41902

Построение графиков в среде программирования MATLAB

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Цель работы: научиться строить графики различных типов в программной среде MATLAB. Изучить основные операторы построения графиков в среде программирования MATLAB; освоить принципы построения различных типов графиков в среде программирования MATLAB.

Русский

2013-10-26

354.21 KB

32 чел.

Министерство  образования и науки РФ

ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный
исследовательский университет» (НИУ «БелГУ»)

ФАКУЛЬТЕТ КОМПЬЮТЕРНЫХ НАУК И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ

Отчет по лабораторной работе №1

По дисциплине   информатика

  Тема работы   «Построение графиков в среде программирования MATLAB»

студента  группы 141206

Петрива Андрея Владимировича

Проверил:

к.т.н., доцент Прохоренко Екатерина Ивановна

__________________________________________________________

(оценка)

«____»__________20____г

Белгород, 2012

Цель работы: научиться строить графики различных типов в программной среде MATLAB.

Задачи:

1) изучить основные операторы построения графиков в среде программирования MATLAB;

2) освоить принципы построения различных типов графиков в среде программирования MATLAB.

Индивидуальные данные для выполнения работы

(вариант №17)

Задание 1. Построить график функции.

Решение.

Переменные, используемые для построения алгоритма:

k1- начальное значение х

k2- конечное значение х

n- количество значений

e- шаг (расстояние между двумя значениями x)

Блок-схема для 1 задания представлена на рисунке 1.

Рисунок 1.

Листинг 1 представлен собой реализацию алгоритма в системе MatLab.

Листинг 1.

clc

clear

k1= input('введите число ');

k2= input('введите число ');

n= input('введите число ');

e=(k2-k1)/n;

x(1)=k1;

for i=2:n

   x(i)=x(i-1)+e

end

for i=1:n

   y(i)=3-1/(x(i)^2-2*x(i))

end

figure(1) , plot(x,y)

Здесь использованы стандартные функции

input- ввод данных

figure(1), plot(x,y) - в графическом окне 1 строится гладкий график функции y(x), размерности векторов должны совпадать

Проверка работоспособности алгоритма:

При k1=0; k2=1; n=100 графиком является ветвь гиперболы,  представленной на рисунке 2.

Рисунок 2.

Вывод: данный алгоритм позволяет построить график функции по заданным точкам.

Задание 2. На одном графике построить 3 кривые: соответствующую первому слагаемому (красная пунктирная линия), соответствующую второму слагаемому (зеленая линия типа точка-тире), соответствующую результату сложения (черная сплошная) (3 периода).

Решение.

Переменные, используемые для построения алгоритма:

k1- начальная значение х

k2- конечная значение х

n- количество значений

e- шаг (расстояние между двумя значениями x)

y1(i) - cos(8*x(i)+π/3)

y2(i) – sin3x

y3(i) – сумма y1(i), y2(i) и 5.()

Блок-схема для 2 задания представлена на рисунке 3.

Рисунок 3.

Листинг 2 представлен собой реализацию алгоритма в системе MatLab.

Листинг 2.

clc

clear

k1= input('введите число ');

k2= input('введите число ');

n= input('введите число ');

e=(k2-k1)/n;

x(1)=k1;

for i=2:n

   x(i)=x(i-1)+e

end

for i=1:n

   y1(i)=cos(8*x(i)+pi/3)

   y2(i)=sin(x(i))^3

   y3(i)=5+y1(i)+y2(i)

end

figure(1)

hold on

plot(x,y1,'--r')

plot(x,y2,'-.g')

plot(x,y3,'-k')

hold off

Здесь использованы стандартные функции:

input- ввод данных

figure(1); hold on ; hold offв графическом окне 1 строится 3 графика функций.

plot(x,y1,'--r') - в графическом окне 1 строится гладкий график функции y(x): пунктирная красная линия без маркера

plot(x,y2,'-.g') -  в графическом окне 1 строится гладкий график функции y(x): зеленая линия типа точка-тире

plot(x,y3,'-k') - в графическом окне 1 строится гладкий график функции y(x): сплошная черная линия без маркера

Проверка работоспособности алгоритма:

При k1=0; k2=2*pi; n=500 график изображен на рисунке 4.

Рисунок 4.

Вывод: данный алгоритм является работоспособным и позволяет в одном графическом окне размещать 3 графика, выделенных по-своему(пунктирная красная линия без маркера, зеленая линия типа точка-тире, сплошная черная линия без маркера).

Задание 3. Построить кривую y(x) по заданному представлению.

Эпициклоида x=(a+b)cost-acos((a+b)t/a), y=(a+b)sint-asin((a+b)t/a) , t=[0,2π) при a>0. b>0, b/aцелое число.

Тип линии:

желтая сплошная с маркером типа круг

Решение.

Эпициклоида - плоская кривая, образуемая фиксированной точкой окружности, катящейся по внешней стороне другой окружности без скольжения.

Переменные, используемые для построения алгоритма:

а-целое число, меньшее или равное b (радиус меньшей окружности)

b-целое число (радиус большей окружности)

t1-начальное значение

t2- конечное значение

Блок-схема для данного алгоритма представлена на рисунке 5.

Рисунок 5.

Листинг 2 представлен собой реализацию алгоритма в системе MatLab.

Листинг 2.

clc

clear

a= input('введите число ');

b= input('введите число ');

n= input('введите число ');

t1=0;

t2=2*pi;

e=(t2-t1)/n;

t(1)=t1;

for i=2:n

   t(i)=t(i-1)+e;

end

for i=1:n

x(i)=(a+b)*cos(t(i))-a*cos((a+b)*t(i)/a);

end

for i=1:n

y(i)=(a+b)*sin(t(i))-a*sin((a+b)*t(i)/a);

end

plot(x,y,'-oy')

Здесь использованы стандартные функции:

input- ввод данных

plot(x,y,'-oy') - в графическом окне 1 строится гладкий график функции y(x): сплошная желтая линия с маркером типа круг

Проверка работоспособности алгоритма:

При a=5; b=10; n=500 график представлен на рисунке 6 (кривая без разрыва).

Рисунок 6.

При изменении a и b, например при a=2; b=100 график видоизменяется, и имеет вид представленный на рисунке 7.

Рисунок 7.

При несоблюдении требований, при a=5; b=17; n=500 график имеет вид кривой с разрывом (рисунок 8).

Рисунок 8.

Вывод: данный алгоритм позволяет построить кривую y(x) по заданному представлению, график функции зависит, прежде всего, от значений a и b, которые должны удовлетворять условию b/a= целое число.

Замечания преподавателя

 _____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

             _____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

70546. ИЗМЕРЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ 19.22 KB
  В содержательном подходе возможна качественная оценка информации: новая, срочная, важная и т.д. информативность сообщения характеризуется содержащейся в нем полезной информацией - той частью сообщения, которая снимает полностью или уменьшает неопределенность какой-либо ситуации.
70547. ПРЕДМЕТ І МЕТОД ІСТОРІЇ ЕКОНОМІКИ ТА ЕКОНОМІЧНОЇ ДУМКИ. ОСОБЛИВОСТІ ГОСПОДАРСЬКОГО РОЗВИТКУ ТА ЕКОНОМІЧНОЇ ДУМКИ СТАРОДАВНІХ ЦИВІЛІЗАЦІЙ 1.22 MB
  На відміну від східного рабська праця стала основною продуктивною силою суспільного виробництва. Досягнення промислового виробництва практично не були успадковані варварськими народами. в Європі виникла нова вища форма виробництва мануфактура велика робітнича майстерня заснована на ручній...
70548. Політологія: Конспект лекцій 309.19 KB
  Термін «політика» - неоднозначний, його трактували по-різному: як певний вид соціального управління, розподілу благ, спосіб завоювання та реалізації влади, форму організації суспільства і державних інститутів, особливий вид відносин індивідів і соціальних груп та ін.
70549. КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ЭКОНОМИКЕ 1.33 MB
  Предметом экономической теории является экономическое поведение людей в процессе производства, распределения, обмена и потребления материальных благ с целью получения максимального дохода в условиях ограниченных ресурсов и безграничного потребления.
70550. КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ: БУХГАЛТЕРСЬКИЙ ОБЛІК 207.64 KB
  Оперативно-технічний облік являє собою збір поточної інформації про хід господарської діяльності підприємства, а також контроль за здійсненням окремих операцій безпосередньо в період їх виконання. Дані про хід виконання тих чи інших робіт в оперативно-технічному обліку...
70551. Педагогика и психология: Лекции 746.5 KB
  Еще древний мудрец сказал что нет для человека интереснее объекта чем другой человек. Материалистический подход к пониманию психики был оттеснен идеалистической философией которая рассматривала психику человека как проявление его духовной жизни считая что она не подчиняется...
70552. Программирование: Конспект лекций 7.46 MB
  Обычно BASIC ассоциируется с простым в освоении и использовании средством программирования. Действительно, этот язык долго использовался в качестве учебного языка при изучении основ программирования.
70553. ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА 1.46 MB
  Физика твердого тела сводится, в сущности, к установлению связи между свойствами индивидуальных атомов и молекул и свойствами, обнаруживаемыми при объединении атомов или молекул в гигантские ассоциации в виде регулярно упорядоченных систем - кристаллов.
70554. ИНФОРМАЦИОННЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ 857.5 KB
  Информация играет в обществе все более важную роль. Ее ставят в один ряд с фундаментальными понятиями мироздания: веществом и энергией. Упорядоченную, доступную и активно используемую информацию оценивают как ресурс наряду с материальными, энергетическими, финансовыми...