物
理
应
用
软
件
训
练
班 级
专 业 应用物理专业
学号姓名 张朋林132411155
指导教师 黄晓亚、王学海
时 间
MATLAB 是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,是美国MathWorks
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,主要包括MATLAB 和Simulink 两大部分。根据因特网上的检索,美国已有300多种有关MATLAB 语言的书籍,仅Prentice-Hall 出版社近3年出版的将MATLAB 用于各门课程的教材就超过百种,其范围包括:微积分、矩阵代数、应用数学、物理、力学、信号与系统、电子线路、电机学、机械振动、科学计算、有限元法、计算机图形学、自动控制和通信技术等。
用MATLAB 语言进行电工、电子电路的分析、设计与仿真,简单、高效,
可以避免复杂的数学计算编程(比如矩阵的计算) ,并且借助其绘图函数可方便实现计算结果的可视化,若采用MATLAB 进行电路的调试、仿真、验证,不仅省时、省力,而且还可以节约大量的成本。
此次课程设计主要是学会运用MATLAB 来解决一些物理问题,从而对MATLAB
有一个比较基础的认识。由于所选的物理题目比较基础,使用MATLAB 主要是学会使用它的矩阵运算功能,并且初步掌握MATLAB 的程序编写。这些基础的认识对于以后在MATLAB 上的运用会有着很重要的影响。 这次基础强化训练的目的,就是让我们了解和熟悉MATLAB ,利用MATLAB 去解决一些简单的电路分析,为今后学习和工作中遇到的复杂计算问题做准备。
编写一个动态的演示简谐波的程序,用以说明波是震动状态传播错误!未定义书签。
1 参数说明 ..................................... 错误!未定义书签。
2 基本原理 ...................................................... 1
3 源程序 ........................................................ 1
4 程序调试情况 .................................................. 1
5 结论 .......................................................... 2
结束语.............................................................. 3
参考文献............................................................ 4
编写一个动态的演示简谐波的程序,用以说
明波是震动状态传播
一、 参数说明
振幅单位:m ;频率单位。
“t=1:0.1:10”等量增值语句,其构成t=[初值:增量:终值]。A 为简谐波振幅; w为简谐波的频率。
Plot :线性x-y 坐标绘图。xlabel:x标注;ylabel:y标注。
“=”赋值号。“*”矩阵乘。
Input :输入。
For i=1:80:表示八十次循环。
Movie :表示以每秒多少帧的速度播放M 中的图像。
二、 基本原理
建模
简谐波沿X 正方向传播则简谐方程可表示为y=acos(wt+4πx)
三、 源程序
clear,close all
t=0:0.1:10;
x=0:0.1:10;
a=input('a=');w=input('w=');
for i=1:80
y=a*cos(w*t(i)+4*pi*x);
plot(x,y),ylabel('y');xlabel('x');
axis([0,10,-10,10]);
grid on
m(i)=getframe;
end
movie(m,1,100)
四、 程序调试情况
根据要求直接调试M 文件 然后调试,按以上程序输入a=4,w=20
得到以下图形
程序在调试中出现很多问题,后经老师调节,逐渐的完善,完成。
五、 结论
本题相对编程较简单,直接输入一个数据得出一个结果,没有什么其它语句。且本题对振幅没有什么要求,但我们进行编程时把振幅也编程了可变化数据,这样相对较灵活,可以尝试一下同振幅、不同振幅时所调试的现象。整体来说,编辑的程序可以,应用也比较灵活,振幅、频率、相位都可改变。
结束语
MATLAB 软件功能强大,本设计是运用MATLAB 求解电路题目,这只是它的一个简单的应用,MATLAB 还在多方面有应用,如数学和计算算术发展模型;模拟仿真和原型;数据分析,开发和可视化;科学和工程图形;应用发展包括图形用户界面设计等方面。只有自己在以后的学习中慢慢学习,自己探索,才能更好的掌握这款软件。
MATLAB 语言是一种简单,高效,功能极强的高级语言,且具有强大的矩阵运算能力和极高的编程效率,这一方面使得MATLAB 程序可以被高度向量化,另一方面使得程序易读易写。MATLAB 已变得非常普及。
MATLAB 这款软件是第一次自己借助它解决问题,所以学习是用MATLAB 的过程还是有点难度的。不过这几天自己通过网络,相关的参考书籍并且不断和同学进行交流学习终于对MATLAB 的应用有了一个大致的认识并能简单的应用,能故解决一些简单的线性代数及电路问题。这是一款非常实用的软件,而且未来的学习和生活都还要借助MATLAB 。目前自己对MATLAB 的运用熟练程度还是远远不够的,所以今后还要不断的加强对MATLAB 的学习。争取早日能够熟练的运用MATLAB 以便更好的解决学习和工作中遇到的问题。
MATLAB 和我的专业息息相关,所以今后一定要好好学习这款软件,更好的完成自己的学习任务为未来走上工作岗位打好基础。
参考文献
[1] 马东升、雷永军,数值计算方法,北京:机械工业出版社,2006
[2] 蔡大用,数值分析与实验学习指导,北京:清华大学出版社与施普林格出版社,2001
[3] 陈怀琛 MATLAB 及其在理工课程中的应用指南,西安电子科技大学出版社,2007
物
理
应
用
软
件
训
练
班 级
专 业 应用物理专业
学号姓名 张朋林132411155
指导教师 黄晓亚、王学海
时 间
MATLAB 是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,是美国MathWorks
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,主要包括MATLAB 和Simulink 两大部分。根据因特网上的检索,美国已有300多种有关MATLAB 语言的书籍,仅Prentice-Hall 出版社近3年出版的将MATLAB 用于各门课程的教材就超过百种,其范围包括:微积分、矩阵代数、应用数学、物理、力学、信号与系统、电子线路、电机学、机械振动、科学计算、有限元法、计算机图形学、自动控制和通信技术等。
用MATLAB 语言进行电工、电子电路的分析、设计与仿真,简单、高效,
可以避免复杂的数学计算编程(比如矩阵的计算) ,并且借助其绘图函数可方便实现计算结果的可视化,若采用MATLAB 进行电路的调试、仿真、验证,不仅省时、省力,而且还可以节约大量的成本。
此次课程设计主要是学会运用MATLAB 来解决一些物理问题,从而对MATLAB
有一个比较基础的认识。由于所选的物理题目比较基础,使用MATLAB 主要是学会使用它的矩阵运算功能,并且初步掌握MATLAB 的程序编写。这些基础的认识对于以后在MATLAB 上的运用会有着很重要的影响。 这次基础强化训练的目的,就是让我们了解和熟悉MATLAB ,利用MATLAB 去解决一些简单的电路分析,为今后学习和工作中遇到的复杂计算问题做准备。
编写一个动态的演示简谐波的程序,用以说明波是震动状态传播错误!未定义书签。
1 参数说明 ..................................... 错误!未定义书签。
2 基本原理 ...................................................... 1
3 源程序 ........................................................ 1
4 程序调试情况 .................................................. 1
5 结论 .......................................................... 2
结束语.............................................................. 3
参考文献............................................................ 4
编写一个动态的演示简谐波的程序,用以说
明波是震动状态传播
一、 参数说明
振幅单位:m ;频率单位。
“t=1:0.1:10”等量增值语句,其构成t=[初值:增量:终值]。A 为简谐波振幅; w为简谐波的频率。
Plot :线性x-y 坐标绘图。xlabel:x标注;ylabel:y标注。
“=”赋值号。“*”矩阵乘。
Input :输入。
For i=1:80:表示八十次循环。
Movie :表示以每秒多少帧的速度播放M 中的图像。
二、 基本原理
建模
简谐波沿X 正方向传播则简谐方程可表示为y=acos(wt+4πx)
三、 源程序
clear,close all
t=0:0.1:10;
x=0:0.1:10;
a=input('a=');w=input('w=');
for i=1:80
y=a*cos(w*t(i)+4*pi*x);
plot(x,y),ylabel('y');xlabel('x');
axis([0,10,-10,10]);
grid on
m(i)=getframe;
end
movie(m,1,100)
四、 程序调试情况
根据要求直接调试M 文件 然后调试,按以上程序输入a=4,w=20
得到以下图形
程序在调试中出现很多问题,后经老师调节,逐渐的完善,完成。
五、 结论
本题相对编程较简单,直接输入一个数据得出一个结果,没有什么其它语句。且本题对振幅没有什么要求,但我们进行编程时把振幅也编程了可变化数据,这样相对较灵活,可以尝试一下同振幅、不同振幅时所调试的现象。整体来说,编辑的程序可以,应用也比较灵活,振幅、频率、相位都可改变。
结束语
MATLAB 软件功能强大,本设计是运用MATLAB 求解电路题目,这只是它的一个简单的应用,MATLAB 还在多方面有应用,如数学和计算算术发展模型;模拟仿真和原型;数据分析,开发和可视化;科学和工程图形;应用发展包括图形用户界面设计等方面。只有自己在以后的学习中慢慢学习,自己探索,才能更好的掌握这款软件。
MATLAB 语言是一种简单,高效,功能极强的高级语言,且具有强大的矩阵运算能力和极高的编程效率,这一方面使得MATLAB 程序可以被高度向量化,另一方面使得程序易读易写。MATLAB 已变得非常普及。
MATLAB 这款软件是第一次自己借助它解决问题,所以学习是用MATLAB 的过程还是有点难度的。不过这几天自己通过网络,相关的参考书籍并且不断和同学进行交流学习终于对MATLAB 的应用有了一个大致的认识并能简单的应用,能故解决一些简单的线性代数及电路问题。这是一款非常实用的软件,而且未来的学习和生活都还要借助MATLAB 。目前自己对MATLAB 的运用熟练程度还是远远不够的,所以今后还要不断的加强对MATLAB 的学习。争取早日能够熟练的运用MATLAB 以便更好的解决学习和工作中遇到的问题。
MATLAB 和我的专业息息相关,所以今后一定要好好学习这款软件,更好的完成自己的学习任务为未来走上工作岗位打好基础。
参考文献
[1] 马东升、雷永军,数值计算方法,北京:机械工业出版社,2006
[2] 蔡大用,数值分析与实验学习指导,北京:清华大学出版社与施普林格出版社,2001
[3] 陈怀琛 MATLAB 及其在理工课程中的应用指南,西安电子科技大学出版社,2007