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

29 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

9227. Лихорадка (Febris) 30.48 KB
  Лихорадка (Febris) Термин лихорадка один из самых древних, раньше обозначал любое повышение температуры тела. Современные представления стали возможны благодаря нескольким учениям: Учение Мечникова о воспалениях - изучал в эволюционном пл...
9228. Иммунопатология Иммунодефицитные состояния 28.42 KB
  Иммунопатология Иммунодефицитные состояния Иммунитет - комплекс клеточных и гуморальных механизмов, способных противостоять нарушениям генного аппарата организма, т.е. система, обеспечивающая индивидуальность и целостность организма. Действие и...
9229. Аллергия (гиперчувствительность) - типовые иммунопатологические процессы 29.7 KB
  Аллергия Аллергия (гиперчувствительность) - типовые иммунопатологические процессы, развивающиеся в сенсибилизированном организме генетически предрасположенных индивидов, в режиме вторичного иммунного ответа при контакте с антигеном, вызвавшем с...
9230. Аллергическая реакция IV типа (туберкулиновая, клеточная, ГЗТ) 28.57 KB
  Аллергическая реакция IV типа (туберкулиновая, клеточная, ГЗТ) Аллергены - очень крупные, с которыми антитела не справятся. Это трансплантаты. Эндоаллергены: естественные первичный: ГМ, яички у мужчин вторичные или приобретенные: ат...
9231. Дыхательная недостаточность 28.45 KB
  Дыхательная недостаточность Дыхательная недостаточность - состояние организма, при котором либо не обеспечивается поддержание нормального напряжения О2 и СО2 в артериальной крови, либо оно достигается за счет повышенной работы внешнего дыхания ...
9232. Сердечная недостаточность 27.4 KB
  Сердечная недостаточность Это типовая форма патологии, при которой сердце не обеспечивает потребности органов и тканей в адекватном (их функции и уровню пластических процессов) кровоснабжении. Группы причин СН: Непосредственное повреждение сер...
9233. Наркомании и токсикомании. Алкоголизм 27.85 KB
  Наркомании и токсикомании. Алкоголизм. Психоактивные вещества: Психотропные Наркотики Токсикоманические Наркотические вещества -химические вещества или лекарственные препараты, обладающие специфическим воздействием на Ц...
9234. Патогенное действие ионизирующей радиации 19.17 KB
  Патогенное действие ионизирующей радиации Воздействие может быть прямое и косвенное. Прямое - непосредственное воздействие на макромолекулу. Энергия которой обладают лучи, и она превышает энергию связывания, в связи с этим образуются выбиваются...
9235. Коронарная недостаточность 25.98 KB
  Коронарная недостаточность Коронарная недостаточность - это типовая форма патологии сердца, которая характеризуется превышением потребности миокарда в кислороде и субстратах метаболизма над их притоком по коронарным артериям, а также нарушение ...