 按照实验题目的要求进行操作, 老师需在学生操作过程中巡视考核学生的进度和状态, 根据学生的操作实际情况和对题目的完成情况进行综合评分。待评分完成后, 学生再进入实验课程的学习, 任课教师再对下一组学生进行考核和评定。

四、案例设计

案例设计分授实验学习案例与考核案例, 下面分别举例说明。

(一) 实验授课案例。利用MATLAB设计遗传算法程序, 寻找图1 11个端点的最短路径, 其中没有连接的端点表示没有路径, 要求设计遗传算法对该问题求解。该案例是运筹学里最短路径问题, 学过运筹学的同学显然可以利用标号法求解最短路径, 但在此要求利用MATLAB设计遗传算法求解该问题, 该案例既可以让学生学习遗传算法, 又可以锻炼学生掌握MATLAB的使用方法与编程能力。

(二) 考核案例。实训题目部分是要求学生根据之前完成的例题学到的操作步骤和操作方法自行完成。因此题目的选取考虑了学生的实际能力、实用性以及趣味性。例如, 实训题目部分是要求学生根据之前完成的例题学到的操作步骤和操作方法自行完成。因此题目的选取考虑了学生的实际能力、实用性以及趣味性。例如, 设计遗传算法求解f (x) , 具体表达式如下:

要求必须使用m函数方式设计程序。

显然, 这些题目对学生今后的学习和工作等方面都是非常实用的, 因此学生会很乐意完成这些题目。

五、结语

通过对“MATLAB教程”课程实践教学环节存在的突出问题进行分析, 在探研和借鉴国内外文献提出的多种考核方式的基础上, 设计“随机取题+小组考核”的实践教学考核模式, 改变原有的所有学生同时进行考核的传统方式, 改为“小组考核”方式。通过考核环节的改善, “MATLAB教程”课程实践教学环节得到了良好的改革效果, 在提高学生学习积极性的同时也有效提高了教学质量, 提高了学生对这门课程的认可度。在进行“MATLAB教程”课程实践教学考核环节改革的过程中, 也发现了一些新问题。“小组参试”的考核模式增加了任课教师的投入, 对任课教师提出了更高的教学要求。因此, 需要一批具备专业素质的精通计算机基础的教学队伍。另外, 基于考核的公平性, 要求随机题目的难度系数处于同一水平, 因此, 需要组建“MATLAB教程”课程课题组, 进行题目讨论和商定, 形成单独系数适中的测试题目库, 上述都将是今后需要进一步努力完善的新目标。

参考文献

[1]黎捷等编著.Maple9.0符号处理及应用[M].北京:科学出版社, 2004

[2]何青, 王丽芬编著.Maple教程[M].北京:科学出版社, 2003

[3]刘来福, 何青等编著.用Maple和MALAB解决科学计算问题[M].北京:高等教育出版社, 1999

[4]张志涌, 杨祖樱等编著.MATLAB教程[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2015

[5]黄雍检, 赖明勇, 陶治著.MATLAB在最优化计算中的应用[M].长沙:湖南大学出版社, 2013

8.matlab实验心得体会 篇八

一、应用实例

在热敏电阻温度特性实验中,由于电阻和温度的函数关系为指数关系,因此数据处理会变得非常复杂。针对该实验,在教学过程中引导学生用Matlab编制了一个通用程序,使实验数据的处理简单化、直观化。

1.实验数据记录。

从室温20℃开始,每隔5℃记录一次待测热敏电阻的阻值,一直到85℃。然后从85℃开始降温,在降温过程中,依旧每隔5℃记录一次热敏电阻的阻值,直到20℃。计算出升温与降温中同一温度下热敏电阻阻值的平均值,记录到表格中。见表1。

2.数据分析。

热敏电阻值与温度的关系为R=exp(A+■),式中含有两个未知参数A和B。可以利用表1的14组R-T的数据,利用最小二乘法曲线拟合,计算出参数A、B,从而可确定电阻R与温度T的函数关系式。

T-R呈非线性关系,若将R=exp(A+■)两边取自然对数,得lnR=A+B·■

此时,lnR与■成线性关系,若采用通常的最小二乘法线性拟合,则可计算出参数A、B,进而确定R与T的函数关系式。

以上数据处理过程原理简单,但是计算过程相当复杂。单纯用笔算或简单的计算器,很容易在计算过程中出现问题导致对实验结果分析的错误,并且这个过程耗时过长,也不利于提高学生的学习效率。

3.Matlab编制程序。

为了克服传统实验数据处理方法的弊端,在实验数据处理环节,我们引导学生编了一个Matlab通用程序来完成这一实验数据处理过程。具体程序如下:

%shiyanR-T.m%用最小二乘法处理R-T实验数据

clear;clf;

t=20∶5∶85%输入温度t的实验数据

R=[500.3 421.0 357.3 306.0 260.0 224.0 194.0 168.0 145.0 127.0 112.0 99.0 87.0 77.0];%输入热敏电阻值R的实验数据

a=ones(size(t))

T=273.16*a+t%将摄氏温度变为绝对温度

fT=a./T;%绝对温度求倒数

fR=log(R); %求电阻值的自然对数

p=polyfit(fT,fR,1)%最小二乘线性拟合

A=p(2)

B=p(1)

r=corrcoef(fT,fR)

A,B,r%显示参数A,B及相关因子r

plot(T,R,'o')%以下是绘制热敏电阻温度特性曲线

hold on

plot(T,exp(A+B*fT),'-')

xlabel('T/K')

ylabel('R/Omega')

保存之后再运行,可以得到如下结果:

A=-4.0897

B=3.0222e+003

拟合直线的相关系数r=0.99998

在绘图窗口输出结果为:

4.结论。

根据程序运行的结果,在R-T图中,函数关系式是:R=exp(A+■),其中A=-4.0897,B=3.0222e+003。14组实验测量点几乎完全落在所画的R-T曲线上,相关系数r约等于1,说明本程序拟

合出来的结果与实验测量值吻合得很好。

二、结束语

从实践效果看,将Matlab引入大学物理实验教学的数据处理环节是适当的,在教学过程中收到了良好的效果。Matlab的引入不仅在大学物理实验过程中注入了新的元素,提高了学生对实验学习的兴趣,更重要的将计算机语言的学习由浅入深地融合到平时学习的实践中去,提高了理工科学生将计算机知识与其他学科的学习融会贯通的能力,这也给我们大学物理实验课程的改进和改革提供了一些参考。

参考文献:

[1]王琦等.MATLAB基础与应用实例集萃[M].北京:人民邮电出版社,2007.

[2]韩敬,钟方川,李林.Matlab在大学物理实验数据处理中的应用[J].大学物理实验,2008,26(1):88-90.

[3]武华.Matlab在热敏电阻温度特性实验中的应用[J].长春师范学院学报(自然科学版),2007,26(5):37-40.

[4]费业泰.误差理论与数据处理[M],北京:机械工业出版社,2000.

[5]程卫国.MATLAB5.3精要、编程及高级应用[M],北京:机械工业出版社,2000.

9.MATLAB学习心得 篇九

一． 对MATLAB的认识

正如课本《MATLAB教程及实训》中的前言所说，MATLAB是MathWords公司于1984年开发的，目前已经发展成国际上最流行、应用最广泛的科学与工程计算软件之一。MATLAB集合矩阵云运算、数值分析、图形显示和仿真等于一体，被广泛应用于自动控制、数学运算、计算机技术、图像信号处理、汽车工业、语音处理等行业。MATLAB它将计算、可视化和编程等功能同时集于一个易于开发的环境。MATLAB主要应用于数学计算、系统建模与仿真、数学分析与可视化、科学与工程制图和用户界面设计等。

目前，MATLAB已经成为应用代数、自动控制理论、数字信号处理、动态系统仿真和金融等专业的基本数学工具，各国高校纷纷将MATLAB正式列入本科生和研究生课程的教书计划中，成为学生必须掌握的软件之一。

MATLAB是matrix laboratory的缩写，它的产生是与数学计算有密切的关系。从1980年发展到现在已经是一个交互式开发系统，其基本数据要素是矩阵。MATLAB系统是由MATLAB开发环境和MATLAB语言，MATLAB数学函数库、MATLAB图形处理系统和MATLAB应用程序接口（APL）5部分组成。

MATLAB的有以下特点

1运算功能强大

2编程效率高3强大而智能化的作图功能 4可扩展性强 5Simulink 动态仿真功能

二． 我对MATLAB的掌握程度

在短课时选择了本书1、2、3、4、5、7章的内容学习

1.MATLAB R2010a软件的概述(略)。2.MATLAB常见字符及基本运算

在本人的自主学习以及老师的授课下我已经初略的掌握了MATLAB R2010a的基本使用方法：MATLAB R2010a的开发环境、MATLAB R2010a的其他管理、MATLAB的文件处理工具、MATLAB R2010a的帮助系统

（1）数据类型 数组：字符型、数值型、元胞型、结构体型、Java型和函数句柄，其中数值型有包括单精度型和双精度型。常数

例如”a” “x”(关键字如if、while 等不能作为变量名)整数、复数和浮点数的类型与具体用法。

这一整章学习起来毫不费劲，这主要是因为上一学期学习了的c语言。

（2）矩阵和数组的算数运算

数组的创建，其中包括空数组还有向量的运用法则以及特殊矩阵和数组。其次是数组的操作，其中数组的元素、子矩阵的产生和数组的赋值以及矩阵的合并与数组的删除。矩阵和数组的函数。

字符串、创建字符串、与字符串函数的熟练运用、日期与时间、日期和时间的表达式、日期时间的函数的使用、关系运算和逻辑运算、关系运算符的使用与逻辑运算符的使用以及运算符的优先级等

总体学习上是有些不足，总是忘记，这得不断重复的记忆才行。

3.数据的可视化掌握

首先MATLAB的数据可视化需要掌握四大点

二维绘图

二维绘图需要掌握其一般步骤以及基本绘图的函数，多个图形的绘制以及设置曲线的方式、坐标轴和图形的注释。课本P81.例题3-1绘制一个正弦波形，绘制的正弦曲线图略，具体操作如下：

》x=0:0.1:10 》y=sin（x）；

》plot（x，y）

%根据x和y绘制二位曲线图

程序分析：plot函数自动创建Figure 1图形窗口斌显示绘制的图形，横坐标是x，纵坐标是y。

特殊图形和坐标的绘制 MATLAB的图形窗口 基本三维绘图命令

三维曲线与直线图的绘制重要掌握

4．符号运算

先来一道例题创建符号变量和表达式 》x=sym（’x’）;》syms a b c 》y=a*x~2+b*x+c y= a*x~2+b*x+c 可以在Workspace中看到，x、a、b、c和y都是符号变量，y是由符号变量计算产生的。

此章节符号较多且其运算规则也相对来说比较复杂。但是这一章节却是MATLAB语言以及编程的重点基础，更是要非常熟练的掌握。一分耕耘一分收获，经过不断重复的记忆我已经也能大部分符号运算都能知道其用法以及运算规律。

5.程序设计和M文件

此章节主要有：

分配控制语句：if结构，swich结构 循环控制语句：for循环，while循环 Break和continue语句 错误控制语句 流程控制命令 M文件结构

M文件编辑和调试窗口 M脚本文件和M函数文件

第七章节与C语言大部分相同或者雷士，有C语言的基础学起来不难，但这一章节却异常重要，更是要学会编程的思想，这是有点难度的。程序控制不在多说因为与C语言大体相同。但这一章的函数的使用与C语言不同，需要分开来记忆，总的来看学的还是不错的，但听班上的有些同学说很难记忆，因为与C语言有冲突。这一章节我还学习了M文件的结构、函数的句柄和inline对象，这些倒是和Java语言有的相似。倒也不难理解。还有函数的绘图与数值的分析。

7.MATLAB高级图像设计与simulink仿真环境

三． 收获与心得

收获：

上学期学习高数的时候，总有那么难的数学函数要解答，一些二维或者三维的函数绘图图形又复杂。在学习完这门课程后知道了原来这些绘制的图片可以由MATLAB绘制出来的。这让我知道了MATLAB可以用在数学上。而且是高等数学习者必备的一款软件。现在我也可以绘制一些复杂的函数。我想这也是一项很大的收获。在仿真中可以仿真一些复杂的电路原理图，而我这个专业是跟电路有着密切的关系。其用处之大不言而喻，我想这也将是我最大的收获了。另外值得一提的是学习MATLAB语言可以建立我们另一种思考问题的思维。这种思想难得可贵。

学习心得：

这学期的学习MATLAB，由于前几节课没有认真听，总以为和C语言一样简单也，到后来拉下的课程比较多，老师有说要写学习报告来计算期末成绩，所以不得不自学拉下的课程，这使我非常烦躁和不安，但我们都是这样过来的。以至于一直延续大大一而不可更改，直到这学期的MATLAB学习。

学习有时候并不是一个人的事情，独自一人学习效率不会太，我们可以多向他人请教或许会更好。

这学期刚开始接触MATLAB语言也是用着以前的学习方法。慢慢的感觉到不对，书本上是学会了，但是一到真枪实战的干就不行了。后来想想就是学习方法的问题。实践、得实践才行。之后我便边学边用电脑实践。果不其然，效果大大提升。总而言之，学习MATLAB的方法是边学习边实践，效果成倍增加。学习MATLAB语言，其实是学习MATLAB的编程思想，另一种思考问题的思维。它交给我一种建立模型分析问题的结构化思维方式，任何事物，从不同的角度看，都可以想象成一个从头到尾、环环相扣的系统，我们想要了解整个系统的功能就必须以每一块结构为思维对象，层层分析最后得出客观规律的正确结果。

对于这门课程的反思：

当我第一次看到这本书的内容时，觉得有了c语言的基础，学习起来一样好学，所以前面一直没认真听课，也给老师带来了消极的影响，到了后面，我不得不自己学习，这带给我诸多烦恼，后悔没有认真去听课，经过我认真的反思，我才觉悟到在课堂上认真听讲和拥有一个良好的学习态度是多么的重要。最后感谢老师对授与我们这门课的知识。

参考文献：曹弋、刘怀、王恩荣.MATBLE教程及实训【M】.北京：机械工业出版社，2013

MATLAB学习报告

专业班级： 姓名： 学号：

10.matlab实验心得体会 篇十

首先，为什么看重组队？

古语有云：“三个臭皮匠，顶个诸葛亮。”其实就是说明团队的重要性。但大家不要以为任意三个臭皮匠都能比诸葛亮厉害的。我个人认为这是三个各有所长的臭皮匠。他们之所以加起来超过诸葛亮，靠的不是个人的精干而是团队的力量,一个高校团队的力量。所以我想告诉大家组队的确是一个比较重要的环节。

那什么是一个高效的团队？

我感觉就业指导这门课介绍的高效团队的四个要素，完美的回答了这个问题

1、支持性的环境：这就好比说你是文科院的一名学近代史的学生，你还会学建模吗？还会有一个非常优秀的建模团队吗？答案是很明显的。不会!不过我们学校是一所理工科学校，对数学建模而言，可以说是一个比较的好环境。首先大家都学习了基本的数学知识，再者，数学建模在理工各学科的应用都非常的广泛。所以大家基本都一个好的支持性的环境。

2、才能与角色分明：这其实就是说大家都各有所长，又各司其职。在建模里表现为，擅长建模者，擅长程序者，擅长写作者都有相应的工作重点。当然这不是说大家各干各的，团队的优势就在于你们是一个整体，或许你们单独体现不出优势，但是你们配合是完美的，那就成功了。

3、超凡的目标：作为一个团队，一开始你们就要给自己定下一个目标，就我的经历而言，我感觉没有目标是很可怕的，其实这很明显的，没有目标就没有动力，没有动力就没有进步，没有进步哪来成功呢？所以就组队参赛来说，我希望全体队友都有明确的目标，说俗了就是拿奖。

4、团队报酬：我只想说一句：团队的努力付出的报酬就有收获。收获知识，收获成功。作为一个学生，还有何求。

组队有哪些要注意的呢？

第一条、切忌打酱油！一旦团队开始打酱油，可以说这个团队就失去了所有，我感

觉就没有什么意思了。

第二条、队友的选择，一要，志同道合、目标明确；二要，各有所长、优势互补。

这里要说一点，各有所长不是单从专业上来看的，关键是看个人的能力。

第三条、队长的责任，我想特别提一下队长，队长要表现出比别人更多的热情和吃

苦精神，没有人能做到完美，但是热情通常能说明一切，一个对胜利充满

渴望并100%付出的人，会让队友幸福。

第四条、队友之间要相互交流，相互鼓励与依赖，这样有感情的团队会有更强的凝

聚力。

当然这里还很不全面，只是个人的一点点小的学习心得与体会。欢迎大家交流讨论。

11.matlab实验心得体会 篇十一

在教学过程中, 结合课堂教学与上机实验, 是高等教育教学体系改革的一个部分, 也是计算方法这种应用性很强的学科的必要手段。这种方法可以使学生加强理论知识学习的同时, 培养他们的动手能力、综合应用能力和创新意识。现代数值计算方法的快速发展, 传统的实验教学体系远不能满足教学和高素质人才培养的需要, 因此, 有必要积极探索与实验相结合的教学改革体系, 建立跨学科、多层次的实验教学体系, 这也是目前与实验相结合的教学改革的重要课题[1,2]。

MATLAB是Math Works公司于1984年推出的一种面向科学工程的计算软件, 其中, MATLAB是MATtrix LABoratory的简写, 最早是由美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler开发, 并已经有了很多改进版本。这种软件有开源的函数库, 可以将不同领域的计算需求以函数的形式提供给用户, 也可以在它们的基础上改进。同时, MATLAB提供了很多功能比较好的工具箱, 如功能性工具箱, 包括符号计算功能、图示建模仿真功能、文字处理功能、与硬件实时交互功能等, 学科性工具箱, 包括优化工具箱、控制工具箱、小波工具箱、图像处理工具箱、通信工具箱、样条工具箱等, 便于用户进行系统建模和仿真分析。另外, MATLAB语言简单 (类似于C语言) , 允许用户以数学形式的语言编写程序, 易于扩充, 用户可以自己修改和加入自己的文件, 与库函数同样调用, 操作和指令也很简单, 接近自然语言, 易于学习和掌握[3,4]。因此, MATLAB不仅可以作为理论教学的示范性工具, 更适合作为仿真实验教学的主要工具。

通过MATLAB软件的结果演示, 结合理论教学, 可以使学生对所学知识点有个感性的认识, 再通过让学生亲自操作实验, 就会使学生有更为深刻的理解[5]。在实验教学中应该注意一些细节:首先, 实验前的准备工作要做细, 对于实验目的、实验原理、实验步骤要搞清楚;其次, 实验要与课本上的理论知识相结合, 加深学生对原理的理解, 提高他们的动手能力;最后, 要强调实验只是辅助手段, 不要轻视理论。

另外一方面, 为了使教学工作能顺利而有效地进行, 教学方法的选择非常重要。教学方法是包括教师、学生、教学内容等教学因素之间的结合和联系方式[6]。教学方法涉及很多元素, 如教学目标、教学过程的效率等, 它是为实现教学目标服务的。不同的教学方法实现情况和效率各有不同, 具有自己的特点, 单纯的讲授法已经不能够满足计算方法的需要, 下面将根据计算方法的特点, 结合几年的教学实践, 整体谈一下计算方法教与学的体会。

首先, 兴趣是做好任何工作的动力和源泉。培养学习一门课程的兴趣, 就要了解这门课程的研究对象是干什么的, 有什么意义。计算方法是研究用计算工具得出数学问题数值解答的方法与算法的科学, 所处理的问题都是科学与工程计算中最基本的内容, 具有广泛的物理背景与适用性。很多数学问题没有解析解, 或者有, 但比较复杂, 这时候就需要离散近似的解。一个简单的例子, 20阶线性方程组求解, Cramer法则可以, 但其运算次数 (乘除法) 需9.7×1020, 用每秒1亿次的计算机也要30多万年, 而用Gauss消去法, 只需乘除运算3060次。我现在上课也会逐渐地增加一些具体的计算方法成功应用的例子, 如令我们自豪的秦九韶方法等。当然, 同学只有真正理解这些例子的含义, 才能培养出学习兴趣, 这是学好这门课的基础。

其次, 认真踏实的态度是成功的保证。计算方法是一种离散的思想, 不同于分析的思想, 可能有些同学刚接触, 不是很习惯, 但要尊重不同的数学分支, 认真对待。同时, 计算方法是针对不同的问题, 如大型线性代数方程组求解、矩阵特征值和特征向量计算、非线性方程求根、积分计算、常微分方程初值问题求解等, 知识点比较零散, 不是非常连贯。这是由这门课程的特点决定的, 适应就好了, 不能因为这样就不重视。实际上, 现实生活中, 离散近似的思想非常重要, 如一些统计数据的模拟等。

再次, 重视教科书的作用, 分清主次。现在很多同学不怎么重视教科书, 花了大量的时间去看一些课外辅导材料。须知, 任何一门课所选用的教科书一般都是经典的教材, 课本中的很多定理、公式包括习题都是比较经典权威的, 研究透教材, 才能准确掌握一门课程的知识。研究教材, 就要清楚定义、定理, 了解公式的推导过程。计算方法里面公式比较多 (其实很多都是为了计算机编程使用) , 比较繁杂, 这就要分清主次。同学可以掌握一般思想, 对一些复杂的公式推导, 不需要掌握, 对于一些定理的证明, 作为本科生的课程, 也不要求。我在教2005级教育班时, 由于自己的原因, 比较注重讲解定理证明、公式讲解而不是展示, 教学效果不是很好。后来, 我根据同学的实际情况和需要, 增加了一些Matlab程序讲解和效果展示, 好了很多。

最后, 勤学苦练永远不会过时。计算方法除了要学好课本知识外, 由于这是一门与计算机使用紧密结合的实用性很强的数学课程, 勤动手编程实践, 才能掌握计算方法的精髓。在计算机上应用软件编程实践, 几乎与课堂学习同等重要。当然, 编程实现一些算法也不是很容易, 但只有动手编程实现一些算法, 才能发现原来这么多繁杂的公式是非常有用的。我在讲课的同时, 会把教材上一些题目的Matlab程序给大家, 并抽出一些时间讲解, 也能提高大家的兴趣。

有人说, 人类的计算能力等于计算工具的性能加上计算方法的效率。在1955年到1975年, 计算机速度提高数千倍, 而同一时间, 解决一定规模的椭圆型偏微分方程计算方法效率提高约100万倍, 这也是计算方法的魅力所在。在以后的教学过程中, 我也会不断改进。上面是我现在的一些体会, 希望能对大家学好《计算方法》有所帮助, 更希望这门基础学科能对同学将来所从事的事业有所帮助。

摘要：计算方法是数学与应用数学专业的综合选修课。本文对该课程的特点分析归纳, 并根据实践经验有针对性地进行探讨。结合matlab软件实现一些经典算例, 提高学生的学习兴趣, 并潜移默化地培养学生的数学思想与基础科研能力。

关键词：大学教育,计算方法,Matlab软件,教学改革

参考文献

[1]王丽.数值计算方法教学改革探究[J].科技情报开发与经济, 2007, 17 (20) .

[2]张韵华, 陈效群.数值计算方法教学改革初步[J].大学数学, 2003, 19 (3) .

[3]张正言, 田雨波, 张冰.MATLAB在“信息论与编码”实验教学中的应用[J].实验室科学, 2010, 13 (3) .

[4]王沫然.MATLAB与科学计算.北京:电子工业出版社, 2005.

[5]肖留超, 王玉雷.数值实验在计算方法课程教学中的应用[J].高等函授学报 (自然科学版) , 2010, 23 (4) .

12.实验心得体会 篇十二

为了拓展知识面和实际操作能力，这学期我们进入开放实验室，在李强老师的指导下，我们实验组开始了氧化石墨烯负载 四氧化三铁制备 生物柴油的实验研究。虽然说是选修实验我们也是认真对待，在实验开始的时候，李老师很认真的向我们讲解实验原理，和实验注意事项，以便我们实验的顺利进行。

从用Hummers法制备氧化石墨烯，将四氧化三铁负载到氧化石墨烯表面，制备生物柴油及其催化，到最后的实验结束，在这个过程中我们学到很多，也失败很多，在制备氧化石墨烯的时候，用高锰酸钾氧化的时候，大家都知道石墨分的氧化是很慢的，由于制备氧化石墨烯的实验条件要求较高，实验材料和环境不同，实现石墨粉的彻底氧化需要不同的药品剂量和条件，这个过程由于我们的失误：加入高锰酸钾试剂过快。还好有学长和老师的指导，对实验的结果影响不是很大。本次实验制备氧化石墨烯的时候分三个阶段，低温反应，中温反应，高温反应，这个以前我们是完全没有接触到的，对有些设备的使用还不是那么的熟悉，我们积极的向老师和学长请教，认真学习，老师和学长的做法对我们的实验成长很有帮助，大大提高了我们的实验操作能力，为以后的实验顺利完成打下基础。

13.实验心得体会 篇十三

班级:20xx级1班

姓名:张裕坤

指导老师：张民 陈宝成土壤资源利用实习报告

实习人：张裕坤

学号：6168

年级：20xx级资环1班

一、实习目的

教学实习是课程理论联系实际的重要环节，通过教学实习，巩固和加深对课堂理论的理解和掌握。本次实习，主要是针对山东省内典型土壤：棕壤、褐土、潮土等进行实地调查勘测，动手进行土壤剖面的挖掘、修理、观察并确定土壤理化性质，了解各种土壤的成土条件、成土过程、土壤属性等，分析土壤肥力特点及改良措施;观察岩溶地貌特点、形成条件、溶洞特点及形成原因等。要求熟悉土壤调查野外工作的方法、步骤，掌握野外调查的技能，学会资料整理和分析方法，掌握工作总结和实习报告的编写方法。具体要认识实习区的地质概况、鉴定常见的岩石、学会使用几种野外工作需要的仪器、调查观测土壤成土条件、成土过程、土壤属性，分析生产中存在的问题，提出合理的利用及改良途径，并编写实习报告。

二、实习计划

(一)分组情况

为方便调查实习，我们班人员分成若干小组，我们是第一组。组长：蔚薇;组员：王怀超、赵伟烨、张作键、樊晶晶、张静、潘瑞娜。

(二)日程安排

5月12日上午：实习前安全培训;了解实习的概况，明确目的要求，观看全国土壤幻灯片。进行必要的法制教育、安全教育，使我们树立集体主义观念，培养守纪律、讲秩序的良好习惯，提高安全意 识和自救、互助能力，并签署安全教育记录。下午：各班级派代表领取实习所需要的工具。

5月13日下午：在南校区试验田进行农业耕作土壤剖面的挖掘、修理和观察。掌握土壤剖面的挖掘，修理方法，分析该地区土壤利用情况及改良措施。5月14日上午：参观沂源地区特殊地貌——溶洞“九天洞”，观察岩溶地貌特点，形成原因。下午：观察鲁山地区棕壤、褐土形成条件、研究其发育过程、土壤属性及理化性质，分析土壤肥力特点及利用和改良措施。 5月15日：调查黄河济南段潮土性质，判断生产能力，进行土壤样品的采集工作，含水量的判断以及性质的分析等。

三、实习内容

(一)试验田农耕土壤剖面的挖掘和观察

1、土壤剖面简介 土壤剖面指从地表到母质的垂直断面。不同类型的土壤，具有不同形态的土壤剖面。土壤剖面可以表示土壤的外部特征，包括土壤的若干发生层次、颜色、质地、结构、新生体等。在土壤形成过程中，由于物质的迁移和转化，土壤分化成一系列组成、性质和形态各不相同的层次，称为发生层。发生层的顺序及变化情况，反映了土壤的形成过程及土壤性质。

2、田间土壤剖面点的选择和挖掘 选择方法：

(1)代表性 (2)典型性

(3)均匀性挖掘：

①长1.5-2m,宽1-1.5m，深1.5m或到母质或到地下水

②观察面向阳。

③表土和底土分开放置。

④观察面上部不应堆土和站立走动。

⑤垄作田，观察面应和垄垂直。

⑥深剖面可修筑台阶

3、土壤剖年性质记录

(1)耕作层：厚度22cm，层次过渡形态平直，土壤疏松，呈棕色，干湿状况为润，含

水量约8%-9%，有细植株根系，孔隙度大，为轻壤，无石灰反应。

(2)犁底层：厚度10cm，层次过渡形态平直，土壤紧实，结构为片状和大块状，腐殖

质较少，孔隙度小且多为毛管孔隙，造成土壤通气性和透水性差，干湿状况为润，属于轻壤，

无石灰反应。

(3)心土层：厚度52cm，颜色为灰棕色，轻壤，腐殖质少，土壤紧实，无石灰反应，

有砖头、塑料袋等侵入体，有蚯蚓等土壤生物。

(4)底土层：厚度34cm，层次过渡明显，黄棕色砂壤，屑粒状结构，土壤紧实，干湿

状况为润，无石灰反应，孔隙较少。

(二)沂源地区岩溶地貌的观察

1、沂源地区简介

霜期189天。

2、岩溶地貌

岩溶地貌又称喀斯特地貌，是具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称。

岩溶地貌的形成为石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果。石灰岩的主要成分是碳酸钙(caco3)，在有水和二氧化碳时发生化学反应生成碳酸氢钙[ca(hco3)2]，后者可溶于水，于是空洞形成并逐步扩大。

(三) 鲁山地区褐土和棕壤的剖面观察

1、鲁山简介

2、鲁山褐土土壤剖面的观察褐土，半湿润暖温带地区碳酸盐弱度淋溶与聚积，有次生黏化现象的带棕色土壤，又称褐色森林土。在中国，分布于关中、晋东南、豫西以及燕山、太行山、吕梁山、秦岭等山地低丘、洪积扇和高阶地，水平带位处棕壤之西，垂直带则位于棕壤之下，常呈复域分布。

(1)主要特征

褐土的表土呈褐色至棕黄色;剖面中、下部有粘粒和钙的积聚;篇三：农场实践心得 农场实践心得在这学期的的农场实践中我们学习了园艺场选址与建园、砧木的选择与移栽、果树的冬季施肥以及核果类、仁果类和柑橘类果树的冬季修剪，虽然实践过程中又苦又累，但让我们逐步了解了我们的专业知识，接触了园艺实践中的一些重要的的操作技术。

(一)果园建园：

1.选址：果园建园的应选择平整、避风、向阳、水源充足、交通方便并且远离污染源的

面积适宜的土地建园

2.整土：整土即为作物播种或移栽前，为使表土保持符合农业要求状态而进行的一系列

土壤耕作措施。我们的土地为1m×5m的一小方地，我们先进行了土壤的深耕，目的在于

疏松土壤，并进行晒田。

3.施肥：施肥前对土块进行了嵌细，一方面是改良土粒大小，另一方面应该是为了使土

壤与肥料中分混匀吧。我们使用的是复合肥，每一方土地施用半斤。

(二)砧木的选择与移栽

1.选择砧木：嫁接用的砧木，要选择生育健壮，根系发达，抗性好，与接穗具有较强亲和力的树种苗木作砧木。我们选择的是大山里野生的毛桃砧木和梨树的砧木。

2.砧木修剪：我们的砧木修剪高度大约20厘米，主根剪短，适量留须根系，伤坏的根系去掉

3.砧木移栽：我们的一方土栽约300棵苗，每排10~12棵。移栽时不用埋的太深。移栽完后要浇定根水。

(三)果园的冬季施肥

1.挖施肥圈：在树干的滴雨线处挖施肥圈(实际离上一个施肥圈15~20cm处)，深约15cm。

2.施无机肥：每棵梨树施2斤磷肥+半斤尿素+3两复合肥，大一点的梨树，我们相应增加了施肥量

3.施有机肥：每棵树一桶，用锄头勾施均匀

4.回填：将施肥圈的土回填，压实，并尽量使中间高，外侧低，则不易积水

(四)果树的冬季修剪

1.核果类果树修剪(桃树为例)： 修剪方法有以下几种：回缩，短截，抽枝 主要的修剪原则有：

1树枝的培养、调整必须掌握分布合理，使其逐年粗壮，达到应有的复盖率 ○ 2测延长枝目的为扩大树冠，不应高过主枝高度 ○ 3应用换枝变位改变延长枝的枝势及主侧枝的腰部和梢部的角度，○从而达到主侧枝各占一方，各主侧枝间的势力相对一致，形成良好的通风透光格局。 4枝枝都要修剪 ○

14.matlab实验心得体会 篇十四

在诸多的软件中, Matlab是一款很好的软件, 很适合用于开展中学数学实验. Matlab是美国Math Works公司出品的商业数学软件, 用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境, Matlab具有语言简单、易学、适用范围广、功能强、开放性强、网络资源丰富等特点.

Matlab可以帮助学生从动态中观察、探索和发现对象之间的数量变化关系与空间结构关系, 因此能够充当数学实验中的有效工具. 通过Matlab能够实现动画效果, 让学生自己动手通过设置参数的不同, 改变图形、曲线的状态、参数的数值等, 发现“形”和“数”的变化, 去猜测、归纳、验证从而得出正确的结论, 更进一步可以为证明思路找到突破口. Matlab还可以对动态的对象进行“追踪”, 并能显示该对象的轨迹, 如点的轨迹、线的轨迹, 形成曲线或包络线.

例如: 在“二次函数y = ax2+ bx + c的图像”一节中, 如何向学生说明y = ax2, y = ax2+ k, y = a ( x - h) 2, y =a ( x - h) 2+ k等函数图像之间的关系? 这些函数图像的相互关系一直是传统教学中的重点和难点, 学生难以理解, 教师也难以用文字语言说明. 因此我们尝试了实验教学, 首先教给学生在“Matlab”中作图的基本方法, 讲解简单的程序编制方法.打开“Matlab”软件, 以绘制y =1/2x2图像为例, 编制以下主要程序:图 1

x = - 4: 0. 1: 4; y =0. 5* x. ^2;

plot ( x, y) ; % 画图

针对上述程序, 逐条讲解每条程序含义, 然后让学生自己定义参数, 可以参照Matlab软件中的plot绘图函数的参数, 在上述第三条程序上加上相应的字符串, 从而可以绘制各种类型的图像.

下面举例让学生绘制参数不同的二次函数图像. 比如比较只有a不同的二次函数y =1/2x2, y = 1/2x2图像的区别.

结果见图1. 改变a的值, 学生得出当a > 0时, 抛物线开口向上, 当a < 0时, 抛物线开口向下.

再举例比较只有k不同的二次函数y = 1/2x2, y =1/2x2- 1图像的区别.

结果见图2第1个子图, 改变k的值, 二次函数顶点的纵坐标发生改变, 两图像是上下平移关系.

观察只有h不同的二次函数y = 1/2x2, y = 1/2 ( x +1) 2图像.

subplot ( 1, 3, 2) ; % 第2个子图

x = - 4: 0. 1: 4; y1 = - 0. 5 * x. ^2; y2 = - 0. 5 * ( x+ 1) . ^2; plot ( x, y1, x, y2, 'r') ;

结果见图2第2个子图, 改变h的值, 二次函数顶点的横坐标发生改变, 两图像是左右平移关系.

观察h, k不同的二次函数y = 1/2x2, y = 1/2 ( x + 1) 2- 1图像.

结果见图2第3个子图, 改变h, k的值, 二次函数顶点的横、纵坐标均发生改变.

将四个二次函数y = 1/2x2, y = 1/2x2- 1, y = 1/2 ( x +1) 2, y = 1/2 ( x + 1) 2- 1在同一坐标系画出图像.

结果见图3.

学生观察三个特征量a, h, k对图像的影响, 由学生观察或者自己操作对a, h, k三个变量进行改变, 看对图像有什么影响, 也可移动图像观察a, h, k三个值的变化, 从而通过数形结合和整体的观点, 学生很容易掌握y = a ( x - h) 2+k的图像和性质. 通过学习, 学生清楚知道: a是决定二次函数图像的开口方向 ( 性质符号) 和大小, h是决定二次函数的对称轴, k是决定二次函数的顶点的纵坐标.

利用Matlab反复动态演示y = ax2, y = ax2+ k, y =a ( x - h) 2, y = a ( x - h) 2+ k等函数图像的相互变换, 学生便可顺利地掌握二次函数的图像上下左右平移的知识难点学习过程除了被动接受知识外, 还存在大量的发现与探究等认识活动. 新课程要求学习方式的转变, 就是要转变单一的被动接受式学习, 把学习过程之中的发现、探究等认识活动凸显出来, 使学习过程更多地成为学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程. 在这样的数学活动中, 学生不仅深刻了解、认识了这些函数的性质和它们之间的关系外, 更重要的是从学习过程中培养了学生自主发展能力、认识能力、动手能力.

学生通过实验探索, 让他们猜想和发现许多结论. 老师引导学生进行实验, 组织学生小组学习, 引导学生将实验结果进行归纳证明. 学生们通过实验、操作进行观察、分析、探索、猜想和归纳, 从而亲身体验数学、理解数学, 学生的学习已由接受性学习转变为探索性学习.

数学实验, 以“做”为载体, 能帮助学生架起思维和构建的平台, 使学生体验数学的过程. 学生通过做“数学实验”去主动发现、主动探索, 不仅使学生的逻辑思维能力、空间想象能力和数学运算能力得到较好的训练, 而且有效地培养了学生的发散思维和直觉思维.

摘要：数学实验, 以“做”为载体, 能帮助学生架起思维和构建的平台, 通过学生动手实验, 让学生体验数学的过程.在诸多的软件中, Matlab是一款很好的软件, 很适合用于开展中学数学实验.利用Matlab编写程序, 演示函数y=a (x-h) 2+k图像的性质, 学生便可顺利地掌握二次函数的图像上下左右平移的知识难点.