MATLAB实验报告
班级：10自动化
姓名：王万飞
学号：18
1.在0≤x≤2p区间内 y=2e-0.5xcos(4πx)
程序如下：
>> x=0:pi/100:2*pi;
y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);
plot(x,y)
2 绘制曲线。
程序如下：
>> t=0:0.1:2*pi;
x=t.*sin(3*t);
y=t.*sin(t).*sin(t);
plot(x,y);
3 分析下列程序绘制的曲线
>> x1=linspace(0,2*pi,100);
x2=linspace(0,3*pi,100);
x3=linspace(0,4*pi,100);
y1=sin(x1);
y2=1+sin(x2);
y3=2+sin(x3);
x=[x1;x2;x3]';
y=[y1;y2;y3]';
plot(x,y,x1,y1-1)
4 用不同标度在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4πx) 和y2=2e-0.5xcos(πx)。
程序如下：
>> x=0:pi/100:2*pi;
y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);
y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);
plotyy(x,y1,x,y2);
5 采用图形保持，在同一坐标内绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4πx) 和y2=2e-0.5xcos(πx)。
程序如下：
>> x=0:pi/100:2*pi;
y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);
plot(x,y1)
hold on
y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);
plot(x,y2);
hold off
6 在同一坐标内，分别用不同线型和颜色绘制曲线y1=0.2e-0.5xcos(4πx) 和y2=2e-0.5xcos(πx)，标记两曲线交叉点。
程序如下：
>> x=linspace(0,2*pi,1000);
y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x);
y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x);
k=find(abs(y1-y2)<1e-2);
x1=x(k);
y3=0.2*exp(-0.5*x1).*cos(4*pi*x1);
plot(x,y1,x,y2,'k:',x1,y3,'bp');
7 在0≤x≤2p区间内，绘制曲线y1=2e-0.5x和y2=cos(4πx)，并给图形添加图形标注。
程序如下：
>> x=0:pi/100:2*pi;
y1=2*exp(-0.5*x);
y2=cos(4*pi*x);
plot(x,y1,x,y2)
title('x from 0 to 2{\pi}'); %加图形标题
xlabel('Variable X'); %加X轴说明
ylabel('Variable Y'); %加Y轴说明
text(0.8,1.5,'曲线y1=2e^{-0.5x}'); %在指定位置添加图形说明
text(2.5,1.1,'曲线y2=cos(4{\pi}x)');
legend(‘y1’,‘ y2’) %加图例
??? legend(‘y1’,‘ y2’) %加图例
|
Error: The input character is not valid in MATLAB statements or expressions.
8 在同一坐标中，可以绘制3个同心圆，并加坐标控制。
程序如下：
>> t=0:0.01:2*pi;
x=exp(i*t);
y=[x;2*x;3*x]';
plot(y)
grid on; %加网格线
box on; %加坐标边框
axis equal ；%坐标轴采用等刻度
??? Error using ==> get
Invalid handle object.
Error in ==> plotyy>localUpdatePosition at 378
newDestPos =
hgconvertunits(hFig,newPos,get(axSource,'Units'),get(axDest,'Units'),get(axSource,'Parent'));
Warning: Error occurred while evaluating listener callback.
> In axis>LocSetEqual at 361
In axis at 135
??? Error using ==> get
Invalid handle object.
Error in ==> plotyy>localUpdatePosition at 378
newDestPos =
hgconvertunits(hFig,newPos,get(axSource,'Units'),get(axDest,'Units'),get(axSource,'Parent'));
Warning: Error occurred while evaluating listener callback.
> In axis>LocSetEqual at 362
In axis at 135
??? Error using ==> axis at 183
Unknown command option ；
9 用fplot函数绘制f(x)=cos(tan(πx))的曲线。
命令如下：
>> fplot('cos(tan(pi*x))',[ 0,1],1e-4)
10.分别以条形图、阶梯图、杆图和填充图形式绘制曲线y=2sin(x)。
程序如下：
>> x=0:pi/10:2*pi;
y=2*sin(x);
subplot(2,2,1);bar(x,y,'g');
title('bar(x,y,''g'')');axis([0,7,-2,2]);
subplot(2,2,2);stairs(x,y,'b');
title('stairs(x,y,''b'')');axis([0,7,-2,2]);
subplot(2,2,3);stem(x,y,'k');
title('stem(x,y,''k'')');axis([0,7,-2,2]);
subplot(2,2,4);fill(x,y,'y');
title('fill(x,y,''y'')');axis([0,7,-2,2]);
11.隐函数绘图应用举例。
程序如下：
>> subplot(2,2,1);
ezplot('x^2+y^2-9');axis equal
subplot(2,2,2);
ezplot('x^3+y^3-5*x*y+1/5')
subplot(2,2,3);
ezplot('cos(tan(pi*x))',[ 0,1])
subplot(2,2,4);
ezplot('8*cos(t)','4*sqrt(2)*sin(t)',[0,2*pi])
12绘制了peaks函数曲面并且将它绕z轴旋转。
程序如下
>> [X,Y,Z]=peaks(30);
surf(X,Y,Z)
axis([-3,3,-3,3,-10,10])
axis off;
shading interp;
colormap(hot);
m=moviein(20);
for i=1:20
view(-37.5+24*(i-1),30)
m(:,i)=getframe;
end
movie(m,2);
13.光照处理后的球面。
程序如下：
>> [x,y,z]=sphere(20);
subplot(1,2,1);
surf(x,y,z);axis equal;
light('Posi',[0,1,1]);
shading interp;
hold on;
plot3(0,1,1,'p');text(0,1,1,' light');
subplot(1,2,2);
surf(x,y,z);axis equal;
light('Posi',[1,0,1]);
shading interp;
hold on;
plot3(1,0,1,'p');text(1,0,1,' light');
第二篇：MATLAB实验报告
MATLAB课程设计报告
设计题目：MATLAB与VB.NET混合编程中数据的存储方式
专 业：计算机科学与技术
班 级：0803 班
姓 名：朱游娟学号: 14082400623
成 绩：
姓 名：周美玲学号: 14082400568
成 绩：
姓 名：甘 霞 学号: 14082400607
成 绩：
姓 名：田 威 学号: 14082400667
成 绩：
时 间：2009 年 6 月
指导老师：邱自华老师
【题目】
MATLAB与VB.NET混合编程中数据的存储方式
Data strang in hybird programming with Matlab and VB.NET
【摘要】
在MATLAB与VB.NET的合编程中，MATLAB计算结果下储存是一个非常关键的问题。通过VB.NET直接调用MATLAB的相关函数无法实现存储功能。介绍了在MATLAB与V.NET的合编程中，使用StreamWriter类的Write和Writeline方法将
据写入tet文本文件，使用了Active自动化服务将结果保存为xls文件的两种方法，比较了两者各自的特点，并指出了开发过程中应当注意的问题。
Abstract: In the hybrid programming with Matlab and VB.NET,the storage
Of the Matlab’s results is very pivotal problem .The function isn’t realized by using functions of Matlabin VB.NET,Two methods is instroduced for storing Matlab’s results in the hybird programming of Matlab and VB.NET,using write method and writeline method of stream writer class to write data into txt file,using ActiveX automatic server to write data into xls file,each method’s charateristics are compared ,and the problem are pointed out which should pay actention to in the developing process.
【关键词】
MATLAB和VB.NET混合编程；ActiveX;COM组件；单粒子模拟系统；数据存储
Key words: hybrid programming with Matlab and VB.NET; ActiveX;COM component single particle simulation system;data storage
【引言】
MATLAB是科学计算和工程应用的常用工具，它内置大量函数，可以方便的使用于各种数学运算。VB.NET是一种简单易学，功能强大的程序设计语言，使用这两种工具混合编程可以利用各自的优点，减少程序开发时间，提高程序的计算能力和易用性，编写出适合各种需要的应用程序。
在清华大学的工程物理系的实验室开发的SVNIST单粒子模拟系统中，由于需要进行大量的矩阵运算，同时需要对这些计算结果进行分析和运用，所以他们使用MATLAB R 2007b 和 VB.NET 2005作为程序开发工具，其中使用MATLAB R 2007b进行矩阵运算，使用VB.NET 2005设计人机界面，管理模拟结果。在SVNIST单粒子模拟系统中MATLAB与VB.NET的数据交换和存取是一个非常重要的问题。因为在计算过程中需要保存大量的数据用于以后的分析使用，如模拟后的初始条件，粒子轨道上各点的坐标，速度磁矩等。
【正文】
Txt文本文件和xls文件是两种常见的文件格式，具有各自的优点。MATLAB和VB.NET各自均有可以方便的存取这两种格式的文件。虽然在MATLAB中可以通过dlmwrite和xlswrite函数把数据写入txt文本文件和xls文件，但无论是将这两条语句写入，m文件通过VN.NET调用，还是在VB.NET中直接调用这两个函数都无法实现数据的存储功能，只能通过其他的存储方法。在下文将详细阐述该问题及其解决方法。
一、MATLAB和VB.NET混合编程中通过MATLAB存储MATLAB计算结果存在的问题。
1、在matlab中，函数dlmwrite和函数xlswrite可以将其中的矩阵变量写入txt文本文件和xls文件。但是在vb.NET和Matlab的混合编程中，两条语句都无法实现该存储功能，为了说明这个问题，以dlmwrite函数建立如下的tempwrite.m文件：tempData=random(‘Normal’,0,10,10,3);;%生成一个随机的10*3矩阵。
Dlmwrite(‘tempTxt.txt’tempData,’delimiter’,’\t’,’newline’,’pc’);%将数据写入tempTxt.txt。
readTempTxtData=dlmread(‘tempTxt.txt’);%读入tempTxt.txt中存储的10*3矩阵
figure;
plot(tempData(:,1));%利用TempData矩阵的第一列数据作图，
figure
plot(ReadTemTxtData(:,1));%利用ReadTempTxtData矩阵的第一列数据作图。
2、在matlabR2007b中执行tempwrite.m文件，将得到预期的执行结果。每次执行后，将得到新的tempTxt.txt文件，并且文件中存储的数据和画出后的图像一致。但是在Matlab和vb.NET的混合编程中，数据无法存在tempTxt.txt文件中。
3、Matlab和vb.NET的混合编程有两种方法，使用con主件和使用Actirex(OLE)自幼化服务，以处以Actirex方法说明这个问题，在vb.NET的窗口中，有一个按钮的click事件编写下列调用tempwrite.m的代码：
Dim MyMatlab As Object
MyMatlab=CreatObject(“matlab.application”)’创建Application对象‘
Mymatlab.visible=0 ‘不显示Matlab command window 窗口‘
Mymatlab.execute(“tempWrite”) ‘启动Matlab，调用tempwrite.m文件。
Mymatlab.quit()
Mymatlab=Nothing:
点击该按钮后发现，Matlab每次执行画出的两幅图像均相同，表明tempData矩阵和readTempTxtData矩阵的数据一致；而多次点击画出的图像均不同，表明tempData矩阵和readTempTxtData矩阵的确是随机生成的矩阵。但是tempTxt.txt文件却从来没变，里面存储的数据任是上一次单独在Matlab中执行tempwrite.m文件是存储的数据，该数据于患处的图象也明显不符。这说明在vb.NET的调用中，该.m文件确实执行了，只是不知道什么原因，文件并没有更新和保存。
4、将矩阵变量使用matlab和xlswrite函数保存为xls文件时也存在这个问题。由于我们的程序需要保存matlab计算生成的数据，所以必须选取其它的方法来实现其功能。
二、通过txt文本文件进行数据存储的方法。
a、纯数据文件（没有字母和中文，纯数字）
对于这种txt文档，从matalb中读取就简单多了
例如test.txt文件，内容为“17.901 -1.1111 33.045
17.891 -1.1286 33.045
17.884 -1.1345 33.045”
可以在command window中输入load test.txt ，然后就会产生一个test的数据文件，内容跟test.txt中的数据一样；另一种方法是在file/import data....../next/finish 也可产生一个叫test的数据文件。
b、中英文和数据
如test1.txt
“你好
欢迎来到
振动论坛
vib.hit.edu.cn
1 11 111 1111
2 22 222 2222
3 33 333 3333
4 44 444 4444
5 55 555 5555”
这样的文件怎么读入数据呢？
方法为：
file/import data....../next/finish
>> whos
Name Size Bytes Class
data 5x4 160 double array
textdata 4x1 300 cell array
Grand total is 54 elements using 460 bytes
>> data
data =
1 11 111 1111
2 22 222 2222
3 33 333 3333
4 44 444 4444
5 55 555 5555
>> textdata
textdata =
'你好'
'欢迎来到'
'振动论坛'
'vib.hit.edu.cn'
c、中文数据英文混乱
如test.txt
你好
1 11 111 1111
欢迎来到
2 22 222 2222
振动论坛
3 33 333 3333
vib.hit.edu.cn
4 44 444 4444
5 55 555 5555
说明：这种内容格式的文件用上面的方法是不行的。
以下是由chinamaker编写的一种方法：
fidin=fopen('test.txt'); % 打开test2.txt文件
fidout=fopen('mkmatlab.txt','w'); % 创建MKMATLAB.txt文件
while ~feof(fidin) % 判断是否为文件末尾
tline=fgetl(fidin); % 从文件读行
if double(tline(1))>=48&&double(tline(1))<=57 % 判断首字符是否是数值
fprintf(fidout,'%s\n\n',tline); % 如果是数字行，把此行数据写入文件MKMATLAB.txt
continue % 如果是非数字继续下一次循环
end
end
fclose(fidout);
MK=importdata('MKMATLAB.txt'); % 将生成的MKMATLAB.txt文件导入工作空间，变量名为MK，实际上它不显示出来
>> MK
MK =
1 11 111 1111
2 22 222 2222
3 33 333 3333
4 44 444 4444
5 55 555 5555
三、通过Excel文件进行数据的存取方法。
a、 用Excel Link实现Excel与Matlab混合编程
Excel Link是一个在Windows环境下实现Excel与Matlab进行链接的插件。通过连接Excel和Matlab，用户可以在Excel工作表空间和宏编程工具中使用Matlab的数值计算，图形处理等功能，不需要脱离Excel环境。同时由Excel Link来保证两个工作环境中的数据交换和同步更新。 1. Excel Link的安装和和设置首先，在系统中安装Excel软件。然后安装Matlab和Excel Link，用Matlab安装盘开始安装，选择自定义安装中，在选中组件ExcelLink，如下图所示： 安装完Excel Link后还需要在Excel中进行一些设置后才能使用。启动Excel，选择菜单“工具”项下的“加载宏”项，弹出如下对话框： 选中Excel Link项。如果该项不存在，则通过浏览目录，在目录％MATLAB％toolboxexlink下找到excllink.xla文件，如下图示，并确定。 选中ExcelLink项并确定后，在Excel中多了一个Excel Link工具条，如下图示: 经过以上的设置后就可以开始使用Excel Link了。
b、 在工作表和在宏中使用ExcelLink的例子
例 ：（在工作表中使用ExcelLink）如下图所示：
使用mlopen（）函数启动Matlab，
使用mlevalstring("load census")载入matlab自带的数据文件census，其中包含矩阵cdate和pop。
使用mlgetmatrix("cdate"，"E1")，将Matlab空间的矩阵cdata写入到工作表中以E1开始的位置；
mlgetmatrix("pop"，"F1")；将Matlab空间的矩阵pop写入到工作表中以F1开始的位置；
运行结果如下图所示：
mlputmatrix("x"，E1:E21)
mlputmatrix("y"，F1:F21)
将E1到E21中的数据以及F1到F21中的数据分别写入到Matlab空间的矩阵变量x和y中。
mlevalstring("z=x-mean(x)./std(x)")
mlevalstring("[p2，s2]=polyfit(z，y，2)")
mlevalstring("[pop2，de12]=polyval(p2，z，s2)")
根据所给的数据拟合多项式并进行偏差计算。
mlevalstring("plot(x，y，'+'，x，pop2，'g-'，…
x，pop2+2*del2，'r:'，x，pop2-2*del2，'r:')")
绘出离散点、拟合曲线图及偏差曲线图，结果如下图示：
mlclose（）；
关闭Matlab。
四. Matlab的I/O文件操作使用技巧和总结:
1. Matlab 支持的I/O文件（对应“取/存”操作）类型：（所有文件I/O程序不需要特殊的工具箱）
（注：从上表可以看到，matlab不支持doc格式的文档存取（因为doc文档包含很多格式控制符），请改用txt或者dat格式）
2. Matlab 的I/O文件指南：
本技术支持指南主要处理：ASCII, binary, and MAT files.
要得到MATLAB中可用来读写各种文件格式的完全函数列表，可以键入以下命令：
help iofun
MATLAB中有两种文件I/O程序：high level and low level.
High level routines:包括现成的函数，可以用来读写特殊格式的数据，并且只需要少量的编程。
Low level routines:可以更加灵活的完成相对特殊的任务，需要较多的额外编程。
High level routines 包括现成的函数，可以用来读写特殊格式的数据，并且只需要少量的编程。
举个例子，如果你有一个包含数值和字母的文本文件（text file）想导入MATLAB，你可以调用一些low level routines自己写一个函数，或者是简单的用TEXTREAD函数。
使用high level routines的关键是：文件必须是相似的（homogeneous），换句话说，文件必须有一致的格式。下面的段落描述一些high level file I/O routines并给出一些例子帮助理解概念。
LOAD/SAVE
主要的high level file I/O routines 是LOAD和SAVE函数。LOAD
可以读MAT-file data或者用空格间隔的格式相似的ASCII data. SAVE可以将MATLAB变量写入MAT-file格式或者空格间隔的ASCII data。大多数情况下，语法相当简单。
UIGETFILE/UIPUTFILE
UIGETFILE/UIPUTFILE是基于图形用户界面（GUI）的。会弹出对话框，列出当前目录的文件和目录，提示你选择一个文件。UIGETFILE让你选择一个文件来写（类似Windows ‘另存为’选项？）。用UIGETFILE，可以选择已存在的文件改写，也可以输入新的文件名。两个函数的返回值是所选文件名和路径。
注意: UIGETFILE 一次只能选择一个文件。
UIIMPORT/IMPORTDATA
UIIMPORT是一个功能强大，易于使用的基于GUI的high level routine，用于读complex data files。文件也必须是homogeneous。
IMPORTDATA形成UIIMPORT的功能，不打开GUI。可以将IMPORTDATA用于函数或者脚本中，因为在函数或者脚本中基于GUI的文件导入机制并不理想。
可以用UIIMPORT读同一个文件并得到同样的结构.
注意: 对于 ASCII data, 你必须检验导入向导正确的识别了列分隔符。
TEXTREAD/STRREAD
TEXTREAD是一个强大的动态high level routine，设计用来读ASCII格式的文本和/或数值数据文件。STRREAD除是从字符串而不是文件读以外，类似于TEXTREAD。
两个函数可以用许多参数来改变其具体的工作方式，他们返回读入指定输出的数据。他们有效的提供给你一个
“两全其美”的方法，因为他们可以用一个命令读入混合的ASCII和数值数据（high level routines的做法），并且你可以改变他们以匹配你特定的应用（如同low level routines做到的）。
DLMREAD/DLMWRITE/CSVREAD
DLMREAD和DLMWRITE函数能够读写分隔的ASCII data，而不是用low level routines。他们比low level routines容易使用，Low level routines用几行代码实现的功能可以用DLMREAD/DLMWRITE简化成一行。
CSVREAD用来读分隔符是逗号的文件，是DLMREAD的特殊情况。当读空格和Tab分隔的电子数据表文件时，DLMREAD特别有用。
注意: 保证DLMREAD and DLMWRITE指定范围的指标从0开始，而不是从1开始。
WK1READ/WK1WRITE
WK1READ用来读Lotus123 电子数据表文件的数据；WK1WRITE用来写矩阵到Lotus123 电子数据表文件。
XLSREAD
XLSREAD用来读Excel的数值和文本数据。
五. 注意事项：
1. 请在 matlab 中保持当前路径在该数据文件对应的目录下进行存取，否则，存取时请给出该数据文件的具体路径。
2. 存取时，请给出该数据文件的全称（包括后缀名，读取mat文件时可省略）
3. 请根据读写需要来打开文件，即根据你的需要来指定 fopen 的 permission 属性为读或写。如果只用 a 进行写入，就不能用 fread 读取。此时应该写完关闭文件，然后用 r 打开读取，或者直接用 a+ 进行同时读写操作。否则，会产生莫名其妙的问题！
【结束语】
在MATLAB和VB.NET的混合编程中，通过VB.NET调用MATLAB的相关函数无法直接将计算结果保存到txt文本文件或xls文件中，保存计算结果需要采取其他方法。文本通过MATLAB和VB.NET混合编程中的具体实例，说明了这一现象，并给出了在MATLAB和VB.NET混合编程中将MATLAB计算结果保存为txt文本文件的具体方法，指出了程序开发过程中应该注意的问题。Txt和xls两种文件格式具有各自的优点和不足，本文比较了这两种格式各自的特点。
根据本文介绍的内容，结合所开发程序的特点，可以在这两种存储方法中做出恰当的选择。
【参考文献】
（1） 岳玉芳，尤忠生，张玉双，基于COM与VB与MATLAB混合编程[J].计算机工程与设计，2005，26（1）：61-62；
（2） 张宏立，陈华，李喆，实现VB与MATLAB数据交换的新方法[J].计算机应用与软件，2004，21（12）：51-52；
（3） 简清华，钟华兰，MATLAB的数据文件I/O实现方法[J].计算机与现代化，2003（5）：75-77；
（4） 欧金成，林志杰，彭备线，通过VB调用MATLAB实现图形和界面的结合[J].计算机工程与设计，2002，23（12）：64-66；
（5） 李俐玲，VB与MATLAB相结合混合编程法的研究[J].绵阳师范学院学报，2004，23（5）：26-27：
（6） 文小琴，吕运鹏，基于COM借口的VC++与MATLAB混合编程[J],计算机与信息技术，2007（5）：57-59.
【致谢词】
非常感谢邱老师这一学期在MATLAB上对我们的细心栽培，经过这一学期对MATLAB的学习，真的发现自己学到了很多东西，这与邱老师的细心教导是分不开的，这门课的学习对我们在以后课程的学习真的是很有帮助的，所以，真的非常非常感谢邱老师！
致辞敬礼