1 绪论 计算机仿真和matlab语言概述
合集下载
MATLAB语言简介
Help Window命令：打开MATLAB旳帮助窗口。
Help Tips命令： 打开帮助窗口，并首先显示MATLAB
旳帮助系统旳分类和使用措施。
Help Desk(HTML)命令： 打开系统WWW浏览器，并显示
MATLAB旳帮助桌面。
Examples and Demos命令：能够经过演示MATLAB提供旳
Clf 清理图形窗口
Load 加载指定文件旳变量
Pack 搜集内存碎片
Diary 日志文件命令
Clc 清理工作窗口
Quit 退出
Echo 工作窗信息显示开关 !
调用DOS命令
2.1.6 MATLAB常用旳命令和技巧 2.某些常用操作技巧
利用键盘按键,可实现简易操作:
home 光标置于目前行开头 end 光标置于目前行末尾 esc 清除目前输入行 del 删除光标处旳字符
Edit菜单项：
Undo、Cut、Copy、Paste命令：分别用于撤消上一次操
作、剪切、复制和粘贴。
Clear命令：
删除内容。
Select All命令：
用于选定全部文本内容。
Clear Session命令：
清除命令编辑区旳全部内
容，但并不删除工作空间
中旳变量。
2.1.4 MATLAB旳桌面平台
Help菜单项:
3. 图形功能
MATLAB提供了两个层次旳图形命令：一种是对图形句 柄进行旳低档图形命令，另一种是建立在低档图形命令之上 旳高级图形命令。利用MATLAB旳高级图形命令能够轻而易 举地绘制二维、三维乃至四维图形，并可进行图形和坐标旳 标识、视角和光照设计、色彩精细控制等等。
2.1.1 MATLAB特点
Open命令：
第一章：MATLAB及系统仿真概述
Exit MATLAB命令15：退出MATLAB系统。
• •
• •
3．工作空间窗口： 是MATLAB的一个变量管理中心，可以显示变量的名称、尺寸、字节和 类别等信息，同时用不同的图标表示矩阵、字符数组、单元数组、结构 及符号对象等变量类型。它的处理功能：在某一变量上单击鼠标右键， 会弹出菜单，对变量进行处理，可选存或全部保存。
三. MATLAB集成环境 2. MATLAB命令窗口
(2) 命令窗口的工具栏
• 工具栏提供了一些命令按钮，使用命令按钮可使操 作更快捷、更方便。
新建 剪切 粘贴 工作空间 浏览器 新仿真模型
打开
复制
撤消 路径浏览器 帮助
三. MATLAB集成环境 2. MATLAB命令窗口
• (3) 命令窗口的命令编辑区
一、MATLAB简介：
1. MATLAB的定义：MATLAB是矩阵实验室 （MATrix LABoratory. ）的缩写，它是一种以 矩阵运算为基础的交互式程序语言，专门针对 科学、工程计算及绘图的需求。 2.MATLAB的语言特点： 1）起点高 每一个变量代表一个矩阵；每一个元素都看成 复数；所用的运算都对矩阵和复数有效，包括 加、减、乘、除、函数运算等。
• 4．命令历史窗口： • 在命令历史窗口显示已执行过的命令。在窗口的某一命令上单击 鼠标右键，会弹出菜单，对所选命令进行操作。 • Copy：将所选命令拷贝到剪贴板； Evaluate Selection：执行所选 命令； Create M-File：打开编辑器，将所选命令复制到编辑器； Delete Selection：删除所选历史命令（不确认是否删除）； Delete to Selection ： 从 头 删 除 所 选 历 史 命 令 （ 不 确 认 是 否 删 除 ） ； Delete Entire History：清除全部历史命令（将弹出对话框确认是 否清除）。 • 5．当前路径窗口： • 当前路径窗口提供了当前路径文件的操作，在窗口的某一文件上 单击鼠标右键，会弹出菜单，对所选文件进行操作。
• •
• •
3．工作空间窗口： 是MATLAB的一个变量管理中心，可以显示变量的名称、尺寸、字节和 类别等信息，同时用不同的图标表示矩阵、字符数组、单元数组、结构 及符号对象等变量类型。它的处理功能：在某一变量上单击鼠标右键， 会弹出菜单，对变量进行处理，可选存或全部保存。
三. MATLAB集成环境 2. MATLAB命令窗口
(2) 命令窗口的工具栏
• 工具栏提供了一些命令按钮，使用命令按钮可使操 作更快捷、更方便。
新建 剪切 粘贴 工作空间 浏览器 新仿真模型
打开
复制
撤消 路径浏览器 帮助
三. MATLAB集成环境 2. MATLAB命令窗口
• (3) 命令窗口的命令编辑区
一、MATLAB简介：
1. MATLAB的定义：MATLAB是矩阵实验室 （MATrix LABoratory. ）的缩写，它是一种以 矩阵运算为基础的交互式程序语言，专门针对 科学、工程计算及绘图的需求。 2.MATLAB的语言特点： 1）起点高 每一个变量代表一个矩阵；每一个元素都看成 复数；所用的运算都对矩阵和复数有效，包括 加、减、乘、除、函数运算等。
• 4．命令历史窗口： • 在命令历史窗口显示已执行过的命令。在窗口的某一命令上单击 鼠标右键，会弹出菜单，对所选命令进行操作。 • Copy：将所选命令拷贝到剪贴板； Evaluate Selection：执行所选 命令； Create M-File：打开编辑器，将所选命令复制到编辑器； Delete Selection：删除所选历史命令（不确认是否删除）； Delete to Selection ： 从 头 删 除 所 选 历 史 命 令 （ 不 确 认 是 否 删 除 ） ； Delete Entire History：清除全部历史命令（将弹出对话框确认是 否清除）。 • 5．当前路径窗口： • 当前路径窗口提供了当前路径文件的操作，在窗口的某一文件上 单击鼠标右键，会弹出菜单，对所选文件进行操作。
matlab课件-第一章 MATLAB语言概述
框中选择左边选项中的“Command Windows”项，然后 展开“Font & Color”子选项，对话框的右边则出现可以 设置的文本输出特性
设置命令行窗口的显示方式（续）
设置命令行窗口的显示方式（续）
设置命令行窗口的显示方式（续）
设置命令行窗口的显示方式（续）
在对话框中对各种文本的显示属性进行了设置，再单击
1.2 MATLAB的桌面环境
建议使用Windows 2000 Professional或者Windows XP 版本
作为MATLAB的运行平台
启动MATLAB 双击MATLAB图标 在命令行提示符（控制台方式）下键入指令：MATLAB
MATLAB的桌面环境（续）
MATLAB的桌面环境包含的窗口 历史命令窗口（Command History） 命令行窗口（Command Window） 当前目录浏览器（Current Directory Browser） 工作空间浏览器（Workspace Browser） 目录分类窗口（Launch Pad） 数组编辑器（Array Editor） M文件编辑器/调试器（Editor/Debugger） 超文本帮助浏览器（Help Navigator/browser）
>> A=[3 1 -1;1 2 4 ; -1 4 5] ; b=[3.6 ; 2.1 ; -1.4] ; >> x=A\b x= 1.4818 -0.4606 0.3848
概述（续）
例2 绘制在0x6范围内的sin(2x)、sinx2、(sinx)2。 >>x=linspace(0,6); >>y1=sin(2*x); y2=sin(x.^2);y3=(sin(x)).^2; >>plot(x,y1,x, y2,x, y3)
设置命令行窗口的显示方式（续）
设置命令行窗口的显示方式（续）
设置命令行窗口的显示方式（续）
设置命令行窗口的显示方式（续）
在对话框中对各种文本的显示属性进行了设置，再单击
1.2 MATLAB的桌面环境
建议使用Windows 2000 Professional或者Windows XP 版本
作为MATLAB的运行平台
启动MATLAB 双击MATLAB图标 在命令行提示符（控制台方式）下键入指令：MATLAB
MATLAB的桌面环境（续）
MATLAB的桌面环境包含的窗口 历史命令窗口（Command History） 命令行窗口（Command Window） 当前目录浏览器（Current Directory Browser） 工作空间浏览器（Workspace Browser） 目录分类窗口（Launch Pad） 数组编辑器（Array Editor） M文件编辑器/调试器（Editor/Debugger） 超文本帮助浏览器（Help Navigator/browser）
>> A=[3 1 -1;1 2 4 ; -1 4 5] ; b=[3.6 ; 2.1 ; -1.4] ; >> x=A\b x= 1.4818 -0.4606 0.3848
概述（续）
例2 绘制在0x6范围内的sin(2x)、sinx2、(sinx)2。 >>x=linspace(0,6); >>y1=sin(2*x); y2=sin(x.^2);y3=(sin(x)).^2; >>plot(x,y1,x, y2,x, y3)
第一章MATLAB语言概述
第一章 MATLAB语言概述
1.1 MATLAB语言的发展沿革
MATLAB最初是由Cleve Moler用Fortran语言设计的，有关矩阵的 算法来自 Linpack和 Eispack课题的研究成果；现在的MATLAB程序是 MathWorks公司用 C语言开发的。 1984年，MATLAB第1版(DOS版)；1992年，MATLAB4.0版；1994 年，MATLAB 4.2版；1997年，MATLAB 5.0版； 1999年，MATLAB 5.3 版；2000 年，MATLAB 6.0版；2001年，MATLAB 6.1版；2002年， MATLAB 6.5版；2004年，MATLAB 7.0版。 目 前 的 是 每 半 年 出 一 个 新 版 本 ： MATLAB2007a(b) ， MATLAB2008a(b)，MATLAB2009a。 市面上的书籍以MATLAB7.0为主。
•MATLAB与Word的关系
MATLAB 命令窗文字可以拷贝到Word， 也可在Word中按 MATLAB格式编辑程序。
•视窗功能
①点击视窗右上角的箭头可单独显示视窗 ②在主菜单Desktop下拉菜单中选择
1.5.3 图形窗
1.5.4文本编辑框
1.6 MATLAB帮助系统 1.6.1 启动帮助窗口
1.5.2 命令窗口
命令窗口是MATLAB的主要交互窗口，用于输入命令并显示除图形 以外的所有执行结果。MATLAB 命令窗口中的“>>”为命令提示符，表示 MATLAB正在处于准备状态。在命令提示符后键入命令并按下回车键 后，MATLAB就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。 一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行以回车结束。但一个命令 行也可以输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔，若前一命令后带有 分号，则逗号可以省略。如果一个命令行很长，一个物理行之内写不 下，可以在第一个物理行之后加上3个小黑点并按下回车键，然后接着下 一个物理行继续写命令的其他部分。3个小黑点称为续行符，即把下面的 物理行看作该行的逻辑继续。
1.1 MATLAB语言的发展沿革
MATLAB最初是由Cleve Moler用Fortran语言设计的，有关矩阵的 算法来自 Linpack和 Eispack课题的研究成果；现在的MATLAB程序是 MathWorks公司用 C语言开发的。 1984年，MATLAB第1版(DOS版)；1992年，MATLAB4.0版；1994 年，MATLAB 4.2版；1997年，MATLAB 5.0版； 1999年，MATLAB 5.3 版；2000 年，MATLAB 6.0版；2001年，MATLAB 6.1版；2002年， MATLAB 6.5版；2004年，MATLAB 7.0版。 目 前 的 是 每 半 年 出 一 个 新 版 本 ： MATLAB2007a(b) ， MATLAB2008a(b)，MATLAB2009a。 市面上的书籍以MATLAB7.0为主。
•MATLAB与Word的关系
MATLAB 命令窗文字可以拷贝到Word， 也可在Word中按 MATLAB格式编辑程序。
•视窗功能
①点击视窗右上角的箭头可单独显示视窗 ②在主菜单Desktop下拉菜单中选择
1.5.3 图形窗
1.5.4文本编辑框
1.6 MATLAB帮助系统 1.6.1 启动帮助窗口
1.5.2 命令窗口
命令窗口是MATLAB的主要交互窗口，用于输入命令并显示除图形 以外的所有执行结果。MATLAB 命令窗口中的“>>”为命令提示符，表示 MATLAB正在处于准备状态。在命令提示符后键入命令并按下回车键 后，MATLAB就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。 一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行以回车结束。但一个命令 行也可以输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔，若前一命令后带有 分号，则逗号可以省略。如果一个命令行很长，一个物理行之内写不 下，可以在第一个物理行之后加上3个小黑点并按下回车键，然后接着下 一个物理行继续写命令的其他部分。3个小黑点称为续行符，即把下面的 物理行看作该行的逻辑继续。
1系统仿真及MATLAB概述
系统仿真领域有很多自己的特性，如果能选择一种 能反映当今系统仿真领域最高水平，也是最实用的 软件或语言介绍仿真技术，使得读者能直接采用该 语言解决自己的问题，将是很有意义的。 实践证明，MATLAB 就是这样的仿真软件，由于它 本身卓越的功能，已经使得它成为自动控制、航空 航天、汽车设计ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ诸多领域仿真的首选语言。
1.2 控制系统计算机辅助设计语 言环境综述
20世纪70年代： 1973年美国学者 Melsa 教授和 Jones 博士出版 了一本专著，书中给出了许多当时流行的控制 系统计算机辅助分析与设计的源程序 源程序,包括求 源程序 取系统的根轨迹、频域响应、时间响应、以及 各种控制系统设计的子程序如：Luenberger 观 测器、Kalman 滤波等。
1.1 控制系统计算机辅助设计 技术的发展综述
MATLAB 作为主要程序设计语言来介绍控制系统 计算机辅助设计的算法，可以使读者将主要精力 集中在控制系统理论和方法上，而不是将主要精 力花费在没有太大价值的底层重复性机械性劳动 上，这样可以对控制系统计算机辅助设计技术有 较好的整体了解，避免“只见树木，不见森林” 的认识偏差，提高控制器设计的效率和可靠性。
1.4 MATLAB/Simulink综述
MATLAB 有一套程序扩展系统和一组称之 为工具箱的特殊应用子程序。工具箱是 MATLAB函数的子程序库，每一个工具箱都 是为某一类学科专业和应用定制的，主要 包括信号处理、控制系统、神经网络、模 糊逻辑、小波分析和系统仿真等。
主要组成部分
开发环境：由一系列工具组成，方便用户使用 MATLAB的函数和文件，其中许多工具采用的 是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗 口、历史命令窗口、编辑器等； MATLAB数学函数库：包含大量计算算法的集 合，这些函数包括从最简单最基本的函数（如 加、正弦等）到诸如举证的特征向量、快速傅 立叶变换等较复杂的函数； MATLAB语言：高级的矩阵语言，包括控制语 句、函数、数据结构、输入输出和面向对象的 编程特点，
1第一章 Matlab语言概述
（Ⅰ）基础篇第一章 Matlab语言概述§1.语言特点MATLAB是Mathworks公司于20世纪80年代推出的数值计算软件。
得到了广泛的应用。
MATLAB的全称是Mateix Laboratory，意思是矩阵实验室。
它是以矩阵运算为基础的新一代程序语言。
MATLAB是集数学运算、图形处理、程序设计和系统建模为一体的著名编程语言软件，它具有功能强大、使用简单等优点，是进行科学研究和工程实践的有力工具。
与Fortran和C相比，MATLAB语句更简洁、明了，更加符合人们的思维习惯。
并且还具有良好的数据可视化功能。
MATLAB包括两部分：基本部分-主要指数据计算和可视化功能。
扩展部分-主要指工具箱。
§2 基本操作和简单语句输入1. 简单语句输入（简单计算器用法）例1：计算a⨯y÷⨯=（a = 2，b =3，c = 5 ）+acbb[程序] 在命令窗口输入>> a=2;b=3;c=5;>> y=a*b+c*b/a 回车[输出] y =13.5000例2：计算64(tan3⨯+45)/2760cos[程序] >> (tan(pi/4)+cos(pi/3))*27^(1/3)/sqrt(64)ans =0.56252. 变量表达式数值（1）变量* matlab语句一般形式为：变量=表达式（或数），若变量和“=”省略，输出时自动建立“ans”默认变量。
* 对大小写敏感，如sqrt（平方根）对，而SQRT，Sqrt全错。
* 变量名第一个字符必须是英文字母，最多可包含31个字符，（含英文、数字、下连符）。
不得包含空格和标点。
* 系统遇到一个新变量名时，它会自动生成变量，若该变量早已存在，系统会自动更新内容。
表1-1 默认预定义变量（永久变量）例3：无穷大的使用>> x =1/0Warning: Divide by zero.x =Inf* 在MATLAB中这样的操作不会引起程序执行中断，只是在给出警告信息的同时，用一个特殊的符号Inf来表示。
《MATLAB语言概述》课件
布和变化情况。
图像处理与可视化
图像读取与显示
Matlab可以读取各种格式的图像文 件，并在界面中显示出来。
图像增强
通过调整图像的对比度、亮度、色彩 等参数，改善图像质量。
图像滤波
通过各种滤波器对图像进行平滑、锐 化等处理，改善图像的视觉效果。
特征提取
从图像中提取出各种特征，如边缘、 角点、纹理等，用于后续的分析和处 理。
使用const关键字定义常量，例如const double pi = 3.14159。
Matlab语言的运算符
用于比较两个值，返回逻辑值 true或false，包括大于（>）、 小于（<）、等于（==）等。
对二进制位进行操作，包括位与 (&)、位或(|)、位非(~)等。
算术运算符 关系运算符 逻辑运算符 位运算符
《Matlab语言概述》PPT课件
目录
• Matlab语言简介 • Matlab语言基础 • Matlab语言的矩阵运算 • Matlab语言的绘图功能 • Matlab语言的程序调试与优化
01
Matlab语言简介
Chapter
Matlab语言的发展历程
1970年代
开始商业化，推出Mat值计算 为核心，提供了高效 的矩阵和数组运算。
图形可视化
Matlab内置丰富的 绘图功能，方便用户 进行数据分析和可视 化。
编程语言
Matlab具有类似于 C/C的编程语言特性 ，支持变量类型、函 数、控制流等。
工具箱
Matlab拥有众多内 置工具箱，涵盖了信 号处理、控制系统、 图像处理等领域。
03
Matlab语言的矩阵运算
Chapter
矩阵的创建与赋值
图像处理与可视化
图像读取与显示
Matlab可以读取各种格式的图像文 件，并在界面中显示出来。
图像增强
通过调整图像的对比度、亮度、色彩 等参数，改善图像质量。
图像滤波
通过各种滤波器对图像进行平滑、锐 化等处理，改善图像的视觉效果。
特征提取
从图像中提取出各种特征，如边缘、 角点、纹理等，用于后续的分析和处 理。
使用const关键字定义常量，例如const double pi = 3.14159。
Matlab语言的运算符
用于比较两个值，返回逻辑值 true或false，包括大于（>）、 小于（<）、等于（==）等。
对二进制位进行操作，包括位与 (&)、位或(|)、位非(~)等。
算术运算符 关系运算符 逻辑运算符 位运算符
《Matlab语言概述》PPT课件
目录
• Matlab语言简介 • Matlab语言基础 • Matlab语言的矩阵运算 • Matlab语言的绘图功能 • Matlab语言的程序调试与优化
01
Matlab语言简介
Chapter
Matlab语言的发展历程
1970年代
开始商业化，推出Mat值计算 为核心，提供了高效 的矩阵和数组运算。
图形可视化
Matlab内置丰富的 绘图功能，方便用户 进行数据分析和可视 化。
编程语言
Matlab具有类似于 C/C的编程语言特性 ，支持变量类型、函 数、控制流等。
工具箱
Matlab拥有众多内 置工具箱，涵盖了信 号处理、控制系统、 图像处理等领域。
03
Matlab语言的矩阵运算
Chapter
矩阵的创建与赋值
第一章、MATLAB语言概述
第一章 MATLAB概述1.1 MATLAB是21世纪的科学计算软件在科学研究和工程应用等领域中会涉及到大量的科学计算问题，自从计算机出现以来，人们就一直在使用计算机这个有力的工具帮助解决科学计算问题，并由此发明了许多用于科学计算的程序语言，如BASIC、FORTRAN、C等等。
随着时代的变化、随着计算机的普及和快速发展，计算机程序语言在不断地变化发展、在不断地推陈出新。
在当今时代，什么程序语言是最流行的科学计算语言呢？答案是——MATLAB语言。
MATLAB 之所以能够成为最好的和最流行的科学计算语言，是因为它具有强大的科学计算及数据处理能力和出色的图形处理功能等特点。
1.1.1 MATLAB具有强大的科学计算及数据处理能力MATLAB拥有600多个工程中要用到的数学运算函数，可以方便地实现用户所需的各种计算功能。
函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果，而且经过了各种优化及容错处理，因此使用起来稳定性和可靠性非常高，在通常情况下，可以用它来代替底层编程语言，如C和C++等。
在计算要求相同的情况下，使用MATLAB的编程工作量会大大减少。
MATLAB函数所能解决的问题包括矩阵运算、多维数组操作（阵列运算）、复数的各种运算、三角函数和其他初等数学函数运算、非线性方程求根、线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程组的求解、符号运算、傅立叶变换和数据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、建模和动态仿真等等。
1.1.2 MATLAB具有出色的图形处理功能在科学计算中，往往需要用各种图形把数值计算的结果形象地表现出来，以帮助人们更好地理解、认识和发现其中的科学规律。
MATLAB不仅提供数值计算功能和符号运算功能，而且自诞生之日起就具有方便的数据可视化功能，使计算结果的可视化要求得到充分满足。
MATLAB在二维曲线和三维曲面的绘制和处理等方面的功能比一般数据可视化软件更加完善，在一些其他软件所没有的功能（例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等）方面也表现得非常出色。
第1讲MATLAB简述
第1讲MATLAB简述MATLAB2009从入门到精通课程主要内容?第1章MATLAB简介第2章数值运算第3章单元数组和结构第4章字符串第5章符号运算第6章MATLAB绘图基础第7章程序设计第8章计算方法的MATLAB实现?第9章优化设计第10章SIMULINK仿真初探第1章MATLAB简介MATLAB是一种高效能的、用于科学和技术计算的计算机语言。
它将计算、可视化和编程等功能集于一个易于使用的环境。
MATLAB 是一个交互式系统（写程序与执行命令同步），其基本的数据元素是没有维数限制的阵列，因此采用MATLAB编制包含矩阵和向量问题的程序时比采用只支持标量和非交互式的编程C或FORTAN语言更加方便。
MATLAB 的全名是Matrix Laboratory，意思是矩阵实验室，是由MathWorks公司推出的。
1.1 概述MATLAB语言的优点：(1)简单易学；(2)代码短小高效，只需熟悉算法特点、使用场合、函数调用格式和参数意义，不必花大量时间纠缠具体算法；(3)计算功能非常强大；(4)强大的图形表达功能；(5)可扩展性能。
MATLAB的一个重要特色：它有一套程序扩展系统和一组称之为工具箱（toolbox）的特殊应用子程序。
工具箱是MATLAB函数的子程序库，每一个工具箱都是为某一类学科专业和应用而定制的，主要包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波分析和系统仿真等方面的应用。
1.2 运行环境MATLAB提供两种运行方式：?一是命令行方式；二是M文件方式。
具体情况见下面的两幅图。
命令行运行方式M文件输入方式主界面功能介绍命令窗口右侧是工作空间窗口，其中包括变量名、变量数组大小、变量字节大小和变量类型。
双击该变量会出现该变量的详细信息。
命令历史窗口显示所有执行过的命令，可以双击再次执行。
当前目录窗口显示当前目录下所有文件类型和最后修改时间。
1.3 MATLAB2009的通用命令1.4 MATLAB的帮助系统命令行中输入help，列出所有函数类别和工具箱的名称和功能。
第1章MATLAB概述
Outline
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
MATLAB发展历程 MATLAB系统结构 MATLAB语言的特点 MATLAB桌面操作环境 MATLAB帮助系统 MATLAB的第一个例子
1.1 MATLAB发展历程
在70年代，Cleve Moler在给学生讲授线性代数课程时， 为了方便学生学习，他利用业余时间开发了两个矩阵运算 相关的子程序库，并编写了相应的接口程序。Cleve Moler 将这个接口程序取名为MATLAB。
表1 MATLAB工具栏按钮功能
4. MATLAB快捷方式工具栏
在MATLAB中，我们也可以在快捷方式工具栏上创建或使用快捷方式，默认情况下，该工具栏上包含了两 个快捷方式【 How to Add】和【 What's New】，下面介绍如何在快捷方式工具栏上创建快捷方式：
首先从命令历史窗口、命令窗口或文件中选择一组MATLAB语句，并将其拖曳到快捷方式栏，如图1所示。 放鼠标左键，弹出一个快捷方式编辑对话框，如图2所示。
【Help】主菜单项
出Help下拉菜单。
Help菜单用于为提供提供帮助信息。单击Help主菜单项或按下“Alt+H”组合键，可以弹
图1-2 MATLAB的主菜单
3. MATLAB工具栏
MATLAB将Windows系统中常用的一些系统按钮以及一些MATLAB的常用功能按钮都集成 在一个区域中，该区域即MATLAB工具栏，表1列出了MATLAB工具栏上各按钮的功能。
Function，Class和Enumeration）； 在命令窗口中键入>> edit； 单击MATLAB窗口上的 图标或按下快捷键“Ctrl+N”。
打开的M文件编辑/调试器如图所示。
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
MATLAB发展历程 MATLAB系统结构 MATLAB语言的特点 MATLAB桌面操作环境 MATLAB帮助系统 MATLAB的第一个例子
1.1 MATLAB发展历程
在70年代，Cleve Moler在给学生讲授线性代数课程时， 为了方便学生学习，他利用业余时间开发了两个矩阵运算 相关的子程序库，并编写了相应的接口程序。Cleve Moler 将这个接口程序取名为MATLAB。
表1 MATLAB工具栏按钮功能
4. MATLAB快捷方式工具栏
在MATLAB中，我们也可以在快捷方式工具栏上创建或使用快捷方式，默认情况下，该工具栏上包含了两 个快捷方式【 How to Add】和【 What's New】，下面介绍如何在快捷方式工具栏上创建快捷方式：
首先从命令历史窗口、命令窗口或文件中选择一组MATLAB语句，并将其拖曳到快捷方式栏，如图1所示。 放鼠标左键，弹出一个快捷方式编辑对话框，如图2所示。
【Help】主菜单项
出Help下拉菜单。
Help菜单用于为提供提供帮助信息。单击Help主菜单项或按下“Alt+H”组合键，可以弹
图1-2 MATLAB的主菜单
3. MATLAB工具栏
MATLAB将Windows系统中常用的一些系统按钮以及一些MATLAB的常用功能按钮都集成 在一个区域中，该区域即MATLAB工具栏，表1列出了MATLAB工具栏上各按钮的功能。
Function，Class和Enumeration）； 在命令窗口中键入>> edit； 单击MATLAB窗口上的 图标或按下快捷键“Ctrl+N”。
打开的M文件编辑/调试器如图所示。
计算机仿真MATLAB简介
MATLAB仿真软件
1. 概 述 2. MATLAB发展历史 3. MATLAB 的特点与主要功能 4. MATLAB 的基本组成 5. 常用工作方式 6. Matlab 语言规则
7. Matlab 程序设计介绍
8. Matlab符号运算 9. Matlab之Simulink简介
电力电子与电力传动实验室
(2) 冒号 “:” 运算符：初值 : 步长 : 终值 a=[1:5]， b=[0:pi/4:pi] (3) 由向量或小矩阵生成：X=[a ; b] (4) 由 数据文件生成
(5) 交互式输入： input
n=input('Please input n: ')
电力电子与电力传动实验室
Lab of PEED
电力电子与电力传动实验室
Lab of PEED
Bring Ideas Together
命令窗口Command Window中直接输入
电力电子与电力传动实验室
Lab of PEED
Bring Ideas Together
M脚本文件(程序执行方式)
电力电子与电力传动实验室
Lab of PEED
Bring Ideas Together
Lab of PEED
Bring Ideas Together
3. Matlab 的特点与主要功能
Matlab是一个交互式软件系统
给出一条命令，立即就可以得出该命令的结果
数值计算功能
Matlab以矩阵作为基本单位，但无需预先指定维数（动态定维）
按照IEEE的数值计算标准进行计算 提供十分丰富的数值计算函数，方便计算，提高效率
此图回路电流I
电力电子与电力传动实验室
1. 概 述 2. MATLAB发展历史 3. MATLAB 的特点与主要功能 4. MATLAB 的基本组成 5. 常用工作方式 6. Matlab 语言规则
7. Matlab 程序设计介绍
8. Matlab符号运算 9. Matlab之Simulink简介
电力电子与电力传动实验室
(2) 冒号 “:” 运算符：初值 : 步长 : 终值 a=[1:5]， b=[0:pi/4:pi] (3) 由向量或小矩阵生成：X=[a ; b] (4) 由 数据文件生成
(5) 交互式输入： input
n=input('Please input n: ')
电力电子与电力传动实验室
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电力电子与电力传动实验室
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命令窗口Command Window中直接输入
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3. Matlab 的特点与主要功能
Matlab是一个交互式软件系统
给出一条命令，立即就可以得出该命令的结果
数值计算功能
Matlab以矩阵作为基本单位，但无需预先指定维数（动态定维）
按照IEEE的数值计算标准进行计算 提供十分丰富的数值计算函数，方便计算，提高效率
此图回路电流I
电力电子与电力传动实验室
计算机仿真及MATLAB入门
第一章 计算机仿真及MATLAB入门
MATLAB是一门计算机仿真数学语言，主要适用于矩阵 运算及控制和信息处理领域的分析设计，它使用方便 ，输入简捷，运算高效，内容丰富，并且易于用户自 行扩展。 学习该软件的必要性： 目前，MATLAB软件不仅走入企业、公司和科研机构， 而且在高等院校也是从大学生到博士生都必须掌握的 一项基本技能，是必不可少的仿真工具。 例：exm1.1
第三节 MATLAB语言的特点
1. 2. 起点高 每个变量代表一个矩阵； 每个元素可以看作复数； 所有运算对矩阵和复数有效； 人机界面适合科技人员 语言规则与笔算式相似； 矩阵行列数无需定义； 键入算式立即得结果，无需编译；
第三节 MATLAB语言的特点
3. 4. 5. 强大而简易的作图功能 能根据输入数据自动确定坐标绘图；例：exm1-3.m 能规定多种坐标系（极坐标，对数坐标）； 能绘制三维坐标中的曲线和曲面； 可设置不同颜色、线型、视角等； 智能化程度高 绘图时自动选择最佳坐标以及自动定义矩阵维数； 作数值积分时自动按精度选择步长； 自动检测和显示程序错误的能力强，易于调试； 功能丰富，可扩展性强 工具箱：用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集，用于解 决某一方面的专门问题，或实现某一类的新算法。
第一节 计算机仿真
混合仿真：结合了模拟仿真与数字仿真。 现代计算机仿真：采用先进的微型计算机，基于专 用的仿真软件、仿真语言来实现，其数值计算功能 强大，使用方便，易学。80年代以来
第一节 计算机仿真
5 仿真技术的应用与发展 仿真技术在工程中的应用 航空与航天工业 飞行器设计中的三级仿真体系：纯数学模拟（软件 ）、半实物模拟、实物模拟或模拟飞行实验。 飞行员及宇航员训练用飞行仿真模拟器。 电力工业 电力系统动态模型实验：电力系统负荷分配、瞬态 稳定性以及最优潮流控制等。 电站操作人员培训模拟系统。
第1讲 系统仿真及MATLAB概述
4 4 2 32
2
第1章 系统仿真及MATLAB概述
3
1 仿真的概念 仿真是以相似性原理、控制论、信息技术及相关领 域的有关知识为基础，以计算机和各种专用物理 设备为工具，借助系统模型对真实系统进行试验 研究的一门综合性技术。 仿真遵循的原则： 原理抽象 相似原理。 相似原理：几何相似、性能相似、环境相似。
1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立MathWorks公 司，并把MATLAB正式推向市场。从这时起，MATLAB的内核 采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数 据图视功能。
MATLAB的发展历史
1984年，MATLAB第1版(DOS版) 1992年，MATLAB 4.0版 1994年，MATLAB 4.2版 1997年，MATLAB 5.0版 1999年，MATLAB 5.3版 2000年，MATLAB 6.0版 2001年，MATLAB 6.1版 2002年，MATLAB 6.5版 2004年，MATLAB 7.0版 2008年， MATLAB 7.6版（支持4线程计算） 2009年， MATLAB 7.8版（支持8线程计算） 是一种解释性语言，一种演草纸式的科学计算语言
2. MATLAB语言特色
MATLAB的五大功能是： （1）数值计算功能（Numeric Function） （2）符号计算功能（Symbolic Function） （3）图形和可视化功能（Graphic Function） （4）记事本功能（Notebook Function） （5）可视化建模和仿真功能（SIMULINK Function）
给定 航向
陀螺
控制 器
实际 机 航向 体
用户 管理 订单 部门 采购 制造 装配 原材 部门 部门 部门 料
系统仿真matlab简介
Matlab提供了直观的可视化编 程环境，支持图形化界面设计 和交互式操作，使得系统仿真 过程更加直观和易于理解。
Matlab支持与其他编程语言和 软件的接口，便于进行系统集 成和二次开发，同时提供了丰 富的API和文档支持，方便用 户进行自定义功能扩展。
未来发展趋势及挑战
智能化仿真技术
随着人工智能技术的发展，未来Matlab 将进一步融合智能化算法和模型，提高 系统仿真的自动化程度和智能化水平。
利用Matlab中的机器人工具箱，可以对机器人 进行正逆运动学仿真，分析其运动轨迹和姿态。
机构动力学仿真
通过Matlab建立机构的动力学模型，模拟机构 的运动过程，分析其动态特性和稳定性。
3
振动分析
Matlab提供了丰富的振动分析工具，可以对机 械系统进行振动模态分析、频响分析等，为机械 系统的优化设计提供依据。
利用Matlab提供的并行计算框架（如Parallel Computing Toolbox），可以方便地实现并行化仿真和数据分析。
GPU加速计算
利用GPU（图形处理器）的并行计算能力，对仿真过程中的计算密集 型任务进行加速处理，进一步提高仿真效率。
云计算与分布式计算
借助云计算平台和分布式计算技术，可以将仿真任务扩展到更大规模 的计算资源上进行处理，以满足大规模、高复杂度的仿真需求。
系统仿真目的
系统仿真的主要目的是通过模拟实际 系统的运行过程，预测系统的性能、 可靠性和安全性等指标，从而为系统 设计和改进提供决策支持。
系统仿真发展历程
早期仿真技术
现代仿真技术
早期的系统仿真主要依赖于物理模型 和实物模拟，如风洞试验、电路模拟 等。
现代仿真技术结合了物理仿真和数字仿 真的优点，采用高性能计算、虚拟现实 等技术，提高了仿真的精度和效率。
第一章 MATLAB概述
• 语言简单易学,代码短小高效 • 计算功能强大,绘图非常方便 • 扩充能力强大,帮助功能完整 • 1．数值计算和符号计算功能
MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，还提 供了十分丰富的数值计算函数。 MATLAB和著名的符号计算语言Maple相结合， 使得MATLAB具有符号计算功能。
2．绘图功能 MATLAB提供了两个层次的绘图操作：
当MATLAB安装完 毕并首次启动时， 展现在屏幕上的界 面为MATLAB的默 认界面，如右图所 示。
• MATLAB系统的退出 要退出MATLAB系统，也有3种常见方法： (1) 在MATLAB主窗口File菜单中选择Exit MATLAB命令。 (2) 在MATLAB命令窗口输入Exit或Quit命 令。
• 5、当前目录窗口和搜索路径 （1）当前目录窗口 当前目录是指MATLAB运行文件时的工作 目录，只有在当前目录或搜索路径下的文 件、函数可以被运行或调用。
在当前目录窗口中可以显示或改变当前目 录，还可以显示当前目录下的文件并提供 搜索功能。 将用户目录设置成当前目录也可使用cd命 令。例如，将用户目录c:\mydir设置为当前 目录，可在命令窗口输入命令：
(3) 单击MATLAB主窗口的“关闭”按钮。
• 4、主窗口 MATLAB主窗口是MATLAB的主要工作界 面。主窗口除了嵌入一些子窗口外，还主 要包括菜单栏和工具栏。 菜单栏 在MATLAB 6.5主窗口的菜单栏，共包含 File、Edit、View、Web、Window和Help 6个菜单项。
• 2、 MATLAB的安装 安装MATLAB 6.5系统，需运行系统自带的 安装程序setup.exe，可以按照安装提示依 次操作。
• 3、启动与退出MATLAB集成环境 MATLAB系统的启动 与一般的Windows程序一样，启动MATLAB 系统有3种常见方法： (1)使用Windows“开始”菜单。 (2)运行MATLAB系统启动程序matlab.exe。 (3) 利用快捷方式。
MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，还提 供了十分丰富的数值计算函数。 MATLAB和著名的符号计算语言Maple相结合， 使得MATLAB具有符号计算功能。
2．绘图功能 MATLAB提供了两个层次的绘图操作：
当MATLAB安装完 毕并首次启动时， 展现在屏幕上的界 面为MATLAB的默 认界面，如右图所 示。
• MATLAB系统的退出 要退出MATLAB系统，也有3种常见方法： (1) 在MATLAB主窗口File菜单中选择Exit MATLAB命令。 (2) 在MATLAB命令窗口输入Exit或Quit命 令。
• 5、当前目录窗口和搜索路径 （1）当前目录窗口 当前目录是指MATLAB运行文件时的工作 目录，只有在当前目录或搜索路径下的文 件、函数可以被运行或调用。
在当前目录窗口中可以显示或改变当前目 录，还可以显示当前目录下的文件并提供 搜索功能。 将用户目录设置成当前目录也可使用cd命 令。例如，将用户目录c:\mydir设置为当前 目录，可在命令窗口输入命令：
(3) 单击MATLAB主窗口的“关闭”按钮。
• 4、主窗口 MATLAB主窗口是MATLAB的主要工作界 面。主窗口除了嵌入一些子窗口外，还主 要包括菜单栏和工具栏。 菜单栏 在MATLAB 6.5主窗口的菜单栏，共包含 File、Edit、View、Web、Window和Help 6个菜单项。
• 2、 MATLAB的安装 安装MATLAB 6.5系统，需运行系统自带的 安装程序setup.exe，可以按照安装提示依 次操作。
• 3、启动与退出MATLAB集成环境 MATLAB系统的启动 与一般的Windows程序一样，启动MATLAB 系统有3种常见方法： (1)使用Windows“开始”菜单。 (2)运行MATLAB系统启动程序matlab.exe。 (3) 利用快捷方式。
MATLAB仿真技术：绪论 MATLAB语言概述
whos
内存变量列表详细列表
3 . M脚本文件编写初步
使用编辑器把复杂的程序先编辑储存以便于调 试，文件扩展名是“.m”：。
M文件编辑器的启动方法有以下几种：
1）单击桌面图标 ，或选中{File：New：MFile} ，或直接在指令窗输入指令edit，都可以打开 空白的M文件编辑器。
2）单击桌面图标 ，或选中{File：Open} ，填 写好所选文件名后，点Open键。
默认的预定义变量及运算符表达式
MATLAB指令窗中实施指令编辑的常用操作键
2） 历史命令窗口（command history）
记录用户在Matlab命令窗口中输入的所有的命令 包括每次启动Matlab的时间和每次启动所有的命
令行 对历史命令的编辑（复制/运行/创建m文件等）
3） 当前目录窗口（current directory）
3)用鼠标左键双击当前目录窗中的所需M文件，可 直接引出展示相应文件的M文件编辑器。
4 . 开始按钮（start）
MATLAB 主窗口左下角有一个 Start按 钮，单击该按钮会弹出一个菜单。可以查阅 MATLAB包含的各种资源。
1.3 MATLAB7.0的帮助系统
帮助系统分三种方式来达到帮助的目的。
1.1 安装及工具包的选择
安装MATLAB 7.0系统，要求Windows 2000或 Windows XP平台。
选择Typical是安装Matlab上的所有功能及工具包 上并且硬盘自由内存远远大于3G，否则，Custom。
1.2 Matlab界面介绍
1. Desktop桌面的启动
（1）方法一
目前，它已经成为一种广泛应用于研究和解决各种具 体工程问题的新型高级语言。
第一章MATLAB概述
load data ——将data文件中的数
据调入工作空间
h
25
（二）matlab在线查询
1.help
2. help 功能提供matlab大部分主题的在线帮 助信息
• 具有底层绘图功能——句柄绘图 • 使用plot函数可随时将计算结果可视
化
h
10
例：用简短命令计算并绘制在0x6范围内
的sin(2x)、sinx2、sin2x。 x=linspace(0,6) y1=sin(2*x),y2=sin(x.^2),y3=(sin(x)).^2; plot(x,y1,'r',x, y2,'g',x, y3,'b')
h
18
三、 启动MATLAB
• 开机执行程序
c:\matlab\bin\matlab.exe
• 用鼠标双击matlab图标）
即可打开matlab命令平台
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19
待机状态
工作窗出现以后，即可进行各种操作
h
20
四、MATLAB界面
与Windows的窗口界面类似，有菜单项 File、Edit、Option、Windows、Help 等项可以选择。
• 动态系统进行建模、仿真和分析的 软件包
• 用结构图编程，而不用程序编程 • 只需拖几个方块、连几条线，即可
实现编程功能
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h
15
5.丰富的MATLAB工具箱
• MATLAB主工具箱 • 符号数学工具箱 • SIMULINK仿真工具箱 • 控制系统工具箱
• 信号处理工具箱
• 图象处理工具箱
• 通讯工具箱 • 系统辨识工具箱 • 神经元网络工具箱
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MATLAB语言与仿真
西华大学电气信息学院
王 波
基本内容
• • • • • • • • 入门 数值计算功能 Matlab在计算方法中的应用 符号运算功能 图形功能 程序设计 SIMULINK仿真基础 工具箱应用
绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述 • 一、计算机仿真的概念
系统仿真：就是进行模型实验，它是指通过系统
绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述
Matlab的特点
• 强大的数值计算和工程运算功能 • 高级图形和可视化数据处理能力 • 基于向量，数组和矩阵的高级程序设计语言 • 支持科学和工程计算标准的开放式可扩充结构
• 极多的工具箱
绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述
MATLAB软件的典型应用领域： 科学研究； 工程技术应用研究 CAI（Computer Aided Instruct） 数学实验（Mathematical Experiment） 数学建模（Mathematical Modeling）
2、基本步骤
• 包括三个基本的内容： 建模 仿真实验 结果分析
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绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述
二、应用仿真技术的意义
1、经济 • 大型、复杂系统直接实验是十分昂贵的，如：空 间飞行器的一次飞行实验的成本约在1亿美元左 右，而采用仿真实验仅需其成本的1/10~1/5， 而且设备可以重复使用。 2、安全 • 某些系统（如载人飞行器、核电装置等），直接 实验往往会有很大的危险，甚至是不允许的，而 采用仿真实验可以有效降低危险程度，对系统的 研究起到保障作用。
4、SIMULINK：是MATLAB附带的基于模型化图形组态的动态 仿真环境。
绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述
matlab简介
• MATLAB是美国MathWorks Inc.开发的一个集 数值计算、符号计算和可视化计算于一体的科学 和工程计算大型综合软件。 • 软件名称MATLAB由 MATrix LABoratory （即矩阵实验室）演变得到的。所以，MATLAB 非常适合矩阵运算。这是MATLAB软件的最大特 点之一。 • MATLAB非常适合科研、教学和开发
绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述
3、快捷 • 提高设计效率：比如电路设计，服装设计等等。 4、具有优化设计和预测的特殊功能 • 对一些真实系统进行结构和参数的优化设计是非 常困难的，这时仿真可以发挥它特殊的优化设计 功能。 • 在非工程系统中（如社会、管理、经济等系统）， 由于其规模及复杂程度巨大，直接实验几乎不可 能，这时通过仿真技术的应用可以获得对系统的 某种超前认识。
二类数学模型： • 静态模型：仅能表示系统处于平衡状态下的属性； • 动态模型：描述的系统属性可随时间变化而发生 变化；
绪论 计算机仿真及MATLAB语言 概述 仿真建模原则:
• • • 切题性: 只针对研究目的； 简单性：在解决问题前提下，模型尽可能简单； 清晰性：大系统与子系统之间，子系统与子系统 之间除了必要的信息联系外，相互耦合应尽可能 少，结构尽可能清晰； • 可分辨性：模型的整体结构应该由具有可分辨性， 每一个结构的参数都应具有可述
几种仿真软件
1、PSPICE、ORCAD：通用的电子电路仿真软件，适合于元件 级仿真。 2、SYSTEM VIEW：系统级的电路动态仿真软件 3、MATLAB：具有强大的数值计算能力，包含各种工具箱， 其程序不能脱离MATLAB环境而运行，所以严格讲， MATLAB不是一种计算机语言，而是一种高级的科学分析与 计算软件。
模型实验去研究一个已经存在的或者正在设计的系 统的过程。 系统仿真，不是对原模型的简单再现，而是按 照研究的侧重点对系统进行提炼，以利于研究者抓 住问题的本质，这种建立在模型系统上的实验技术 称为仿真技术或者模拟技术。
绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述
仿真建模的方法： 三大类
数学仿真（主要介绍） 数学 物理混合仿真 实物仿真
绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述
三、仿真技术的发展趋势
1、硬件方面：基于多CPU并行处理技术的全数字仿真将有 效提高仿真系统的速度，大大增强数字仿真的实时性。 2、应用软件方面：直接面向用户的数字仿真软件不断推陈 出新，各种专家系统与智能化技术将更深入地应用于仿真 软件开发之中，使得在人机界面、结果输出、综合评判等 方面达到更理想的境界。 3、分布式数字仿真：充分利用网络技术，协调合作，投资 少，效果好。 4、虚拟现实技术：综合了计算机图形技术、多媒体技术、 传感器技术、显示技术以及仿真技术等多学科，使人置身 于真实环境之中。
绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述
计算机仿真的定义
• 计算机仿真是基于所建立的系统仿真模型，利用 计算机对系统进行分析与研究的方法。
一、计算机仿真的三要素及基本步骤
1、三要素 （1）系统：研究的对象 （2）模型：系统的抽象 （3）计算机：工具与手段
绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述
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西华大学电气信息学院
王 波
基本内容
• • • • • • • • 入门 数值计算功能 Matlab在计算方法中的应用 符号运算功能 图形功能 程序设计 SIMULINK仿真基础 工具箱应用
绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述 • 一、计算机仿真的概念
系统仿真：就是进行模型实验，它是指通过系统
绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述
Matlab的特点
• 强大的数值计算和工程运算功能 • 高级图形和可视化数据处理能力 • 基于向量，数组和矩阵的高级程序设计语言 • 支持科学和工程计算标准的开放式可扩充结构
• 极多的工具箱
绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述
MATLAB软件的典型应用领域： 科学研究； 工程技术应用研究 CAI（Computer Aided Instruct） 数学实验（Mathematical Experiment） 数学建模（Mathematical Modeling）
2、基本步骤
• 包括三个基本的内容： 建模 仿真实验 结果分析
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绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述
二、应用仿真技术的意义
1、经济 • 大型、复杂系统直接实验是十分昂贵的，如：空 间飞行器的一次飞行实验的成本约在1亿美元左 右，而采用仿真实验仅需其成本的1/10~1/5， 而且设备可以重复使用。 2、安全 • 某些系统（如载人飞行器、核电装置等），直接 实验往往会有很大的危险，甚至是不允许的，而 采用仿真实验可以有效降低危险程度，对系统的 研究起到保障作用。
4、SIMULINK：是MATLAB附带的基于模型化图形组态的动态 仿真环境。
绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述
matlab简介
• MATLAB是美国MathWorks Inc.开发的一个集 数值计算、符号计算和可视化计算于一体的科学 和工程计算大型综合软件。 • 软件名称MATLAB由 MATrix LABoratory （即矩阵实验室）演变得到的。所以，MATLAB 非常适合矩阵运算。这是MATLAB软件的最大特 点之一。 • MATLAB非常适合科研、教学和开发
绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述
3、快捷 • 提高设计效率：比如电路设计，服装设计等等。 4、具有优化设计和预测的特殊功能 • 对一些真实系统进行结构和参数的优化设计是非 常困难的，这时仿真可以发挥它特殊的优化设计 功能。 • 在非工程系统中（如社会、管理、经济等系统）， 由于其规模及复杂程度巨大，直接实验几乎不可 能，这时通过仿真技术的应用可以获得对系统的 某种超前认识。
二类数学模型： • 静态模型：仅能表示系统处于平衡状态下的属性； • 动态模型：描述的系统属性可随时间变化而发生 变化；
绪论 计算机仿真及MATLAB语言 概述 仿真建模原则:
• • • 切题性: 只针对研究目的； 简单性：在解决问题前提下，模型尽可能简单； 清晰性：大系统与子系统之间，子系统与子系统 之间除了必要的信息联系外，相互耦合应尽可能 少，结构尽可能清晰； • 可分辨性：模型的整体结构应该由具有可分辨性， 每一个结构的参数都应具有可述
几种仿真软件
1、PSPICE、ORCAD：通用的电子电路仿真软件，适合于元件 级仿真。 2、SYSTEM VIEW：系统级的电路动态仿真软件 3、MATLAB：具有强大的数值计算能力，包含各种工具箱， 其程序不能脱离MATLAB环境而运行，所以严格讲， MATLAB不是一种计算机语言，而是一种高级的科学分析与 计算软件。
模型实验去研究一个已经存在的或者正在设计的系 统的过程。 系统仿真，不是对原模型的简单再现，而是按 照研究的侧重点对系统进行提炼，以利于研究者抓 住问题的本质，这种建立在模型系统上的实验技术 称为仿真技术或者模拟技术。
绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述
仿真建模的方法： 三大类
数学仿真（主要介绍） 数学 物理混合仿真 实物仿真
绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述
三、仿真技术的发展趋势
1、硬件方面：基于多CPU并行处理技术的全数字仿真将有 效提高仿真系统的速度，大大增强数字仿真的实时性。 2、应用软件方面：直接面向用户的数字仿真软件不断推陈 出新，各种专家系统与智能化技术将更深入地应用于仿真 软件开发之中，使得在人机界面、结果输出、综合评判等 方面达到更理想的境界。 3、分布式数字仿真：充分利用网络技术，协调合作，投资 少，效果好。 4、虚拟现实技术：综合了计算机图形技术、多媒体技术、 传感器技术、显示技术以及仿真技术等多学科，使人置身 于真实环境之中。
绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述
计算机仿真的定义
• 计算机仿真是基于所建立的系统仿真模型，利用 计算机对系统进行分析与研究的方法。
一、计算机仿真的三要素及基本步骤
1、三要素 （1）系统：研究的对象 （2）模型：系统的抽象 （3）计算机：工具与手段
绪论 计算机仿真及MATLAB语言概述
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