蒙特卡罗MonteCarlo模拟误差分析课程设计哈工大误差原理课程设计.doc

Monte Carlo模仿误差分析课程设计
Monte Carlo模仿误差分析课程设计
1. 实验目
学****并掌握MATLAB软件基本功能和使用。
学****并掌握基于Monte Carlo Method(MCM)分析不拟定度计算办法。
研究Guide to the expression of Uncertainty in Measurement(GUM)法与MCM法区别与联系和影响因素，自适应MCM办法，基于最短包括区间MCM法。
2. MATLAB软件简介实验内容
简介MATLAB软件基本知识
MATLAB名字由MATrix和LABoratory 两词前三个字母组合而成。20世纪七十年代，时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moller出于减轻学生编程承担动机，为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK矩阵软件工具包库程序“通俗易用”接口，此即用FORTRAN编写萌芽状态MATLAB
MATLAB语言重要特点
(1). 具备丰富数学功能
(2). 具备较好图视系统
(3). 可以直接解决声言和图形文献。
(4). 具备若干功能强大应用工具箱。
(5). 使用以便，具备较好扩张功能。
(6). 具备较好协助功能
演示内容：
(1). MATLAB数值计算功能
在“命令行”Command提示窗口中键入：“A=eye(5,5);A=zeros(5,5);A=ones(5,5)”等命令生成各类矩阵；在“命令行”Command提示窗口中键入：“[v,d]=eig (A)”生成特性矩阵和特性向量；在“命令行”Command提示窗口中键入：“expm(A)”对矩阵A求幂；在“命令行”Command提示窗口中键入：
x=[1 3 5];y=[2 4 6];z=conv(x,y)；显示成果：z = 2 10 28 38 30
(2). MATLAB符号计算功能
在“命令行”Command提示窗口中键入：
syms a x；f=sin(a*x)；df=diff(f,x)；dfa=diff(f,a)；
Command提示窗口显示成果： df =cos(a*x)*a； dfa =cos(a*x)*x；
MATLAB软件画图特性
(1). MATLAB二维绘图
命令函数：plot
参数：线型、颜色、多重线、网格和标记、画面窗口分割、其她方式、隐函数描绘)
(2). MATLAB三维画图
曲面与网格图命令函数：mesh
三维带阴影曲面图：surf
三维曲线命令：plot3
演示内容：
(1). MATLAB二维绘图功能
在命令行Command提示窗口中键入：
close all；x=linspace(0，2*pi，100)；% 100个点x座标
y=sin(x)；% 相应y座标
plot(x,y)；
得到如下成果：
图1
在命令行Command提示窗口中键入：
“plot(x，sin(x)，x，cos(x));”
得到如下成果：
图2
在命令行Command提示窗口中键入：
plot(x，sin(x)，'co'，x，cos(x)，'g*')；
得到如下成果：
图3
在命令行Command提示窗口中键入：
xlabel('Input Value')；% x轴注解
ylabel('Function Value')；% y轴注解
title('Two Trigonometric Functions')；% 图形标题
legend('y = sin(x)','y = cos(x)')；% 图形注解
grid on；% 显示格线
得到如下成果：
图4
(2). MATLAB多维绘图功能
在命令行Command提示窗口中键入：
[X,Y] = meshgrid(-3::3)；% 生成二维网格点
Z = peaks(X,Y)； % 生成某种内置函数
mesh(X,Y,Z);
得到如下成果
图5
其她演示功能详见“MATLAB画图文档”
3. Monte Carlo模仿误差分析实验原理
在误差分析过程中，惯用办法是通过测量方程推导出误差传递方程，再通过不拟定度合成公式获得间接测量量原则不拟定度和扩展不拟定度(GUM)。在有些场合下，测量方程较难获得，在这种状况下研究误差特性就需要借助于模仿记录方式进行计算。Monte Carlo(MCM)法就是较为惯用数学工具，详细原理相见有关资料。
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