1.3 matlab軟件概述課件

《1.3 matlab軟件概述課件》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、Ch.1緒論目錄(1/1)目錄1.1控制理論發(fā)展概述1.2現(xiàn)代控制理論的主要內(nèi)容1.3Matlab軟件概述1.4本書的主要內(nèi)容參考教材參考期刊Matlab軟件概述(1/2)1.3Matlab軟件概述Matlab程序設(shè)計語言是美國Mathworks公司20世紀(jì)80年代中期推出的高性能數(shù)值計算軟件。經(jīng)過20余年的開發(fā)、擴充與不斷完善,Matlab已經(jīng)發(fā)展成為功能強大、適合多學(xué)科應(yīng)用的大型系統(tǒng)軟件,成為數(shù)值計算、控制系統(tǒng)仿真與設(shè)計、信號處理等領(lǐng)域的最重要的軟件。Matlab已經(jīng)成為線性代數(shù)、控制理論、數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)字信號處理、動態(tài)系統(tǒng)仿真等課程的基本仿真計算與設(shè)計的工具,成為大

2、學(xué)學(xué)習(xí)的必修內(nèi)容。Matlab軟件概述(2/2)下面就簡述：Matlab的發(fā)展歷史Matlab的主要功能與特點控制系統(tǒng)Matlab計算及仿真的優(yōu)秀性能Matlab的發(fā)展歷史(1/4)1.3.1Matlab的發(fā)展歷史在科學(xué)研究與工程技術(shù)應(yīng)用中常常要進行大量的數(shù)學(xué)運算,通常是借助Fortran和C語言等高級計算機語言編制計算程序,輸入計算機做近似計算(數(shù)值計算)。但是,這需要熟練地掌握所用語言的語法規(guī)則與編制程序的相關(guān)規(guī)定及技巧,編制程序絕非易事。Matlab的發(fā)展歷史(2/4)Matlab的產(chǎn)生和數(shù)學(xué)計算是緊密相聯(lián)的.1967年,在美國國家基金會的資助下,C.Moler博

3、士等人于采用Fortran語言編寫了特征值求解子程序庫Linpack和線性方程求解子程序庫Eispack。這兩個程序庫代表了當(dāng)時矩陣數(shù)值計算軟件的最高水平。到了20世紀(jì)70年代后期,C.Moler博士編寫了使用Linpack和Eispack的接口程序,并將之命名為Matlab(即MATrix和LABoratory的前3個字母組合,意為“矩陣實驗室”)。這個程序受到了廣泛歡迎,作為教學(xué)輔助免費軟件廣為流傳。20世紀(jì)80年代中期,C.Moler和J.Little合作開發(fā)了Matlab第2代專業(yè)版,大大提高了它的運算效率。Matlab的發(fā)展歷史(3/4)隨著功能逐漸完善,Ma

4、tlab應(yīng)用范圍也越來越廣,且簡單高效、易學(xué)易用。于是,1984年,Moler博士等組建了Mathworks公司,專門研究、擴展并改進Matlab,并將其正式推向商業(yè)市場。1990年,Mathworks公司推出了以框圖為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)仿真工具Simulink,它方便了系統(tǒng)的研究與開發(fā),使控制工程師可以直接構(gòu)造系統(tǒng)框圖進行仿真,并提供了控制系統(tǒng)中常用的各種環(huán)節(jié)的模塊庫。1993年,Mathworks公司推出的Matlab4.0版在原來的基礎(chǔ)上又作了較大改進,并推出了Windows版,使命令執(zhí)行和圖形繪制可以在不同窗口進行。Mathworks公司已推出到了Matlab7.0

5、版。Matlab的發(fā)展歷史(4/4)早期的Matlab數(shù)學(xué)處理的內(nèi)核是針對數(shù)值計算編寫的,對處理大批量數(shù)據(jù)效率很高,而另一些數(shù)學(xué)軟件.例如Mathematica、Maple等則以符號計算見長,能給出解析解和任意精度解。Mathworks公司順應(yīng)多功能需求的潮流,在其數(shù)值計算和圖示能力的基礎(chǔ)上,又率先開發(fā)了符號計算、文字處理、可視化建模和實時控制功能模塊。Matlab已成為國際公認(rèn)的優(yōu)秀數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件。Matlab的主要功能與特點(1/2)1.3.2Matlab的主要功能與特點Matlab由主包和功能各異的工具箱組成,其最基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是矩陣,也就是說它的操作對象是以矩陣為

6、單位的。而隨著Matlab的不斷發(fā)展和各種工具箱的不斷開發(fā),它已經(jīng)成為一種功能強大的實時工程計算軟件,廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。Matlab的核心是一個基于矩陣運算的快速解釋程序。它以交互式接受用戶輸入的各項指令,輸出計算結(jié)果。它提供了一個開放式的集成環(huán)境,用戶可以運行系統(tǒng)提供的大量命令,包括數(shù)值計算、圖形繪制等。Matlab的主要功能與特點(2/2)下面分別介紹Matlab的主要功能和主要特點Matlab的主要功能(1/8)1.主要功能Matlab的主要功能有：數(shù)值計算功能符號計算功能優(yōu)化工具數(shù)據(jù)分析和可視化功能“活”筆記本功能工具箱非線性動態(tài)系統(tǒng)建模和仿真功能Matlab

7、的主要功能(2/8)--數(shù)值計算功能A.數(shù)值計算功能Matlab可用于線性代數(shù)里的向量、矩陣和高維數(shù)組運算,復(fù)數(shù)運算,代數(shù)方程求根,插值與逼近擬合,數(shù)值微積分運算,常微分方程的數(shù)值解,最優(yōu)化方法等,即幾乎所有科學(xué)研究與工程技術(shù)應(yīng)用需要的計算,均可用Matlab來解決。Matlab的主要功能(3/8)--符號計算功能B.符號計算功能科學(xué)計算有數(shù)值計算與符號計算兩種。在數(shù)學(xué)、應(yīng)用科學(xué)和工程計算領(lǐng)域,常常會遇到符號計算問題,僅有優(yōu)異的數(shù)值計算功能并不能滿足計算的全部需要。Matlab環(huán)境下的符號計算功能主要有:符號表達(dá)式的基本運算,向量與矩陣的