4 Лабораторная работа №4. Изучение вычислительных возможностей программы «MatLab» при работе с м-файлами и графических ее возможностей

4.1 Цель и программа работы

4.1.1 Целью работыявляется изучение использования вычислительных возможностей программы «MatLab» при работе с М-файлами и графических ее возможностей для проведения электротехнических расчетов.

4.1.2 В программу работы входит:

а) создание файла-функции и сохранение его на дискете с указанием пути доступа к нему;

б) создание файла-программы построения анимированного графика;

в) создание файла-программы построения серии двухмерных графиков с использованием операторов цикла;

г) изучение возможностей форматирования двухмерных графиков;

д) создание файл-программ построения трехмерных графиков;

е) изучение возможностей форматирования двухмерных графиков;

ж) оформление отчета.

4.2 Краткая характеристика персональной эвм

Характеристика и принципы работы персональной ЭВМ изложены в [1].

4.3 Указания мер безопасности

4.3.1 ПЭВМ должна быть надежно заземлена.

4.3.2 Запрещается эксплуатация ПЭВМ при открытой крышке корпуса, а также при неисправности сетевой вилки и шнура питания.

4.3.3 Запрещается отключение ПЭВМ выдергиванием вилки из розетки за шнур.

4.4 Методические указания к выполнению работы

4.4.1 Вариант задания студенту выдает преподаватель, ведущий занятия. Студент должен иметь при себе личный диск.

4.4.2 Согласно выданному варианту, студент готовит протокол работы с ПЭВМ. При правильном его составлении он допускается к работе на ПЭВМ.

4.4.3 После включения ПЭВМ при первом посещении занятий с помощью преподавателя форматируется личный диск студента, после чего студент работает с ПЭВМ и данным диском, выполняя индивидуальное задание.

4.4.4 По завершению выполнения индивидуального задания показать результаты работы преподавателю, после чего извлечь диск и передать его преподавателю, выключить питание ПЭВМ.

4.4.5 Во избежание внесения вируса в программное обеспечение ПЭВМ К А Т Е Г О Р И Ч Е С К И З А П Р Е Щ А Е Т С Я внесение и использование в дисплейном классе посторонних дисков без разрешения преподавателя. Студенты, виновные в порче программного обеспечения, будут отстранены от занятий до возмещения материального ущерба университету. С этой же целью личные диски студентов в течение всего периода лабораторных работ хранятся у преподавателя, ведущего занятия, и выдаются студентам на лабораторных занятиях. По завершении лабораторных работ диски с результатами лабораторных работ сдаются на кафедру, где хранятся в течение 3-х лет.

4.5 Задание к лабораторной работе №4

4.5.1 Составить файл-функцию синусоидальной функции, которая использовалась для построения полярного графика в лабораторной работе № 2, по п. 2.5.3 задания. Сохранить файл-функцию на диске в каталоге результатов. Для последующей работы с ней добавить в состав путей поиска MatLabкаталог результатов диска.

4.5.2 Используя созданную файл-функцию, в командном окне вычислить значение переменной, равной этой функции при значении аргумента, равном 2. Полученное значение отразить в отчете к лабораторной работе.

4.5.3 Используя эту же файл-функцию, создать и запустить на выполнение М-файл программы построения анимированного графика этой функции. Изменение аргумента задать в интервале от 0 до 2 с шагом 0,0005. М-файл данной программы сохранить в каталоге результатов диска.

4.5.4 Составить программу с использованием цикла forдля построения на одной плоскости серии графиков созданной файл-функции при изменении ее амплитуды от 1 до 0,5 с шагом 0,1. Аргумент при этом должен изменяться в тех же пределах, что и в п. 4.5.3 данного задания.

Для открытия графического окна перед циклом включить команду figure. Внутри цикла перед командойplotдобавить командуholdon, чтобы при каждом вхождении в цикл в существующее графическое окно добавлялась новая кривая. После цикла добавить командуgrid onдля нанесения на график координатной сетки.

Полученный график отредактировать следующим образом:

• для верхней кривой толщину линии установить равной 2 мм, изменить тип ее линии на штриховую, а цвет – на красный;

• сделать сноску для данной кривой в виде стрелки с горизонтальной полкой. Над полкой сделать надпись «y = asin(bx)», где вместоaиbподставить значения по варианту, как и в работе № 3. Отредактировать созданную надпись, установив для нее шрифт Times New Roman, курсив, размер 14 пт. Цвет шрифта, а также стрелки с горизонтальной полкой изменить на красный.

• сделать заголовки: для оси X– «x», для осиY– «Y», для графика – «Семейство кривыхAsin(bx)». Для заголовков осей установить шрифт Arial размером 12 пт, стиль полужирный и курсив. Для заголовка графика установить шрифтMSSansSerifразмером 14 пт, полужирный, цвет сиреневый. Используя команды редактирования интерпретатора ТеХ (см. справочное приложение Б), фрагмент заголовка «Asin(bx)» выполнить шрифтом Arial размером 16 пт. и добавив курсивность.

М-файл программы и полученный график сохранить в каталоге результатов, причем график сохранить в формате JPEG.

4.5.5 Составить М-файлы программ построения трехмерных графиков функций, указанных в п. 2.5.2 задания к лабораторной работе № 2. Для построения обоих графиков задать изменение аргументов X и Y в диапазоне от –10 до +10 с шагом 0,5. При этом для построения двух поверхностей на одних осях следует команду meshпостроения второй поверхности использовать в сочетании с командойhold onперед ней.

Отредактировать полученные графики. Для первого графика установить цвет линий сетки черным, а цвет поверхности – в виде изменяющейся цветовой палитры (Blended CData). Для второго графика цвет линий сетки также установить черным, а каждую поверхность окрасить равномерным цветом. Цвет каждой поверхности выбрать самостоятельно так, чтобы контрастно отображалось место пересечения поверхностей.

Дать заголовки графикам: первому – «График одной поверхности», второму – «График двух поверхностей». Заголовки осям можно не давать. Для заголовков выбрать шрифт Сourier обычного начертания размером 14 пт. Цвета заголовков установить отличные от черного по своему усмотрению.

Для второго графика включить панель камеры, с помощью кнопок этой панели развернуть график таким образом, чтобы было хорошо видно место пересечения поверхностей. После этого другими кнопками этой панели установить рациональный масштаб и местоположение графика в окне.

М-файлы программ и полученные графики сохранить в каталоге результатов, причем графики сохранить в формате JPEG.