matlab基础 ppt课件
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Matlab基础介绍 ppt课件
end
只有表达式为真，就执行语句体，表达 式为假，终止该循环。
PPT课件
17
• 分支结构 • （1） if 语句
格式为 if 表达式1
语句体1 elseif 表达式2
语句体2 ……….. else
语句体else end
PPT课件
18
• （2） switch 语句 根据表达式的取值不同，分别执行不同的语句。 Switch 表达式
2. m文件的编程方式。m文件是由 matlab语句构成的文件,且文件名必须 以.m为扩展名，如example.m。用户可以 用任何文件编辑器来对M文件进行编辑。
PPT课件
15
•程序流程控制
• 顺序结构：Matlab 从上到下依次执行各语句， 该结构最简单。
A = input(‘输入A矩阵：’), disp(A)
PPT课件
21
3.7基本数学函数和基本绘图函数
sin cos tan cot exp log :自然对数 log10: 常用对数 Log2:以二为底的对数 abs:取模 conj:取共轭 real:取实部 imag:取虚部
PPT课件
22
•基本绘图指令
• Matlab提供了强大的图形绘制功能。在 大多数情况下，用户只需要指定绘图的 方式，提供绘图数据，利用Matlab提供 的丰富的二维，三维图形函数，就可以 绘制）编程运算与 人进行科学计算的思路和表达方式完全一致。不象学习 其）和C等那样难于掌握。
• 其基本元素是矩阵 。 • 具有强大的数值计算和图示能力。 • 具有丰富的工具箱（ToolBox)。 • 在高校中，Matlab已成为数学，信息，控制等诸多学科
不超过31个字符。 变量名可以包含下连字符、数字，但不能
只有表达式为真，就执行语句体，表达 式为假，终止该循环。
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17
• 分支结构 • （1） if 语句
格式为 if 表达式1
语句体1 elseif 表达式2
语句体2 ……….. else
语句体else end
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18
• （2） switch 语句 根据表达式的取值不同，分别执行不同的语句。 Switch 表达式
2. m文件的编程方式。m文件是由 matlab语句构成的文件,且文件名必须 以.m为扩展名，如example.m。用户可以 用任何文件编辑器来对M文件进行编辑。
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15
•程序流程控制
• 顺序结构：Matlab 从上到下依次执行各语句， 该结构最简单。
A = input(‘输入A矩阵：’), disp(A)
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21
3.7基本数学函数和基本绘图函数
sin cos tan cot exp log :自然对数 log10: 常用对数 Log2:以二为底的对数 abs:取模 conj:取共轭 real:取实部 imag:取虚部
PPT课件
22
•基本绘图指令
• Matlab提供了强大的图形绘制功能。在 大多数情况下，用户只需要指定绘图的 方式，提供绘图数据，利用Matlab提供 的丰富的二维，三维图形函数，就可以 绘制）编程运算与 人进行科学计算的思路和表达方式完全一致。不象学习 其）和C等那样难于掌握。
• 其基本元素是矩阵 。 • 具有强大的数值计算和图示能力。 • 具有丰富的工具箱（ToolBox)。 • 在高校中，Matlab已成为数学，信息，控制等诸多学科
不超过31个字符。 变量名可以包含下连字符、数字，但不能
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矩阵的数学运算
总结词
详细描述
总结词
详细描述
掌握矩阵的数学运算，如求逆 、求行列式、求特征值等。
在MATLAB中，可以使用inv() 函数来求矩阵的逆，使用det() 函数来求矩阵的行列式，使用 eig()函数来求矩阵的特征值。 例如，A的逆可以表示为 inv(A)，A的行列式可以表示 为det(A)，A的特征值可以表 示为eig(A)。
• 总结词：了解特征值和特征向量的概念及其在矩阵分析中的作用。 • 详细描述：特征值和特征向量是矩阵分析中的重要概念。特征值是满足Ax=λx的标量λ和向量x，特征向量是与特征值对
应的非零向量。特征值和特征向量在许多实际问题中都有应用，如振动分析、控制系统等。
04
MATLAB图像处理
图像的读取与显示
变量定义
使用赋值语句定义变量，例如 `x = 5`。
矩阵操作
学习如何创建、访问和操作矩 阵，例如使用方括号 `[]`。
函数编写
学习如何创建自定义函数来执 行特定任务。
02
MATLAB编程
变量与数据类型
01
02
03
变量命名规则
MATLAB中的变量名以字 母开头，可以包含字母、 数字和下划线，但不应与 MATLAB保留字冲突。
了解矩阵的数学运算在实际问 题中的应用。
矩阵的数学运算在许多实际问 题中都有应用，如线性方程组 的求解、矩阵的分解、信号处 理等。通过掌握这些运算，可 以更好地理解和解决这些问题 。
矩阵的分解与特征值
• 总结词：了解矩阵的分解方法，如LU分解、QR分解等。
• 详细描述：在MATLAB中，可以使用lu()函数进行LU分解，使用qr()函数进行QR分解。这些分解方法可以将一个复杂的 矩阵分解为几个简单的部分，便于计算和分析。
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转置
可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。
秩
可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
MATLAB提供了控制系统设计和分析 工具箱，可以方便地进行控制系统的 建模、分析和优化。
03
信号处理
MATLAB提供了丰富的信号处理工具 箱，可以进行信号的时域和频域分析 、滤波器设计等操作。
05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱，可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
matlab程序调试技巧分享
01
调试模式
MATLAB提供了调试模式，可以 逐行执行代码，查看变量值，设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数，可以在程 序运行过程中输出日志信息，帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
matlab程序优化方法探讨
显示结果
命令执行后，结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量，其中`varname`是变量名， `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ，`a = 10`将值10赋给变量a。
可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。
秩
可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
MATLAB提供了控制系统设计和分析 工具箱，可以方便地进行控制系统的 建模、分析和优化。
03
信号处理
MATLAB提供了丰富的信号处理工具 箱，可以进行信号的时域和频域分析 、滤波器设计等操作。
05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱，可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
matlab程序调试技巧分享
01
调试模式
MATLAB提供了调试模式，可以 逐行执行代码，查看变量值，设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数，可以在程 序运行过程中输出日志信息，帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
matlab程序优化方法探讨
显示结果
命令执行后，结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量，其中`varname`是变量名， `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ，`a = 10`将值10赋给变量a。
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控制流语句
使用条件语句（如if-else）和 循环语句（如for）来控制程序 流程。
变量定义
使用赋值语句定义变量，例如 `a = 5`。
矩阵运算
使用矩阵进行数学运算，如加 法、减法、乘法和除法等。
函数编写
创建自定义函数来执行特定任 务。
02
MATLAB编程语言基础
变量与数据类型
变量命名规则
数据类型转换
编辑器是一个文本编辑器 ，用于编写和编辑 MATLAB脚本和函数。
工具箱窗口提供了一系列 用于特定任务的工具和功 能，如数据可视化、信号 处理等。
工作空间窗口显示当前工 作区中的变量，可以查看 和修改变量的值。
MATLAB基本操作
数据类型
MATLAB支持多种数据类型， 如数值型、字符型和逻辑型等 。
04
MATLAB数值计算
数值计算基础
01
02
03
数值类型
介绍MATLAB中的数值类 型，包括双精度、单精度 、复数等。
变量赋值
讲解如何给变量赋值，包 括标量、向量和矩阵。
运算符
介绍基本的算术运算符、 关系运算符和逻辑运算符 及其优先级。
数值计算函数
数学函数
列举常用的数学函数，如 三角函数、指数函数、对 数函数等。
矩阵的函数运算
总结词：MATLAB提供了许多内置函 数，可以对矩阵进行各种复杂的运算
。
详细描述
矩阵求逆：使用 `inv` 函数求矩阵的 逆。
特征值和特征向量：使用 `eig` 函数 计算矩阵的特征值和特征向量。
行列式值：使用 `det` 函数计算矩阵 的行列式值。
矩阵分解：使用 `factor` 和 `expm` 等函数对矩阵进行分解和计算指数。
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汇报人：可编辑
2023-12-24
目录
• MATLAB基础 • MATLAB编程 • MATLAB矩阵运算 • MATLAB数值计算 • MATLAB可视化 • MATLAB应用实例
01
CATALOGUE
MATLAB基础
MATLAB简介
MATLAB定义
MATLAB应用领域
菜单栏
包括文件、编辑、查看、主页 、应用程序等菜单项。
命令窗口
用于输入MATLAB命令并显示 结果。
MATLAB主界面
包括命令窗口、当前目录窗口 、工作空间窗口、历史命令窗 口等。
工具栏
包括常用工具栏和自定义工具 栏。
工作空间窗口
显示当前工作区中的变量。
MATLAB基本操作
变量定义
使用变量名和赋值符号（=）定义变 量。
详细描述
直接输入：在 MATLAB中，可以直 接通过输入矩阵的元 素来创建矩阵。例如 ，`A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]`。
使用函数创建： MATLAB提供了多种 函数来创建特殊类型 的矩阵，如`eye(n)`创 建n阶单位矩阵， `diag(v)`创建由向量v 的元素构成的对角矩 阵。
使用bar函数绘制柱状图 ，可以自定义柱子的宽
度、颜色和标签。
使用pie函数绘制饼图， 可以自定义饼块的比例
和颜色。
三维绘图
01
02
03
04
三维线图
使用plot3函数绘制三维线图 ，可以展示三维空间中的数据
点。
三维曲面图
使用surf函数绘制三维曲面图 ，可以展示三维空间中的曲面
。
三维等高线图
汇报人：可编辑
2023-12-24
目录
• MATLAB基础 • MATLAB编程 • MATLAB矩阵运算 • MATLAB数值计算 • MATLAB可视化 • MATLAB应用实例
01
CATALOGUE
MATLAB基础
MATLAB简介
MATLAB定义
MATLAB应用领域
菜单栏
包括文件、编辑、查看、主页 、应用程序等菜单项。
命令窗口
用于输入MATLAB命令并显示 结果。
MATLAB主界面
包括命令窗口、当前目录窗口 、工作空间窗口、历史命令窗 口等。
工具栏
包括常用工具栏和自定义工具 栏。
工作空间窗口
显示当前工作区中的变量。
MATLAB基本操作
变量定义
使用变量名和赋值符号（=）定义变 量。
详细描述
直接输入：在 MATLAB中，可以直 接通过输入矩阵的元 素来创建矩阵。例如 ，`A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]`。
使用函数创建： MATLAB提供了多种 函数来创建特殊类型 的矩阵，如`eye(n)`创 建n阶单位矩阵， `diag(v)`创建由向量v 的元素构成的对角矩 阵。
使用bar函数绘制柱状图 ，可以自定义柱子的宽
度、颜色和标签。
使用pie函数绘制饼图， 可以自定义饼块的比例
和颜色。
三维绘图
01
02
03
04
三维线图
使用plot3函数绘制三维线图 ，可以展示三维空间中的数据
点。
三维曲面图
使用surf函数绘制三维曲面图 ，可以展示三维空间中的曲面
。
三维等高线图
MATLAB经典教程(全)PPT课件
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
信号时域分析和频域分析
时域分析
研究信号随时间变化的规律，包括波形、幅度、频率、相位等。
频域分析
将信号转换为频域表示，研究信号的频谱结构和频率特性，包括幅 度谱、相位谱、功率谱等。
时域与频域关系
时域和频域是信号分析的两个方面，它们之间存在对应关系，可以 通过傅里叶变换相互转换。
数字信号处理基础
数字信号表示
MATLAB工作环境与界面
MATLAB工作环境
包括命令窗口、工作空间、命令历史窗口、当 前文件夹窗口等。
界面介绍
详细讲解MATLAB界面的各个组成部分，如菜 单栏、工具栏、编辑器窗口等。
基本操作
介绍如何在MATLAB环境中创建、保存、运行脚本和函数，以及如何进行基本 的文件操作。
基本数据类型与运算
数据统计描述性分析
描述性统计量
介绍均值、中位数、众数、方差、标准差等常见 描述性统计量的计算方法和意义。
数据分布形态
通过直方图、箱线图等图形展示数据的分布形态 ，帮助用户了解数据的整体特征。
数据间关系
探讨协方差、相关系数等统计量在揭示数据间关 系方面的应用。
数据可视化方法
二维图形绘制
详细讲解MATLAB中二维图形的绘制方法，包括线图、散点图、 柱状图等。
特征值与特征向量
特征值与特征向量的定义
设A为n阶方阵，若存在数λ和n维非零向量x，使得Ax=λx ，则称λ为A的特征值，x为A的对应于特征值λ的特征向量 。
特征值与特征向量的性质
包括特征值的和等于方阵对角线元素之和、特征值的积等 于方阵的行列式等性质。
MATLAB求解
使用MATLAB内置函数`eig`求解方阵的特征值和特征向量 。
《MATLAB基础》课件
它由美国MathWorks公司开发，广泛 应用于工程、科学、金融等领域。
Matlab的用途
算法开发
Matlab提供了丰富的数学函数库，方便 用户进行算法开发。
数据可视化
Matlab具有强大的绘图和可视化功能， 可以方便地绘制各种图表。
数据分析
Matlab提供了统计分析工具箱，可以进 行数据分析和处理。
微分方程求解
使用Matlab的符号计算功能和数 值求解方法，如`dsolve`和 `ode45`等，可以求解常微分方程 和偏微分方程。
数据分析
数据导入与预处理
使用Matlab的数据导入工具箱，如`readtable`、`readmatrix`等 ，可以方便地导入各种数据格式，并进行数据清洗和预处理。
并进行预测。
聚类算法
Matlab提供了K均值聚类 、层次聚类等聚类算法， 可用于数据聚类和分组。
特征选择与降维
使用Matlab的特征选择和 降维函数，如`fitcdiscr`、 `pca`等，可以提取关键特
征和降低数据维度。
谢谢您的聆听
THANKS
的计算顺序。
流程控制
总结词
掌握Matlab中的流程控制语句及其用法 。
VS
详细描述
Matlab提供了多种流程控制语句，如ifelse语句、switch-case语句和循环语句 （for和while）。这些语句用于控制程序 的执行流程，实现条件判断和重复执行等 功能。
03
Matlab矩阵运算
矩阵的创建
总结词
介绍矩阵的特征值和特征向量运算
详细描述
在Matlab中，可以使用eig函数来计算矩阵的特征值和特 征向量。例如，计算一个3x3的矩阵的特征值和特征向量 可以使用[V,D] = eig(A)的形式，其中V是特征向量矩阵， D是对角线元素为特征值的矩阵。
Matlab的用途
算法开发
Matlab提供了丰富的数学函数库，方便 用户进行算法开发。
数据可视化
Matlab具有强大的绘图和可视化功能， 可以方便地绘制各种图表。
数据分析
Matlab提供了统计分析工具箱，可以进 行数据分析和处理。
微分方程求解
使用Matlab的符号计算功能和数 值求解方法，如`dsolve`和 `ode45`等，可以求解常微分方程 和偏微分方程。
数据分析
数据导入与预处理
使用Matlab的数据导入工具箱，如`readtable`、`readmatrix`等 ，可以方便地导入各种数据格式，并进行数据清洗和预处理。
并进行预测。
聚类算法
Matlab提供了K均值聚类 、层次聚类等聚类算法， 可用于数据聚类和分组。
特征选择与降维
使用Matlab的特征选择和 降维函数，如`fitcdiscr`、 `pca`等，可以提取关键特
征和降低数据维度。
谢谢您的聆听
THANKS
的计算顺序。
流程控制
总结词
掌握Matlab中的流程控制语句及其用法 。
VS
详细描述
Matlab提供了多种流程控制语句，如ifelse语句、switch-case语句和循环语句 （for和while）。这些语句用于控制程序 的执行流程，实现条件判断和重复执行等 功能。
03
Matlab矩阵运算
矩阵的创建
总结词
介绍矩阵的特征值和特征向量运算
详细描述
在Matlab中，可以使用eig函数来计算矩阵的特征值和特 征向量。例如，计算一个3x3的矩阵的特征值和特征向量 可以使用[V,D] = eig(A)的形式，其中V是特征向量矩阵， D是对角线元素为特征值的矩阵。
MatlabPPT课件
析、可视化等。
发展历程
02
从1980年代初期推出至今，不断更新迭代，增加功能和性能。
影响力
03
广泛应用于科研、教育、工程等领域，成为科学计算和工程分
析的重要工具。
Matlab应用领域与优势
应用领域
信号处理、图像处理、控制系统、通 信系统、金融建模等。
优势特点
高效的数值计算能力，丰富的函数库 和工具箱，强大的可视化功能，支持 多种编程范式。
数字通信系统
数字通信系统传输数字信号，包括基带传输和频带 传输。数字通信具有抗干扰能力强、易于加密和集 成化等优点。
通信系统性能指标
包括有效性、可靠性和经济性等指标，用于 评价通信系统的性能优劣。
Matlab在信号处理中的应用
信号生成与可视化
信号分析与处理
通信系统建模与仿真
Matlab与其他软件接口
三维图形视角与光照控制
view、camlight等函数用于调整三 维图形的视角和光照效果。
三维图形标注与色彩控制
使用xlabel、ylabel、zlabel等函数 添加坐标轴标签，通过colormap等 函数设置色彩映射。
图像处理基础操作
图像读取与显示
imread、imshow等函数用于读 取和显示图像文件。
控制系统的分类
根据控制信号的性质可分为模拟 控制系统和数字控制系统；根据 系统结构可分为开环控制系统和 闭环控制系统。
传递函数模型建立与转换
传递函数的定义
描述线性定常系统动态特性的数 学模型，表示系统输出量与输入 量之间关系的函数。
传递函数的建立
通过系统微分方程或差分方程， 消去中间变量，得到描述系统输 入输出关系的传递函数。
《MATLAB基础》PPT课件
MATLAB基础（6.5版）
§1. MATLAB操作环境 §2. 矩阵及其运算 §3. 语句、函数和窗口环境 §4. 图形功能 §5. MATLAB 程序设计
精选课件ppt
1
§1. MATLAB操作环境
一、MATLAB的安装、启动和退出 二、MATLAB的窗口构成 三、MATLAB的语言要素
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5．M-文件 即程序文件，包括脚本M-文件和函数M-文件.
6．其它符号： … 续行符； % 注释符； ，（或；） 显示（或不显示）语句执行结果.
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9
§2. 矩阵及其运算
一、矩阵的输入 二、向量（数组）的输入 三、矩阵的裁剪、拼接与修改 四、矩阵的数值运算
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10
一、矩阵的输入
1．矩阵的直接输入 按元素排列顺序直接输入, 所有元素用方括号“[ ]”括 住; 同行元素用逗号或空格分隔, 不同行元素用分号 或回车分开.
例1．>> A=[1,2,3;4,5,6]
A= 123 456
或 >> A=[1 2 3;4 5 6]
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11
或 >> A=[1 2 3 4 5 6] （回车）
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3
图1 MATLAB桌面工作环境
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4
二、MATLAB的窗口构成
1．标题栏、菜单栏、工具栏
2．命令窗口（右边） 用于接受用户输入的命令,显示命令或程序执行结果.
3．工作区/当前目录窗口（左上） 用于显示已定义内存变量信息/当前工作目录信息.
4．命令历史窗口（左下）； 显示用户在命令窗口已执行过的所有命令语句。
2
一、MATLAB的安装、启动和退出
§1. MATLAB操作环境 §2. 矩阵及其运算 §3. 语句、函数和窗口环境 §4. 图形功能 §5. MATLAB 程序设计
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1
§1. MATLAB操作环境
一、MATLAB的安装、启动和退出 二、MATLAB的窗口构成 三、MATLAB的语言要素
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5．M-文件 即程序文件，包括脚本M-文件和函数M-文件.
6．其它符号： … 续行符； % 注释符； ，（或；） 显示（或不显示）语句执行结果.
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9
§2. 矩阵及其运算
一、矩阵的输入 二、向量（数组）的输入 三、矩阵的裁剪、拼接与修改 四、矩阵的数值运算
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10
一、矩阵的输入
1．矩阵的直接输入 按元素排列顺序直接输入, 所有元素用方括号“[ ]”括 住; 同行元素用逗号或空格分隔, 不同行元素用分号 或回车分开.
例1．>> A=[1,2,3;4,5,6]
A= 123 456
或 >> A=[1 2 3;4 5 6]
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11
或 >> A=[1 2 3 4 5 6] （回车）
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3
图1 MATLAB桌面工作环境
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4
二、MATLAB的窗口构成
1．标题栏、菜单栏、工具栏
2．命令窗口（右边） 用于接受用户输入的命令,显示命令或程序执行结果.
3．工作区/当前目录窗口（左上） 用于显示已定义内存变量信息/当前工作目录信息.
4．命令历史窗口（左下）； 显示用户在命令窗口已执行过的所有命令语句。
2
一、MATLAB的安装、启动和退出
matlab基础知识ppt(全)精心整理终版.ppt
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8
2.2 命令窗口 （续）
“clc”清除窗口显示内容的命令。
【例2.2-4】计算 y 2sin 0.3 的值。
1 5
>>y=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5))
y= 0.5000
【例2.2-5】计算 y 2cos的0.3值 。
1 5
>>y=2*cos(0.3*pi)/(1+sqrt(5))
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10
2.2 命令窗口 （续）
数值显示格式设置
缺省显示格式：简洁的短（short g）格式 窗口命令及语法格式：format 显示格式关键字
如：format long %15位数字显示
常见通用命令
命令
含义
clc
清除命令窗口的显示内容
clear
清除Matlab工作空间中保存的变量
who或whos
Matlab对字母大小写是敏感的。
【例2.2-3】计算 2ex0.5 1的值，其中Mx=at4a.9lb2。中开平方—sqrt(x)，
>>sqrt(2*exp(4.92+0.5)+1) ans=
是英文square root的缩写 。
Matalb中指数函数exp(x)，
常见的表达方式。
21.2781
常见的。 计算结果中的“ans”是英文“answer”的一种缩写，
其含义就是“运算答案”。ans是Matlab的一个预定义 变量。
最新.课件
7
2.2 命令窗口 （续）
简单计算（续）
【例2.2-2】计算sin(45ْ )
>>sin(45*pi/180)
《MATLAB基础》PPT课件
MATLAB基础 及控制系统辅助设计
武汉大学动机学院 2007.4
--精品--
1
第一部分 MATLAB 基础及其基本应用
本部分讨论MATLAB的基本知识及用于控制系统仿真和简单 辅助分析的基本方法。选取的实例主要为水轮机调节系统。
MATLAB 基础 MATLAB的程序设计 MATLAB控制系统工具箱及其应用 SIMULINK与水轮机调节系统的仿真
• 在美国和欧洲大学中，九十年代将MATLAB正式列入了电 气工程专业研究生和本科生的教学计划， MATLAB是必须 掌握的基本工具。
• 在设计研究单位和工业界，MATLAB也成为工程师们应该 掌握的一种工具，是被认作进行高效研究、开发的首选软 件工具。
--精品--
6
1. 1. 2 MATLAB及其课程学习
▪ 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。
▪ 1997年仲春，MATLAB5.0版问世，紧接着是5.1、5.2，以及
（4）仿真计算：根据初步的仿真结果对该数学模型进行验证。
（5）系统仿真：进行系统仿真，并认真地分析仿真的结果。
▪ 仿真算法、仿真语言和仿真程序构成了数字仿真软件。
▪ 确认数学模型的正确性、仿真算法的可行性、仿真程序的准
确性和可靠性，最后编制成一个成熟的仿真软件。
--精品--
5
▪ 控制系统仿真在教学实践中应用越来助设计…工程师工具软件应用系列》 欧阳黎明编著，国防工业出版社。
▪《Matlab神经网络与应用》，董长虹编著，国防工业出版社。
武汉大学动机学院 2007.4
--精品--
1
第一部分 MATLAB 基础及其基本应用
本部分讨论MATLAB的基本知识及用于控制系统仿真和简单 辅助分析的基本方法。选取的实例主要为水轮机调节系统。
MATLAB 基础 MATLAB的程序设计 MATLAB控制系统工具箱及其应用 SIMULINK与水轮机调节系统的仿真
• 在美国和欧洲大学中，九十年代将MATLAB正式列入了电 气工程专业研究生和本科生的教学计划， MATLAB是必须 掌握的基本工具。
• 在设计研究单位和工业界，MATLAB也成为工程师们应该 掌握的一种工具，是被认作进行高效研究、开发的首选软 件工具。
--精品--
6
1. 1. 2 MATLAB及其课程学习
▪ 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。
▪ 1997年仲春，MATLAB5.0版问世，紧接着是5.1、5.2，以及
（4）仿真计算：根据初步的仿真结果对该数学模型进行验证。
（5）系统仿真：进行系统仿真，并认真地分析仿真的结果。
▪ 仿真算法、仿真语言和仿真程序构成了数字仿真软件。
▪ 确认数学模型的正确性、仿真算法的可行性、仿真程序的准
确性和可靠性，最后编制成一个成熟的仿真软件。
--精品--
5
▪ 控制系统仿真在教学实践中应用越来助设计…工程师工具软件应用系列》 欧阳黎明编著，国防工业出版社。
▪《Matlab神经网络与应用》，董长虹编著，国防工业出版社。
MATLAB基础精品PPT课件
后逐渐升级到4.X，5.X，6.X等。 ➢ 最初以矩阵计算为主，后经过各工程技术人员
的丰富，吸收其他软件（如Maple）的优点，通 过各种工具箱可以分别应用到各工程技术领域 中去。
与Fortran和C等语言比较，MATLAB的语法规则更 简单，更重要的是其贴近人思维方式的编程特点， 使得用MATLAB编写程序有如在纸上列公式和求解。
函数一定是出现在等式的右边。
每个函数对其自变量的个数和格式都有一定的要求，如 使用三角函数时要注意角度的单位是“弧度”而非 “度”。例如sin(1)表示的不是sin1°而是sin57.28578 °
函数匀许嵌套，例如：可使用形如 sqrt(abs(sin(225*pi/180)))的形式。
例1：设两个复数a=1+2i，b=3-4i，计算a+b，a-b，a×b，a/b。 a=1+2i;b=3-4i; a+b ans =
asin, acos, atan, acot, asec, acsc.
fix ceil floor rem round abs angle image
朝零方向取整 朝正无穷大取整 朝负无穷大取整 除后取余数 四舍五入 绝对值 复数相角 复数虚部
real conj log10 log exp sqrt Lcm(x,y) Gcd(x,y)
MATLAB基本运算符
运算 加 减 乘 除
幂次方
符号 ＋ － ＊ /或\ ＾
范例 1＋2 1－2 1＊2 1/2或1\2 1^2
命名规则 变量名由字母、数字和下划线组成，字 母间不可留空格，且必须以字母开始。
变量名中的英文字母大小写是有区别的。 （A1B和a1b是有区别的）
变量名的上限是19个字母。
的丰富，吸收其他软件（如Maple）的优点，通 过各种工具箱可以分别应用到各工程技术领域 中去。
与Fortran和C等语言比较，MATLAB的语法规则更 简单，更重要的是其贴近人思维方式的编程特点， 使得用MATLAB编写程序有如在纸上列公式和求解。
函数一定是出现在等式的右边。
每个函数对其自变量的个数和格式都有一定的要求，如 使用三角函数时要注意角度的单位是“弧度”而非 “度”。例如sin(1)表示的不是sin1°而是sin57.28578 °
函数匀许嵌套，例如：可使用形如 sqrt(abs(sin(225*pi/180)))的形式。
例1：设两个复数a=1+2i，b=3-4i，计算a+b，a-b，a×b，a/b。 a=1+2i;b=3-4i; a+b ans =
asin, acos, atan, acot, asec, acsc.
fix ceil floor rem round abs angle image
朝零方向取整 朝正无穷大取整 朝负无穷大取整 除后取余数 四舍五入 绝对值 复数相角 复数虚部
real conj log10 log exp sqrt Lcm(x,y) Gcd(x,y)
MATLAB基本运算符
运算 加 减 乘 除
幂次方
符号 ＋ － ＊ /或\ ＾
范例 1＋2 1－2 1＊2 1/2或1\2 1^2
命名规则 变量名由字母、数字和下划线组成，字 母间不可留空格，且必须以字母开始。
变量名中的英文字母大小写是有区别的。 （A1B和a1b是有区别的）
变量名的上限是19个字母。
《Matlab入门》PPT课件
f(x) a1 b 0
bxa 其它
该分布的均值为：1/2(a+b)
方差为：1/12(a+b)2
精选PPT
8
输出噪声被均匀分布 的上限和下限
精选PPT
9
贝努利分布
泊松分布
精选PPT
10
3.1 信源、信宿和误差分析
3.1.1 信号产生设备
（4）泊松随机整数发生器
泊松分布的概率密度函数为：
（2）瑞利噪声发生器
瑞利分布等效于一个二维零均值高斯变量的均方和 (Rss—Root sum squares)。假设y1和y2是两个独立的 高斯随机变量，均值为零，方差为σ2，则服从瑞利分 布的随机变量x的表达式为：
x y12 y22
瑞利分布的概率密度函数为：
x
x2
f(x) exp( )
2
2精选P2PT
OUT = RANDINT(N) generates an N-by-N matrix of random binary numbers. The appearance of "0" and "1" have even probability.
OUT = RANDINT(N, M) generates an N-by-M matrix of random binary numbers. The appearance of "0" and "1" have even probability.
f(x)x!e
0
x0,1,2 其它
精选PPT
11
②seed 初始化“种子”值。
lambda 指定泊松参数λ。当它是标量 时，输出矢量的每一分量具 有相同的λ值。当它是矢量时， 此矢量长度须与“种子”的
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1. 在命令窗口的命令行直接输入命令 2. M文件
2011年03月14日
天津医科大学 生物医学工程学院 信号与系统
M文件
M文件有两种形式，扩展名均为 .m • 命令文件 • 函数文件 M文件的建立: File/New/M-File
2011年03月14日
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• 命令文件
2011年03月14日
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当前路径 命令窗口
工作空间
2011年03月14日
天津医科大学 生物医学工程学院 信号与系统
为什么学习 MATLAB
2011年03月14日
天津医科大学 生物医学工程学院 信号与系统
2011年03月14日
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MATLAB基本概念
1. 命令窗口 （Command Window）：在命令窗口内可以 进行数值计算、关系运算和逻辑运算、或调用Matlab
的各种指令和程序。
例1. 例2.
2011年03月14日
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注： 1. 所有指令、变量名称都要区分字母的大小写； 2. 应该指定输出变量的名称，否则MATLAB将以ans作为默认 的输出变量名； 3. 如果不需要在屏幕上显示结果，可以在命令后面加上分号； 4. 如果要执行多个命令，可以将它们编缉为一个程序（方法见 后面介绍）； 5. 其它常用符号指令。
函数文件与命令文件的区别
函数文件 命令文件
• 一般带有参数和返回结果（也 有一些函数文件不带参数和返回 结果）；
• 没在参数和返回结果； • 程序的开头不用定义函数名； • 通过生成和访问全局变量可以 与外界和其他函数交换数据； • 文件执行结束后变量保存在内 存中不丢失。
• 函数文件要定义函数名；
2011年03月14日
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2. 工作空间(workspace)：存储变量和命令的区域。输入 的命令和创建的所有变量，都会驻留在MATLAB的工作
空间，可以随时调用。
例3.
2011年03月14日
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MATLAB的执行方式
等错误。
2011年03月14日
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• 函数文件
一般函数文件的第1行都是以function开始的，说明 此文件定义的是一个函数。函数文件实际上定义的是一 个MATLAB的子函数。
function [输出表]＝函数名(输入表)
2011年03月14日
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2011年03月14日
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特点
1. 算草纸式的数学运算功能;
2. 强大的矩阵运算功能; 3. 拥有功能强大、专业化的使用工具箱： DSP、图象处理、统计分析、系统辨识、动态系
统仿真建模工具箱—Simulink。
2011年03月14日
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如果输入较多的命令，而且要经常对这些命令进行
重复输入，可编写命令文件。这样，可以将要重复输 入的所有命令按顺序放到一个扩展名为“.m”的文件 中，每次运行时只要输入M文件的文件名即可。
1.
2.
此M文件要放在MATLAB的搜索路径下；
文件名不能与MATLAB的内置函数和工具箱中的 函数重名，以免产生混淆和发生“执行错误命令”
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矩阵 A±B
数组 A±B
加减 运 算 若A与B维数相同，它会自动地将A和B矩阵的相应元素相加减；若二者之一为标量，则应将其遍 加（减）于另一矩阵。其它情况下MATLAB将自动地提示两个矩阵维数不匹配。 A*B 乘 法 A.*B
矩阵A的列数必须与矩阵B的行数相等；若与 点乘。运算结果为两个矩阵的相对应的元素相乘， 1×1矩阵相乘，则矩阵中每个元素都要与该数 得到结果与A和B同维。此时A与B必须具有相同 相乘。 的维数，除非其中一个为1×1矩阵。 B/A B./A
2011年03月14日
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2．矩阵的生成
(1) 直接输入
用方括号来包含；
数据间用空格或逗号隔开； 行与行之间以分号隔开。
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(2) 其它输入方法
x = (first:last) %从first 开始，加1计数，到last结束的行
• 仅在函数运行期间有效，函数 运行完毕，所有变量被清除。
2011年03月14日
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MATLAB的矩阵运算
1．向量、矩阵和数组
向量 (vector)：一维 N×１或１×N
矩阵 (matrix)：二维 M×N 数组 (array) ：多维 向量和矩阵属于数组的一种 MATLAB的基本数据结构是数组（包括向量和矩阵）。
3. 访问数组元素：通过下标来访问
建立2×6矩阵
提取 x 第2行第1列至第3 列的元素
提取 x 第1行从第3列开始依次递减1 列直至第1列的元素
提取 x 每行从第2列开始依次增加2列直至第7列的元素
2011年03月14日
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4. 矩阵与数组运算
2011年03月14日
MATrix LABoratory
MATLAB 基础
MATLAB概述
为什么学习MATLAB
MATLAB基本概念 MATLAB的执行方式 MATLAB的矩阵运算 程序结构与控制 图形功能
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MATLAB的启动
1. 开始\程序\MATLAB\MATLAB6.0 2. 双击桌面上MATLAB图标
向量
x=(first:increment:last)%从first 开始，加增量 （increment），到last结束的行向量
x=linspace(first,last n) %从first开始，到last结束，有n 个元素的行向量。
2011年03月14日
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点除。若B和A都是矩阵，且维数相同，则为B中 右 除 称为A右除B，计算结果同B*inv(A)，但算法不 的元素除以A中对应元素，所得矩阵维数与A、B 同。 相同；若其中一个矩阵为数，则该数与矩阵中每 一元素相除，所得矩阵维数与A、B相同。