Информатика / MatLab / ЛР2 MATLAB

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ЛЭТИ» ИМ. В. И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра РС

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №2

по дисциплине «Программирование в среде MatLab»

Тема: ОСНОВЫ РАБОТЫ В СРЕДЕ MATLAB. РАБОТА В РЕЖИМЕ ПРЯМЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ С ВЕКТОРАМИ И МАТРИЦАМИ.

Студент гр. 0182 ______________ Бронников Д.Д.

Преподаватель ______________ Маркелова М.А.

Санкт-Петербург

2021

Цель работы.

Знакомство со способами задания переменных-векторов и переменных-матриц; освоение принципов выполнения основных матричных операций; знакомство с поэлементными действиями.

Краткие теоретические сведения.

1. Для задания переменной-вектора используется формат

<имя переменной>=[х₁ х₂ … х_n],

где х_i – значения элементов вектора.

2. Для задания матрицы используются форматы

<имя переменной>=[х₁₁ х₁₂ … х_1n; х₂₁ х₂₂ … х_2n; …; х_n1 х_n2 … х_nn],

где х_ij – элемент матрицы, стоящий в i-ой строке и j-м столбце.

<имя переменной>=[х₁₁ х₁₂ … х_1n

х₂₁ х₂₂ … х_2n

…

х_n1 х_n2 … х_nn]

3. Возможен ввод элементов матриц и векторов в виде арифметических выражений, содержащих любые доступные системе функции.

4. Для транспонирования матрицы используется символ "'".

5. Для поэлементного сложения и вычитания матриц используются символы "+", "–".

6. Для поэлементного умножения и деления матриц следует перед символом операции умножения ("*") или деления ("/") указывать символ ".".

7. Символ ":" используется для выделения определенной последовательности элементов и создания новых векторов и матриц.

Таблица 1. Стандартные матрицы в MATLAB.

Функция	Создается матрица
zeros	“Нулевая”
ones	Массив единиц
rand	С равномерным законом распределения элементов матрицы
randn	С нормальным законом распределения элементов матрицы
eye	“Единичная”

Упражнение 1. Матрицы и векторы.

Рисунок 1. Ввод матриц и векторов, а также вызов одного их элемента.

Рисунок 2а. Расширение матриц.

При попытке расширить матрицу, содержащую 5 столбцов вектором, содержащим

3 элемента программа сообщает об ошибке.

Рисунок 2б. Расширение матриц (дополнение).

Аналогично MATLAB сообщает об ошибке, при попытке расширить матрицу, содержащую 4 строки вектором, содержащим 4 элемента. Замечание! Ошибка в программе, изображенной на рисунках: [Рисунок 2] и [Рисунок 3] заключается не в неправильном задании векторов. Они были заданы с учетом того, что при расширении "Вертикально" используется вектор-строка, а при расширении "горизонтально" – вектор-столбец.

Рисунок 3. Задание элементов матриц комплексными числами.

С помощью использования функции “int8” матрицам было принудительно присвоен формат integer, для более понятного для пользователя вывода.

Рисунок 4. Создание матриц из элементов ранее созданных матриц.

Рисунок 5. Встроенные стандартные матрицы.

Возникло сообщение об ошибке: количество элементов матрицы не может быть дробным числом.

Рисунок 6. Матрицы с заданным распределением значений элементов.

Аналогичная с рисунком [Рисунок 5] ошибка.

Рисунок 7. Выделение определенной последовательности элементов.

Сообщение об ошибке при попытке выбрать элементы начиная со второй строчки до четвертой – матрица содержит только 3 строчки.

Рисунок 8а. Поэлементные действия с матрицами.

Для того, чтобы сложить матрицы A и C было вручную присвоено матрице A значения от 10 до 15, с принудительным разделением на 2 строчки.

Рисунок 8б. Поэлементные действия с матрицами.

Матрица V задана на рисунке [Рисунок 1].

Рисунок 8в. Поэлементные действия с матрицами. Вывод.

Я ознакомился со способами задания переменных-векторов и переменных-матриц; освоил принципы выполнения основных матричных операций; изучил поэлементные действия. Работа с матрицами в MATLAB достаточно удобна и обладает большим функционалом. Использование комплексных переменных, создание стандартных матриц, различные преобразования матриц и их элементов, возможность выделить часть элементов из матрицы – всё это функционал, доступный пользователю. Также он необходим для дальнейшей работы с графиками и функциями.