background image

Zadania projektowe z Matlaba: 
 
 
 
Uwagi: 
Każdy otrzymuje indywidualny zbiór z danymi pomiarowymi. 
Na wykresach w zad. 1 i 2 przyjąć wielkość czcionki 14pt (tytuł, oznaczenia osi, podziałka 
liczbowa, napisy na rysunku) i grubość linii (charakterystyki) 2pt. 
 
Zad. 1. Aproksymacja danych pomiarowych. (4 punkty) 

Przeprowadzono  n pomiarów wartości dwóch wielkości fizycznych x i y. Wyniki 

pomiarów zawarte są w wektorach x i y w zbiorze *.mat. Korzystając z metody 
najmniejszych kwadratów znaleźć współczynniki funkcji przybliżającej zależność między 
zmiennymi x i y

Ogólna postać funkcji aproksymującej: 

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

=

2

cos

2

cos

cos

2

sin

2

sin

sin

cos

sin

sin

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

x

a

x

a

x

a

x

a

x

a

x

a

x

x

a

x

x

a

x

x

a

x

a

a

y

(Zbiór współczynników indywidualny) 

Wartości współczynników podać z rozdzielczością 0,1. 

Obliczyć wartość odchylenia średniokwadratowego, zgodnie ze wzorem: 

( )

(

)

=

=

n

i

i

i

x

f

y

n

1

1

δ

 

Znaleźć największe odchylenia od prostej aproksymującej 

( )

i

i

i

x

f

y

= max

max

δ

 

Sporządzić wykres funkcji y = f(x). Przyjąć zakres zmian wielkości  x od –2

π do 2π. 

Nanieść na wykres punkty pomiarowe. Oznaczyć osie. Zamieścić na wykresie równanie 
funkcji aproksymującej z uwzględnieniem obliczonych wartości współczynników. 

Zastosować oznaczenia, jak na rysunku. 

background image

Zad. 2. Analiza statystyczna wyników pomiarów. (4 punkty) 

Wykonano serię 1000 pomiarów wartości napięcia stałego (wektor u w pliku *.mat). 

Wskutek istnienia błędów przypadkowych wyniki pomiarów są rozproszone wokół wartości 
rzeczywistej U

r

.  

Wiedząc, iż napięcie mierzone jest zmienną losową o rozkładzie normalnym obliczyć 

wartości parametrów statystycznych opisujących zmienną losową u

- wartość minimalną u

min

 i maksymalną u

max

- medianę m

e

- wartość oczekiwaną (średnią) 

x

- odchylenie 

standardowe 

σ. 

Wyniki obliczeń statystycznych podać w sprawozdaniu z rozdzielczością 1mV. 
 
Sporządzić histogram wyników pomiarów dla 20 podprzedziałów o jednakowej 

szerokości między u

min

 i u

max

. Histogram powinien spełniać warunek normalizacyjny: 

u

h

n

i

i

=

=

1

1

, gdzie h

i

 – wysokość słupka, n – liczba słupków, 

∆u – szerokość podprzedziału. 

Sąsiednie słupki powinny do siebie przylegać. 
Na ten sam wykres nanieść krzywą rozkładu prawdopodobieństwa ciągłej zmiennej 

losowej o rozkładzie normalnym i parametrach takich jakie zostały wyznaczone dla zmiennej 
losowej u. Linią pionową zaznaczyć na wykresie wartość oczekiwaną. 

Sformatować wykres zgodnie z poniższym rysunkiem. Przyjąć na wykresie zakres zmian 

napięcia mierzonego [

x

-3

σ...

x

+3

σ]. Kolory linii jak na rysunku. 

 

background image

Zad. 3. Rozwijanie funkcji w szereg Taylora. (3 punkty) 

Rozwinąć funkcję y = f(x) w szereg Taylora w otoczeniu punktu x

0

 = 0. 

 

1)  y = sin(x)/x 
2)  y = cos(x
3)  y = sinh(x
4)  y = sinh(x)/x 
5)  y = sinh(x)/sin(x

6)  y = sinh(x)/cos(x
7)  y = cosh(x
8)  y = exp(x
9)  y = sin(x)/exp(x
10) y = cos(x)/exp(x

11) y = log(x+1) 
12) y = log(x+1)/sin(x
13) y = log(x+1)/cos(x
14) y = log(x+1)/sinh(x
15) y = log(x+1)/cosh(x

 
Zamieścić w jednym oknie wykres funkcji y = f(x) oraz pięć wykresów rozwinięcia tej 

funkcji w szereg Taylora z uwzględnieniem różnej liczby składników sumy w szeregu. 

Rozmieszczenie wykresów w oknie powinno być następujące: 

Funkcja y =f(x) 1 

składnik 2 

składniki 

3 składniki 4 

składniki 5 

składników 

Zastosować formatowanie zgodnie z poniższym rysunkiem – przykład dla funkcji y = sin(x). 
Przyjąć zakres zmian wielkości x od –2

π do 2π. Nanieść na wykres punkty pomiarowe.