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

34 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

84565. Еластична тяга легень, негативний внутрішньоплевраль-ний тиск 43.41 KB
  Еластична тяга легень є сумою трьох сил: 1 сила поверхневого натягу шару рідини води яка вистеляє альвеоли зсередини. Це основна сила яка примушує альвеоли зменшувати свій розмір а легені спадатися; вона складає 2 3 від всієї еластичної тяги легень. Сурфактант вистелає альвеоли зсередини на кордоні з повітряним середовищем. Питома активність сурфактанту тобто його властивість зменшувати силу поверхневого натягу залежить від товщини його шару на поверхні альвеоли чим більша його товщина тим більша питома активність.
84566. Зовнішнє дихання. Показники зовнішнього дихання та їх оцінка 46.93 KB
  Показники зовнішнього дихання та їх оцінка. ПОКАЗНИКИ ЗОВНІШНЬОГО ДИХАННЯ СТАТИЧНІ ДИНАМІЧНІ ОБЄМИ ЧДР ХОД АВЛ КВЛ МВЛ КРД РД ЄМНОСТІ ДО РОвд РОвид ЗО ЖЄЛ Євд ФЗЄ ЗЄЛ Характеризують реалізацію резервів зовнішнього дихання в умовах спокійного та форсованого дихання Характеризують резерви можливості звнішнього дихання Основними методами дослідження показників зовнішнього дихання є спірометрія та спірографія. Спірографія метод графічної реєстрації дихальних рухів в умовах спокійного та форсованого дихання.
84568. Дифузія газів у легенях. Дифузійна здатність легень і фактори, від яких вона залежить 56 KB
  Обмін газів О2 та СО2 між альвеолярним повітрям та кровю проходить тільки пасивно за механізмом дифузії. Дифузія газів в легенях підкоряється закону Фіка: обєм дифузії газу V прямо пропорційний площі дифузії S коефіцієнту дифузії К градієнту тиску газу по обидві сторони альвеолокапілярної мембрани Р1 Р2 і обернено пропорційний товщині цієї мембрани L: Площа дифузії в легенях S це площа альвеол які вентилюються та кровопостачаються. Збільшення площі дифузії може зумовити збільшення глибини дихання і обємної швидкості...
84569. Транспорт кисню кров’ю. Киснева ємкість крові 36.49 KB
  Киснева ємкість крові. Розчинений у плазмі крові. в 1л крові розчиняється 3 мл кисню. Виходячи з цього розраховують кисневу ємкість крові максимальну кількість О2 котру може звязати 1л крові.
84570. Крива дисоціації оксигемоглобіну, фактори, що впливають на її хід 49.75 KB
  Це означає що зниження тиску кисню в альвеолах до 60 мм.ст мало вплине на транспорт кисню кровю хоча напруження кисню в плазмі буде знижуватися пропорційно зниженню тиску О2 в альвеолах. супроводжується значним зниженням HbO2 в крові він активно дисоціює з утворенням гемоглобіну та вільного кисню. І що активніше функціонує тканина тим нижчий в ній рівень О2 посилена дисоціація HbO2 з вивільненням молекулярного кисню котрий утилізується тканинами.
84571. Транспорт вуглекислого газу кров’ю. Роль еритроцитів в транспорті вуглекислого газу 43.36 KB
  Вуглекислий газ транспортується наступними шляхами: Розчинений у плазмі крові близько 25 мл л. У вигляді солей вугільної кислоти букарбонати каліі та натрію плазми крові 510 мл л. Але бікарбонатні йони утворюються в значній концентрації і тому за градієнтом концентрації в обмін на йони хлору надходять у плазму крові. Дифузія газів в тканинах підкоряється загальним законам обєм дифузії прямопропорційний площі дифузії градієнту напруження газів в крові та тканинах.
84572. Фізіологічна роль дихальних шляхів, регуляція їх просвіту 42.27 KB
  В дихальних шляхах повітря: зігрівається; зволожується тому повітря в легенях насичене водяними парами на 100 незалежно від вологості атмосферного повітря; очищується завдяки наявності війчастого епітелію та бокалоподібних клітин які секретують слиз рух війок забезпечує проходження слизу і осівших на поверхні дихальних шляхів чужорідних частинок мікроорганізмів в напрямку гортані та глотки де вони проковтуються або відхаркуються частина осівших на поверхні дихальних шляхів мікроорганізмів і частинок знешкоджуються макрофагами....
84573. Дихальний центр, його будова, регуляція ритмічності дихання 44.62 KB
  Особливістю дорсального ядра є наявність в ньому тільки інспіраторних нейронів які збуджуються безпосередньо перед вдихом та під час вдиху інспіраторні нейрони або нейрони вдиху. Збудження інспіраторних нейронів дорсального ядра забезпечує скорочення мязів спокійного вдиху вдих гальмування інспіраторних нейронів дорсального ядра розслаблення мязів пасивний видих. Еферентні звязки нейронів дорсального ядра інспіраторних здійснюються таким чином: від цих нейронів по ретикулоспінальних шляхах інформація передається до мотонейронів...