第一講 matlab簡(jiǎn)介及其基礎(chǔ)課件

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1、MATLAB編程與應(yīng)用課程學(xué)時(shí)安排學(xué)時(shí):42學(xué)時(shí)安排：講課30學(xué)時(shí)，上機(jī)12學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)內(nèi)容一、MATLAB基礎(chǔ)（22）二、MATLAB的應(yīng)用（8）一、MATLAB概述二、MATLAB的數(shù)值運(yùn)算功能三、MATLAB的符號(hào)運(yùn)算功能三、MATLAB程序設(shè)計(jì)四、MATLAB中的計(jì)算結(jié)果可視化五、Simulink仿真初步六、MATLAB的工具箱七、MATLAB的應(yīng)用具體內(nèi)容一、MATLAB概述（一）MATLAB語(yǔ)言的發(fā)展：MATLAB名字由MATrix和LABoratory兩詞的前三個(gè)字母組合而成。那是20世紀(jì)七十年代，時(shí)任美國(guó)新墨西哥大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任的CleveMoler

2、出于減輕學(xué)生編程負(fù)擔(dān)的動(dòng)機(jī)，為學(xué)生設(shè)計(jì)了一組調(diào)用LINPACK和EISPACK矩陣軟件工具包庫(kù)程序的的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN編寫(xiě)的萌芽狀態(tài)的MATLAB。1984年由Little、Moler、SteveBangert合作成立MathWorks公司，并把MATLAB正式推向市場(chǎng)。從這時(shí)起，MATLAB的內(nèi)核采用C語(yǔ)言編寫(xiě)，而且除原有的數(shù)值計(jì)算能力外，還新增了數(shù)據(jù)圖視功能?，F(xiàn)今的matlab7.0擁有更豐富的數(shù)據(jù)類型和結(jié)構(gòu)、更友善的面向?qū)ο蟆⒏涌焖倬嫉膱D形可視、更廣博的數(shù)學(xué)和數(shù)據(jù)分析資源、更多的應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具。自MathWorks公司1993年推出matlab4

3、.0問(wèn)世以來(lái)，matlab語(yǔ)言就成為了最具吸引力、應(yīng)用最為廣泛的科學(xué)計(jì)算語(yǔ)言；1997年仲春，matlab5.0版問(wèn)世，緊接著是5.1、5.2，以及1999年春的5.3版。2001年和2002年mathworks公司又相繼推出了強(qiáng)大的matlab升級(jí)版本matlab6.0和matlab6.5（二）MATLAB語(yǔ)言的特點(diǎn)：1）語(yǔ)言簡(jiǎn)潔緊湊，使用方便靈活，庫(kù)函數(shù)極其豐富MATLAB程序書(shū)寫(xiě)形式自由，利用起豐富的庫(kù)函數(shù)避開(kāi)繁雜的子程序編程任務(wù)，壓縮了一切不必要的編程工作。由于庫(kù)函數(shù)都由本領(lǐng)域的專家編寫(xiě)，用戶不必?fù)?dān)心函數(shù)的可靠性?？梢哉f(shuō)，用MATLAB進(jìn)行科技開(kāi)發(fā)是站在專家的肩膀上。2

4、）運(yùn)算符豐富由于MATLAB是用C語(yǔ)言編寫(xiě)的，MATLAB提供了和C語(yǔ)言幾乎一樣多的運(yùn)算符，靈活使用MATLAB的運(yùn)算符將使程序變得極為簡(jiǎn)短。3）MATLAB既具有結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句（如for循環(huán)，while循環(huán)，break語(yǔ)句和if語(yǔ)句），又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦浴?）程序限制不嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大例如，在MATLAB里，用戶無(wú)需對(duì)矩陣預(yù)定義就可使用。5）程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各種型號(hào)的計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)上運(yùn)行。6）MATLAB的圖形功能強(qiáng)大。在FORTRAN和C語(yǔ)言里，繪圖都很不容易，但在MATLAB里，數(shù)據(jù)的可視化非常簡(jiǎn)單。MATLAB還具有較強(qiáng)的編輯圖形

5、界面的能力。7）功能強(qiáng)大的工具箱是MATLAB的另一特色。MATLAB包含兩個(gè)部分：核心部分：有數(shù)百個(gè)核心內(nèi)部函數(shù)各種可選的工具箱工具箱又分為兩類：功能性工具箱學(xué)科性工具箱功能性工具箱主要用來(lái)擴(kuò)充其符號(hào)計(jì)算功能、圖示建模仿真功能、文字處理功能以及與硬件實(shí)時(shí)交互功能，功能性工具箱用于多種學(xué)科。學(xué)科性工具箱是專業(yè)性比較強(qiáng)的，面向?qū)ｉT的學(xué)科領(lǐng)域。如controltoolbox,signlproceessingtoolbox,commumnicationtoolbox等。這些工具箱都是由該領(lǐng)域內(nèi)學(xué)術(shù)水平很高的專家編寫(xiě)的，所以用戶無(wú)需編寫(xiě)自己學(xué)科范圍內(nèi)的基礎(chǔ)程序，而可直接進(jìn)行高，精，尖的

6、研究。符號(hào)數(shù)學(xué)工具箱SIMULINK仿真工具箱控制系統(tǒng)工具箱信號(hào)處理工具箱圖像處理工具箱通訊工具箱系統(tǒng)辨識(shí)工具箱小波分析工具箱神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)工具箱金融工具箱8）源程序的開(kāi)放性開(kāi)放性也許是MATLAB最受人們歡迎的特點(diǎn)。除內(nèi)部函數(shù)以外，所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可讀可改的源文件，用戶可通過(guò)對(duì)源文件的修改以及加入自己的文件構(gòu)成新的工具箱。9）MATLAB的缺點(diǎn)：和其他高級(jí)程序相比，程序的執(zhí)行速度較慢。由于MATLAB的程序不用編譯等預(yù)處理，也不生成可執(zhí)行文件，程序?yàn)榻忉寛?zhí)行，所以速度較慢。（三）MATLAB語(yǔ)言的功能：強(qiáng)大的數(shù)值（矩陣）運(yùn)算功能廣泛的符號(hào)運(yùn)算功能計(jì)算結(jié)果

7、的可視化功能可靠的容錯(cuò)功能應(yīng)用靈活的兼容與接口功能信息量豐富的聯(lián)機(jī)檢索功能1.矩陣運(yùn)算功能MATLAB提供了豐富的矩陣運(yùn)算處理功能，是基于矩陣運(yùn)算的處理工具。變量??矩陣，運(yùn)算??矩陣的運(yùn)算例如C=A+B，A,B,C都是矩陣,是矩陣的加運(yùn)算即使一個(gè)常數(shù)，Y=5，MATLAB也看做是一個(gè)1?1的矩陣2.符號(hào)運(yùn)算功能符號(hào)運(yùn)算即用字符串進(jìn)行數(shù)學(xué)分析允許變量不賦值而參與運(yùn)算用于解代數(shù)方程、微積分、復(fù)合導(dǎo)數(shù)、積分、二重積分、有理函數(shù)、微分方程、泰樂(lè)級(jí)數(shù)展開(kāi)、尋優(yōu)等等，可求得解析符號(hào)解3.豐富的繪圖功能