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

37325. Создать трехмерную модель сварного соединения и провести анализ ее напряженно-деформированного состояния под воздействием внешней статической нагрузки 471.5 KB
  Исходные данные Рисунок 1 – Изображение узла Сварное нахлесточное соединение. Рисунок 2 – Указание пути к файлу Рисунок 3 – Задание необходимых параметров вставки 3 Разбиение на конечные элементы Выберем пункт меню Mesh= Geometry= Solids Сетка= Геометрия= Тело. Рисунок 4 – Разбиение на конечные элементы На запрос о задании материала введем характеристики для Ст. Рисунок 5 – Задание характеристик для материала Далее появится панель utomesh Solids Авторазбиение твердых тел – рис.
37326. Учет резервов и кассовых операций предприятий 141.43 KB
  В повседневной деятельности организаций может возникать необходимость создания резерва для покрытия предстоящих расходов и платежей. Он создается за счет внутренних ресурсов путем включения в затраты производства или в расходы на продажу в отчетном году.
37327. Якорно-швартовное устройство 4.35 MB
  Якорные цепи от якоря через бортовой клюз, стопор и кулачковый барабан якорной лебёдки проходят в палубный клюз и цепной ящик, где укладывается излишек цепи. Общую длину и калибр якорной цепи определяют также по характеристике якорного снабжения Nc
37328. Технологический процесс изготовления детали “Форсунка” 133.5 KB
  Применяемый на ОАО «КАДВИ» технологический процесс изготовления детали «Форсунка» является вполне современным. Весь технологический процесс механической обработки разработан исходя из получения заготовки методом литья, что определяет выбор технологических баз как для первой...
37329. Таможенная служба Российской Федерации 90 KB
  Большинство законодательных и нормативных актов регулирующих таможенное дело были унифицированы на практике применяются основы таможенных законодательств государств участников СНГ. Созданы представительства таможенной службы России при таможенных службах Белоруссии и Казахстана и Киргизской республикой. Отменены таможенные ограничения во взаимной торговле нет больше необходимости содержать таможенную инфраструктуру ненужными стали почти девять тысяч километров внутренних границ 16 таможен 50 таможенных постов 64 автомобильных и 28...
37331. Аналитическое и табличное представление булевой функции 315.5 KB
  Аналитическое и табличное представление булевой функции. Представление функции в ДНСФ. Минимизация функции по формулам склеивания. Минимизация функции методом Карно.
37332. КОНЦЕПЦИЯ МУЗЫКАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ШКОЛЬНИКОВ 452 KB
  Как известно музыкальная культура школьника это интегративное свойство личности главнейшими показателями которого являются: музыкальная развитость любовь к музыкальному искусству эмоциональное к нему отношение потребность в различных образцах музыки музыкальная наблюдательность в значении которое придавал этому понятию Б. В процессе школьных музыкальных занятий учащиеся знакомятся с музыкальными произ ведениями анализируют общий характер настроение музыки значение различных элементов музыкальной речи в их...