matlab簡介及其基礎(II)

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1、MATLAB編程與應用課程學時安排學時:42學時安排：講課30學時，上機12學時學習內容一、MATLAB基礎（22）二、MATLAB的應用（8）一、MATLAB概述二、MATLAB的數(shù)值運算功能三、MATLAB的符號運算功能三、MATLAB程序設計四、MATLAB中的計算結果可視化五、Simulink仿真初步六、MATLAB的工具箱七、MATLAB的應用具體內容一、MATLAB概述（一）MATLAB語言的發(fā)展：MATLAB名字由MATrix和LABoratory兩詞的前三個字母組合而成。那是20世紀七十年代，時任

2、美國新墨西哥大學計算機科學系主任的CleveMoler出于減輕學生編程負擔的動機，為學生設計了一組調用LINPACK和EISPACK矩陣軟件工具包庫程序的的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN編寫的萌芽狀態(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。從這時起，MATLAB的內核采用C語言編寫，而且除原有的數(shù)值計算能力外，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)類型和結構、更友善的面向對象、更加快速精良的圖

3、形可視、更廣博的數(shù)學和數(shù)據(jù)分析資源、更多的應用開發(fā)工具。自MathWorks公司1993年推出matlab4.0問世以來，matlab語言就成為了最具吸引力、應用最為廣泛的科學計算語言；1997年仲春，matlab5.0版問世，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大的matlab升級版本matlab6.0和matlab6.5（二）MATLAB語言的特點：1）語言簡潔緊湊，使用方便靈活，庫函數(shù)極其豐富MATLAB程序書寫形式自由，利用起豐富的庫函數(shù)避開繁

4、雜的子程序編程任務，壓縮了一切不必要的編程工作。由于庫函數(shù)都由本領域的專家編寫，用戶不必擔心函數(shù)的可靠性?？梢哉f，用MATLAB進行科技開發(fā)是站在專家的肩膀上。2）運算符豐富由于MATLAB是用C語言編寫的，MATLAB提供了和C語言幾乎一樣多的運算符，靈活使用MATLAB的運算符將使程序變得極為簡短。3）MATLAB既具有結構化的控制語句（如for循環(huán)，while循環(huán)，break語句和if語句），又有面向對象編程的特性。4）程序限制不嚴格，程序設計自由度大例如，在MATLAB里，用戶無需對矩陣預定義就可使用。5）程序的可移

5、植性很好，基本上不做修改就可以在各種型號的計算機和操作系統(tǒng)上運行。6）MATLAB的圖形功能強大。在FORTRAN和C語言里，繪圖都很不容易，但在MATLAB里，數(shù)據(jù)的可視化非常簡單。MATLAB還具有較強的編輯圖形界面的能力。7）功能強大的工具箱是MATLAB的另一特色。MATLAB包含兩個部分：核心部分：有數(shù)百個核心內部函數(shù)各種可選的工具箱工具箱又分為兩類：功能性工具箱學科性工具箱功能性工具箱主要用來擴充其符號計算功能、圖示建模仿真功能、文字處理功能以及與硬件實時交互功能，功能性工具箱用于多種學科。學科性工具箱是專業(yè)性比

6、較強的，面向專門的學科領域。如controltoolbox,signlproceessingtoolbox,commumnicationtoolbox等。這些工具箱都是由該領域內學術水平很高的專家編寫的，所以用戶無需編寫自己學科范圍內的基礎程序，而可直接進行高，精，尖的研究。符號數(shù)學工具箱SIMULINK仿真工具箱控制系統(tǒng)工具箱信號處理工具箱圖像處理工具箱通訊工具箱系統(tǒng)辨識工具箱小波分析工具箱神經(jīng)元網(wǎng)絡工具箱金融工具箱8）源程序的開放性開放性也許是MATLAB最受人們歡迎的特點。除內部函數(shù)以外，所有MATLAB的核心文件和工

7、具箱文件都是可讀可改的源文件，用戶可通過對源文件的修改以及加入自己的文件構成新的工具箱。9）MATLAB的缺點：和其他高級程序相比，程序的執(zhí)行速度較慢。由于MATLAB的程序不用編譯等預處理，也不生成可執(zhí)行文件，程序為解釋執(zhí)行，所以速度較慢。（三）MATLAB語言的功能：強大的數(shù)值（矩陣）運算功能廣泛的符號運算功能計算結果的可視化功能可靠的容錯功能應用靈活的兼容與接口功能信息量豐富的聯(lián)機檢索功能1.矩陣運算功能MATLAB提供了豐富的矩陣運算處理功能，是基于矩陣運算的處理工具。變量??矩陣，運算??矩陣的運算例如C=A+B，

8、A,B,C都是矩陣,是矩陣的加運算即使一個常數(shù)，Y=5，MATLAB也看做是一個1?1的矩陣2.符號運算功能符號運算即用字符串進行數(shù)學分析允許變量不賦值而參與運算用于解代數(shù)方程、微積分、復合導數(shù)、積分、二重積分、有理函數(shù)、微分方程、泰樂級數(shù)展開、尋優(yōu)等等，可求得解析符號解3.豐富的繪圖功能