學習matlab(matlab概述)

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1、日日行，不怕千萬里；時時學，不怕千萬卷。第一講Matlab概述1.1Matlab的歷程和影響Matlab一詞是MatrixLaboratory（矩陣實驗室）的縮寫。20世紀70年代后期，時任美國新墨西哥大學計算機科學系主任的CleveMoler教授為減輕學生編程負擔，為學生設計了一組調用LINPACK和EISPACK庫程序的“通俗易用”的接口，此即用Fortran編寫的萌芽狀態(tài)的Matlab。經(jīng)過幾年的校際流傳，在Little的推動下，Little、Steve、Bangert合作，于1984年成立了

2、MathWorks公司，并把Matlab正式推向市場。這時的Matlab內(nèi)核已采用C語言編寫，而除了原有的數(shù)值計算功能外，還新增加了數(shù)據(jù)視圖功能。自從Matlab以商品形式出現(xiàn)后，僅短短幾年，就以其良好的開放性和運行的可靠性，使原先控制領域里的封閉式軟件包紛紛淘汰，而改以Matlab為平臺加以重建。在進入20世紀90年代的時候，已經(jīng)成為國際公認的標準計算軟件。在歐美大學里，諸如數(shù)理統(tǒng)計、自動控制、數(shù)字信號處理、模擬與數(shù)字通訊、時間序列分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真等課程的教科書把Matlab作為一項重要的學習內(nèi)

3、容。這幾乎成了20世紀90年代教科書與舊版書籍的區(qū)別性標志。Matlab是本科、碩士、博士生必須掌握的基本工具。在國際學術界，Matlab已經(jīng)被確認為準確、可靠的科學計算標準軟件。在許多國際一流刊物上，尤其是信息科學刊物，都可以看到Matlab的應用。Matlab將數(shù)值分析、矩陣運算、信號處理、圖形功能和系統(tǒng)仿真融為一體，使用戶在易學易用的環(huán)境中求解問題，如同書寫數(shù)學公式一樣，避免了傳統(tǒng)復雜的專業(yè)編程。MathWorks公司對Matlab的優(yōu)點描述是“計算、可視化及編程一體化”。在設計研究單位和工業(yè)

4、部門，被認為是進行高效研究、開發(fā)的首選工具。1.2Matlab的特點Matlab有不同于其它高級語言的特點，它被稱為第四代計算機語言。（1）編程效率高5Matlab基本數(shù)據(jù)單元是矩陣，所有的變量都可以用矩陣來表示，如標量視為一行一列的矩陣。在編程時不需要象其它語言一樣為矩陣定義維數(shù)和大小。具有簡潔的表達，數(shù)學表達幾乎和數(shù)學解析的表現(xiàn)形式完全相同。被稱為“演算紙”式的科學算法語言，編程效率高，易學易懂。（2）用戶使用方便Matlab語言是一種解釋執(zhí)行的語言，它靈活、方便，其調試程序手段豐富，調用速度快

5、，需要學習時間少。把編輯、編譯、連接和執(zhí)行融為一體。它能在同一畫面上進行靈活操作，快速排除程序中的錯誤、語法錯誤，甚至語義錯誤，從而加快了用戶編寫、修改和調試程序的速度。（3）擴充能力強、交互性好Matlab語言有豐富的庫函數(shù)，在進行復雜的數(shù)學運算時可以直接調用。庫函數(shù)的形式和用戶文件在形式上一樣，所以用戶可以作為庫函數(shù)來調用。因此用戶可以很方便地擴充新的庫函數(shù)。此外，Matlab具有強大的接口功能，能方便地和其他編程軟件進行交互。（4）移植性和開放性好Matlab是用C語言編寫的，而C語言的移植性

6、很好，于是Matlab也可以很方便地移植到能運行C語言的操作平臺上。如Windows系列、UNIX、Linux、VMS6.1、PowerMac。除了內(nèi)部函數(shù)外，所有的核心文件和工具箱文件都是公開的，都是可以讀寫的源文件，用戶可以通過對源文件的修改和自己編程構成新的工具。（5）語句簡單、內(nèi)涵豐富Mablab中最基本的成分是函數(shù)，一個函數(shù)有函數(shù)名、輸入變量和輸出變量組成。同一函數(shù)名，不同數(shù)目的輸入變量（包括無輸入變量）及不同數(shù)目的輸出變量，代表著不同的含義。著不僅使Matlab的庫函數(shù)功能更豐富，而且大

7、大減少了需要的磁盤空間，使Matlab編寫的M-文件簡單、短小而高效。（6）高效方便的矩陣和數(shù)組Matlab也規(guī)定了矩陣的算術運算符、關系運算符、邏輯運算符、條件運算符及賦值運算符，而且這些運算符大部分可以照搬到數(shù)組間的運算，不需要定義數(shù)組間的維數(shù)，并給出了矩陣函數(shù)、特殊矩陣專門的庫函數(shù)，使之在求解信號處理、建模、系統(tǒng)識別、控制、優(yōu)化等領域的問題時，顯得大為簡潔、高效，方便，這是其它高級語言無法比擬的。（7）方便的繪圖功能Matlab的繪圖十分方便，有一系列的繪圖函數(shù)，例如線性坐標、對數(shù)坐標，半對數(shù)

8、坐標、極坐標，均只需調用不同的繪圖函數(shù)，在圖上標出圖題、XY軸標注，格（柵）繪制也只需調用相應的命令。經(jīng)過20多年的實踐，人們已經(jīng)意識到：Matlab作為計算工具和科技資源，可以擴大科學研究的范圍、提高工程生產(chǎn)的效率、縮短開發(fā)周期、加快探索步伐、激發(fā)創(chuàng)造活力。1.3Matlab的功能Matlab產(chǎn)品族可以用于以下方面：l數(shù)值分析l數(shù)值和符號計算l工程與科學繪圖5l控制系統(tǒng)設計l數(shù)字信號處理l財務工程l建模、仿真、原型開發(fā)l應用開發(fā)l圖形用戶界面設計主要功能（1）MAT