完整word版MATLAB简介

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MATLAB简介

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logspace 对数等分的行矢量
Logspace(x1,x2,n)生成从10x1到10x2包含n 个数据的矢量 >> logspace(1,3,3) >> magic(3) ans = ans = 10 100 1000 8 1 6 >> cell(3) 3 5 7 >> eye(3) ans = 4 9 2 ans = [] [] [] 1 0 0 Magic(n)为元素1到n^2 [] [] [] 0 1 0 之间,行、列、对角线 [] [] [] 0 0 1 的和都相等的n维矩阵
例1:
0 5 cos 47 例2:计算表达式的值 并将结果赋给变量x 1 7 2i
4、表达式从左至右、指数最先,乘除加减、括号提前。
>>6+4*3^2 ans = >> x=(5+cos(47*pi/180))/(1+sqrt(7)-2i) 42
例9:演示内带程序 >>ballode %自由下落小球与地面非弹性碰撞的运动轨迹 >>demo %演示Matlab的基本功能
2、数据格式:
① 10的幂为e加上正负数字: 1.062e-20 6.022e23 ② 数字后直接加 i 或 j表示虚数 :-3.14i 5+3i
3、算符
算术运算算符: + - * / ^ ( ) sqrt( ) 关系运算算符:<、>、 <=、 ==、 >=、 ~= 逻辑运算算符:与 &、或│、非 ~
例3:输入10个学生的成绩并对成绩按升序排序。 在指令窗口输入命令: g=input('请输入学生成绩:') sort(g) 请输入学生成绩: [65 78 96 98 91 84 79 83 74 81]

matlab介绍详细

matlab介绍详细

matlab介绍详细MATLAB是一种高级计算机编程语言和环境,用于算法开发、数据可视化、数值计算和数据分析。

它是一种方便、灵活和强大的工具,广泛应用于科学、工程、经济和金融等领域。

MATLAB最初是为矩阵计算而开发的,因此具有强大的线性代数能力。

与其他编程语言相比,MATLAB的语法更加简洁和易于学习。

它采用面向数组的编程方式,使得对矩阵的操作变得更加简单和直观。

MATLAB提供了许多内置函数和工具箱,支持各种各样的科学计算和工程应用。

这些函数和工具箱涵盖了信号和图像处理、优化、统计分析、机器学习、控制系统等领域。

用户可以直接调用这些函数和工具箱,而无需重新实现算法。

在MATLAB中,用户可以通过编写脚本文件或函数来执行计算任务。

脚本文件是包含一系列MATLAB命令的文本文件,可以一次性执行。

函数是一段独立的代码块,可以接收输入参数并返回输出结果。

用户可以按照自己的需求,组织代码结构并实现特定的功能。

MATLAB具有丰富的数据处理和可视化功能。

用户可以方便地导入和导出各种格式的数据,如文本文件、Excel文件、图像文件等。

通过使用内置的绘图函数,用户可以实时显示和分析数据,以及生成高质量的图形结果。

此外,MATLAB还支持三维可视化和动画效果,使得用户可以更加直观地理解数据和结果。

MATLAB提供了一个交互式开发环境,称为MATLAB命令窗口。

用户可以直接在命令窗口中输入和执行MATLAB命令,以实现快速的原型开发和实时测试。

此外,MATLAB还提供了一个集成的开发环境,称为MATLAB编辑器。

通过编辑器,用户可以编写、调试和管理MATLAB代码,并可以利用代码自动完成、代码调试和代码分析等功能,提高编程效率。

MATLAB还具有自动化和并行计算的能力。

用户可以通过编写脚本文件或函数,自动执行多个计算任务,以提高效率。

同时,MATLAB还支持并行计算,可以利用多核处理器或分布式计算集群并行处理任务,加快计算速度。

Matlab简要总体介绍

Matlab简要总体介绍

例15

A
2 0
5 6
4 3
5
1
的转置矩阵。
1 6 5 2
说明:矩阵转置运算的命令为’。
七、矩阵的介绍
判例断16A已是知否矩是阵对称矩阵。
说明:disp( )函数也可以显示字符串。
练习:已知矩阵
A
0 1
1
0, 求A的转置矩阵,并判断A是
否是对称矩阵。
七、矩阵的介绍
八、矩阵的逆运算
1 1 1 0 A1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0
在国外发达国家MATLAB是攻读学位的大学生、 硕士生、博士生必须掌握的基本工具,这几乎成了 20世纪90年代新版教科书与旧版书籍的标志性区别。
在国际学术界,MATLAB已经被确认为准确的、 可靠的科学计算标准软件。
二、学习Matlab的意义
在设计研究单位和工业部门,MATLAB是公认 的进行高效研究、开发的首选软件工具。
四、命令窗口的使用及基本命令
二、MATLAB的简单编程 例1 计算当a=1,b=2,c=3时,表达式 2a a cb的值。
b
练1 计算底a为5,高h为3的三角形面积s。
五、运算符和操作符
一、MATLAB运算符 (1)算术运算符
运算符 + * / \
功能 加 减 乘 (左)除 右除
运算符 ^ .* .^ ./ .\
说明:在matlab中使用函数inv( )求解矩阵的逆; 还可以通过幂运算“A^-1”来求解。
七、矩阵的介绍
九、矩阵的混合运算 求
3 2
例19
例已1知8 矩已阵知A 矩阵1 4
2 5
6 3,B1 2
00 .5,C 011 0,I1 0

matlab介绍详细

matlab介绍详细

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,主要用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人、控制系统等领域。

MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室)。

它主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境,将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中。

这使得用MATLAB来解算问题要比用C, FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点。

MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,因此用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,这使得MATLAB在数学类科技应用软件中首屈一指。

它也允许矩阵操作、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面,以及和在其他语言,包括C、C++、Java 和Fortran语言编写的程序接口。

此外,MATLAB可以分析数据、开发算法、建立模型和应用程序,并拥有众多的内置命令和数学函数,可以帮助您在数学计算、绘图和执行数值计算方法。

MATLAB的编程接口给开发工具提供了提高代码质量和可维护性和性能的最大化的可能。

它也提供了自定义的图形界面构建应用程序的工具,并集成了MATLAB算法与C,Java,NET和Microsoft Excel等与外部应用程序和语言的功能。

总的来说,MATLAB是一款功能强大且应用广泛的数学软件。

matlab简介

matlab简介
MathWorks公司,正式把MATLAB推向市场。到了20世纪90年代,MATLAB已成为国际控制
界的标准计算软件。
从MATLAB版本的发布历史可以看出,从2006年开始,MathWorks公司每年固定在3月和
9月对MATLAB进行两次更新,并将相应的“建造编号”以相应的年份作为标记。所以读者可
以根据此编号非常方便地知道自己使用的MATLAB版本是什么时候发布的,这对于我们清楚地
了解相应的版本更新信息是非常有帮助的。
在R2006a中,主要更新了10个产品模块,增加了多达350个新特性,增加了对64位Windows
的支持,并新推出了.net工具箱。2007年3月1日,MATLAB R2007ug fix等。除此之外,R2007a可支援安装英特尔(Intel)处理器的
Mac平台、Windows Vista,以及64位的Sun Solaris SPARC等操作系统。2008年9月,MATLAB
R2008b发布,在此版本中,MATLAB的桌面系统等有了较大的改变,变得比以前更加方便实用。
MATLAB概述
本章主要介绍MATLAB的发展历史、主要功能、安装与启动,以及界面操作基础等,对
MATLAB软件知识进行总体概括。
1.1 MATLAB简介
MATLAB是美国MathWorks公司出品的一款商业数学软件,是一种数值计算环境和编程语
言,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。MATLAB基于矩阵(Matrix)运算,其全称MATrix
LABoratory(矩阵实验室)即得名于此,MATLAB名称即来自于这两个单词前3个字母的组合。
它在数学类科技应用软件中,在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函

(完整版)Matlab简介

(完整版)Matlab简介

(完整版)Matlab简介Matlab简介1980年,美国CleveMoier博⼠在新墨西哥⼤学讲课时,认为⾼级语⾔的运⽤⼗分不便,于是创⽴了Matlab(MatrixLaboratory 的缩写),即矩阵实验室,早期的Matlab 软件是为了帮助⽼师和学⽣更好地学习,是作为⼀个辅助⼯具⽽之后逐渐演变成了⼀种实⽤性很强的⼯具。

1984,MathWorks软件公司推出了⼀种⾼级语⾔。

它不但能编程还能⽤于数值计算以及图形显⽰,并⽤与控制系统以及⼯程设计。

90年,MathWorks 软件公司为Matlab开发了⼀种新的⽤于图形控制及仿真模型建⽴的软件Simulink。

它是Matlab的⼀个扩展软件模块,这个模块为⽤户提供了⼀个⽤于建模仿真各种数学物理模型的软件,并且提供各种动态的结构模型,是⽤户可以快速⽅便的建模并且仿真,⽽不必写任何程序。

基于此优点,该⼯具很快被业界认可,并⽤于各种控制系统。

Matlab编程⼯具不像C语⾔那样难以掌握,所以在这种仿真环境下⽤户只需要简单的列出计算式,结果便会以数值或图形的⽅式显⽰出来。

从Matlab被发明以来,它的快速性集成性、以及应⽤的⽅便性在⾼校中得到了好评。

它可以很⽅便的进⾏图形输出输⼊,同时还具有⼯具箱函数库,也能针对各个学科领域实现各种计算功能。

另外,Matlab和其他⾼级语⾔也具有良好的接⼝,可以⽅便地与其他语⾔实现混合编程,这都进⼀步拓宽了它的应⽤范围和使⽤领域。

Matlab由主程序、Simulink动态仿真系统、和Matlab⼯具箱三部分组成。

其中主程序包括Matlab语⾔、⼯作环境以及应⽤程序;Simulink动态仿真系统是⼀个相互交互的系统,⽤户制作⼀个模拟系统,并动态控制它;⽽⼯具箱就是Matlab基本语句的各种⼦程序和函数库。

它有可以分为功能性和学科性⼯具箱。

功能性的⼯具箱主要⽤于扩展Matlab的符号计算功能、图形建模功能、⽂字处理功能和与硬件的实时交互过程,如符号计算⼯具箱等;学科性的⼯具箱则有较强的专业性,⽤于解决特定的问题,如信号处理⼯具箱和通信⼯具箱。

MATLAB简单介绍

MATLAB简单介绍

MATLAB简单介绍MATLAB 最初于 1984 年由美国数学家 Cleve Moler 和他的同事创立,他们开发了一个用于数值计算的语言和环境,目的是为了提高科学和工程领域的计算效率。

随着时间的推移,MATLAB 不断发展,成为了一个全功能的科学计算平台,并在科学和工程界得到了广泛的应用。

1.矩阵和数组操作:MATLAB提供了一套强大的矩阵和数组操作功能,这使得在MATLAB中进行线性代数和数值计算变得非常方便。

使用矩阵和数组进行计算的方式,可以简化许多复杂的数学运算,同时也提供了更高效的算法实现。

2.高级算法和函数库:MATLAB附带了丰富的数学和科学函数库,这些函数涵盖了从基本数学运算到高级算法的各个方面。

无论是解方程、优化问题、信号处理还是控制系统设计,MATLAB都有相应的函数和工具可供使用。

这些高级算法和函数库的存在,极大地提高了科学和工程计算的效率和准确性。

3.可视化功能:MATLAB提供了强大的数据可视化功能,使得用户可以通过绘图、图表和动画等方式直观地展示和分析数据。

这种交互式的数据可视化方式,有助于用户更好地理解和解释数据,发现数据中的模式和关系。

同时,MATLAB还支持三维绘图、图像处理和虚拟现实等高级可视化技术,扩展了数据可视化的应用领域。

5. 可扩展性和部署性:MATLAB 可以与其他编程语言和工具集成,支持与 C、C++、Java 和 Python等语言的互操作。

通过 MATLAB 的接口,用户可以调用其他语言和工具的功能,并将 MATLAB 的计算结果导出或集成到其他环境中。

此外,MATLAB 还可以将用户的代码和应用程序打包成可执行文件或可部署的 Web 应用,方便用户与他人共享和部署自己的工作。

总的来说,MATLAB是一种功能强大的科学计算平台,它提供了一系列丰富的工具和函数库,用于各种科学和工程计算任务。

无论是进行数值计算、数据分析、模拟仿真还是算法开发,MATLAB都是一个非常有用的工具。

MATLAB介绍1

MATLAB介绍1

MATLAB介绍1MATLAB介绍1MATLAB(Matrix Laboratory)是一种强大的数值计算环境和编程语言,广泛应用于工程、科学和数学领域。

它被设计用于进行高效的数值计算、数据可视化和科学与工程中的算法开发。

MATLAB的最新版本是MATLAB R2024a,由MathWorks公司开发。

MATLAB的主要特点之一是其强大的矩阵操作能力。

它可以方便地进行矩阵和向量的计算和操作,使得编写线性代数相关的算法变得非常简单。

此外,MATLAB还内置了大量的数值计算和线性代数函数,包括求解线性方程组、特征值分解、矩阵求逆等等,这些函数可以大大提高数值计算的效率。

除了数值计算外,MATLAB还提供了丰富的数据可视化功能。

它可以轻松地生成二维和三维图形,使得用户可以直观地观察和分析数据。

MATLAB支持各种图形类型,包括散点图、曲线图、柱状图、表面图等等。

用户可以通过使用MATLAB的图形函数进行定制和修改,以满足特定的可视化需求。

MATLAB还具有灵活的编程语言,使用户可以轻松地编写和调试自己的算法和函数。

它支持面向对象的编程范式,允许用户创建自定义的数据类型和类,以实现更高级的算法和数据结构。

此外,MATLAB还支持脚本文件和函数文件的编写,用户可以将一系列的计算步骤组织成可重复使用的代码块。

MATLAB支持与其他编程语言和工具的集成,使用户可以方便地与其他软件进行数据交换和通信。

MATLAB可以读取和写入各种文件格式,如文本文件、Excel文件、图像文件和音频文件等。

它还提供了与C、C++、Java和Python等编程语言的接口,使用户可以调用其他编程语言的函数和库。

除了核心功能外,MATLAB还提供了大量的工具箱(Toolbox),用于解决特定领域的问题。

这些工具箱包括信号处理、图像处理、统计分析、控制系统、优化、机器学习等等。

用户可以根据自己的需求选择和安装相关的工具箱,以扩展MATLAB的功能和应用范围。

一MATLAB概述

一MATLAB概述

Fuzzy Logic:模糊逻辑
Nerual NetWork:神经网络
Symbolic Math:符号数学
5
Hale Waihona Puke (2)MATLAB旳桌面环境
Command window:命令窗口 Workspace:工作空间 Current Directory:目前途径 Command History:历史命令 Launch Pad:公布平台
Stateflow Coder:自动代码生成
4
经典工具箱:
Signal processing:信号处理
Image processing:图像处理
Communication:通信
Wavlet:小波
Filter Design:滤波器设计
Control System:控制系统
System Identification:系统辨识
一 MATLAB概述
主要内容: (1)MATLAB发展历史和产品族简介 (2)MATLAB旳桌面环境 (3)MATLAB旳主要功能 (4)MATLAB通用指令(要点) (5)MATLAB帮助系统
1
(1) MATLAB发展历史和产品族简介
MATLAB源于美国Cleve Moler博士开发旳 两个线性代数软件包EISPACK和LINPACK, 随即,Cleve Moler博士与其别人合作开办了 Mathworks企业,推动了MATLAB旳迅速发展。 如今已成为一种集数值计算、符号计算、图形 系统以及多种专业工具箱与一体旳高级语言。
下载地址:
❖功能强大,操作简朴!
2
MATLAB发展历史 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 2023年,MATLAB 6.0版 2023年,MATLAB 6.1版 2023年,MATLAB 6.5版 2023年9月, 版 2023年6月,MATLAB 7.0版 2023年9月, 版 2023年3月, 版 2023年9月, MATLAB7.1版 2023年3月, MATLAB7.2版 2023年9月, MATLAB7.3版 2023年3月,MATLAB7.4版

第1章MATLAB简介

第1章MATLAB简介
第1章MATLAB简介
➢然后单击图1-1中 的“Next”按钮,将 出现图1-2协议基 本信息对话框,填 入相应的内容;
➢单击“Next”按钮, 进入图1-3软件许 可协议对话框,选 中“yes”后;单击 “Next”按钮
第1章MATLAB简介
➢进入图1-4安装类型选择对话框,有两个选项: “Typical”选项表示安装所有组件,是完全安装, “Custom”选项表示自定义安装,根据需要进行选择, 这里选择的是“Typical”完全安装,单击“Next”按钮
第1章MATLAB简介
MATLAB主窗口
菜单栏
– File菜单:实现文件的有关操作,如新建文件、打开文 件和导入文件等。
– Edit菜单:实现命令窗口的编辑,如复制、粘贴和删除等操作。 – View菜单:用于设置如何显示当前目录下的文件,或如何在工作
空间窗口中显示变量。 – Graphics菜单:用来打开绘图工具。 – Debug菜单:设置程序的调试。 – Desktop菜单:设置主窗口中需要打开的子窗口。 – Window菜单:实现已打开的各窗口间的切换,或关闭所有的窗
第1章MATLAB简介
➢进入图1-5安装目 录选择对话框,单 击“Browse”按钮选 择路径后,单击 “Next”按钮。
➢将进入图1-6安装 进度对话框,安装 完成后,就可以启 动MATLAB了。
第1章MATLAB简介
• MATLAB系统的3种启动方法
➢使用Windows的“开始”菜单。 ➢ 运行MATLAB系统的启动程序matlab.exe。 ➢ 利用桌面上的快捷方式。
功能
Sum Polynomial Dot Product MinMax
对输入求代数和 多项式 点积(内积) 求最值

(完整word版)MATLAB空间面板数据模型操作简介

(完整word版)MATLAB空间面板数据模型操作简介

MATLAB空间面板数据模型操作简介MATLAB安装:在民主湖资源站上下载MATLAB 2009a,或者2010a,按照其中的安装说明安装MATLAB.(MATLAB较大,占用内存较大,安装的话可能也要花费一定的时间)一、数据布局:首先我们说一下MATLAB处理空间面板数据时,数据文件是怎么布局的,熟悉eviews的同学可能知道,eviews中面板数据布局是:一个省份所有年份的数据作为一个单元(纵截面:一个时间序列),然后再排放另一个省份所有年份的数据,依次将所有省份的数据排放完,如下图,红框中“1-94”“1-95”“1-96”“1—97”中,1是省份的代号,94,95,96,97表示年份,eviews是将每个省份的数据放在一起,再将所有省份堆放在一起。

与eviews不同,MATLAB处理空间面板数据时,面板数据的布局是(在excel中说明):先排放一个横截面上的数据(即某年所有省份的数据),再将不同年份的横截面按时间顺序堆放在一起。

如图:这里需要说明的是,MATLAB中省份的序号需要与空间权重矩阵中省份一一对应,我们一般就采用《中国统计年鉴》分地区数据中省份的排列顺序。

(二阶空间权重矩阵我会在附件中给出)。

二、数据的输入:MATLAB与excel链接:在excel中点击“工具→加载宏→浏览”,找到MATLAB的安装目录,一般来说,如果安装时没有修改安装路径,此安装目录为:C:\Programfiles\MATLAB\R2009a\toolbox\exlink,点击excllink.xla即可完成excel与MATLAB的链接。

这样的话excel中的数据就可以直接导入MATLAB中形成MATLAB的数据文件。

操作完成后excel的加载宏界面如图:选中“Spreadsheet Link EX3.0。

3 for use with MATLAB”即表示我们希望excel 与MATLAB实现链接。

点击确定后,excel窗口如图:红色框内选项为:startMATLAB:表示打开MATLAB,一般来说,如果excel实现了与MATLAB的链接,当我们打开excel 时,excel会自动启动MATLAB,所以excel的打开速度很慢.Putmatrix:表示将excel中的数据输入MATLAB中,我们经常用的就是此项,选中需要导入到MATLAB 中的数据(就是一个矩阵),点击putmatrix即可。

MATLAB简介

MATLAB简介
0 0.9045 1.8091 0 0 -0.0000 norm(q) ans = 1.0000
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12
2)、[L,U]=lu (A) 将矩阵A做对角线分解,使得 A=L*U,L为下三角矩阵(lower triangular matrix),U为上三角矩阵(upper triangular matrix)。 例如:
MATLAB的发展史
▪ MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 两词的前三个字母 组合而成。那是20世纪七十年代,时任美国新墨西哥大学计 算机科学系主任的Cleve Moler出于减轻学生编程负担的动机, 为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK矩阵软件工具 包库程序的的“通俗易用”的接口,此即用FORTRAN编写 的萌芽状态的MATLAB。
ans =
2
5
8
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5
其他特殊矩阵的生成方法: 1)、eye (m,n)或eye (m) 产生m*n 或 m*m的单位
矩阵。例如:
eye (3,4)与eye (3)分别产生如下矩阵:
1000
100
0100
010
0010
001
2)、zeros (m,n) 或 zeros (m) 产生m*n 或m*m 的零 矩阵。例如: zeros (3,4) 与zeros (3) 分别产生如 下矩阵:
▪ 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 和1999年春的5.3版。现今的MATLAB拥有更丰富的数据类型 和结构、更友善的面向对象、更加快速精良的图形可视、更广 博的数学和数据分析资源、更多的应用开发工具。

(完整word版)Matlab语言基础编程教程

(完整word版)Matlab语言基础编程教程

MATLAB入门教程1.MATLAB的基本知识1-1、基本运算与函数在MATLAB下进行基本数学运算,只需将运算式直接打入提示号(〉〉)之後,并按入Enter键即可.例如:〉> (5*2+1。

3—0.8)*10/25ans =4。

2000MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans,代表MATLAB运算後的答案(Answer)并显示其数值於萤幕上。

小提示:”>>”是MATLAB的提示符号(Prompt),但在PC中文视窗系统下,由於编码方式不同,此提示符号常会消失不见,但这并不会影响到MATLAB的运算结果。

我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:x = (5*2+1。

3—0。

8)*10^2/25x = 42此时MATLAB会直接显示x的值。

由上例可知,MATLAB认识所有一般常用到的加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)的数学运算符号,以及幂次运算(^)。

小提示:MATLAB将所有变数均存成double的形式,所以不需经过变数宣告(Variable declaration)。

MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收,而不必像C语言,必须由使用者一一指定。

这些功能使的MATLAB易学易用,使用者可专心致力於撰写程式,而不必被软体枝节问题所干扰.若不想让MATLAB每次都显示运算结果,只需在运算式最後加上分号(;)即可,如下例:y = sin(10)*exp(—0。

3*4^2);若要显示变数y的值,直接键入y即可:>>yy =-0.0045在上例中,sin是正弦函数,exp是指数函数,这些都是MATLAB常用到的数学函数.下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:小整理:MATLAB常用的基本数学函数abs(x):纯量的绝对值或向量的长度angle(z):复数z的相角(Phase angle)sqrt(x):开平方real(z):复数z的实部imag(z):复数z的虚部conj(z):复数z的共轭复数round(x):四舍五入至最近整数fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数rat(x):将实数x化为分数表示rats(x):将实数x化为多项分数展开sign(x):符号函数(Signum function)。

【免费阅读】MATLAB简介

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MATLAB简介A-1 MATLAB概述MATLAB是MATrix LABoratory的缩写,早期主要用于现代控制中复杂的矩阵、向量的各种运算。

由于 MATLAB提供了强大的矩阵处理和绘图功能,很多专家因此在自己擅长的领域用它编写了许多专门的MATLAB工具包(toolbox),如控制系统工具包(control systems toolbox);系统辨识工具包(system identification toolbox);信号处理工具包(signal processing toolbox);鲁棒控制工具包(robust control toolbox);最优化工具包(optimization toolbox)等等。

由于MATLAB功能的不断扩展,所以现在的MATLAB已不仅仅局限与现代控制系统分析和综合应用,它已是一种包罗众多学科的功能强大的“技术计算语言(The Language of Technical Computing)”,见图A-1。

MathWorks 公司于 1992 年推出了具有划时代意义的 MATLAB 4.0 版本,并推出了交互式模型输入与仿真系统 SIMULINK,它使得控制系统的仿真与 CAD应用更加方便、快捷,用户可以方便地在计算机上建模和仿真实验。

1997 年MathWorks推出的 MATLAB 5.0 版允许了更多的数据结构, 1999 年初推出的 MATLAB 5.3 版在很多方面又进一步改进了 MATLAB 语言的功能。

最新的版本是2003 年推出的 MATLAB 6.5.1。

MATLAB以矩阵作为基本编程单元,它提供了各种矩阵的运算与操作,并有较强的绘图功能。

MATLAB集科学计算、图像处理、声音处理于一身,是一个高度的集成系统,有良好的用户界面,并有良好的帮助功能。

MATLAB不仅流行于控制界,在机械工程、生物工程、语音处理、图像处理、信号分析、计算机技术等各行各业中都有极广泛的应用。

MATLAB技术简介

MATLAB技术简介

MATLAB技术简介引言:MATLAB是一种强大的计算机软件,主要用于数值分析、数据可视化和算法开发。

它已经成为科学与工程领域中最受欢迎的编程环境之一。

本文将介绍MATLAB的基本概念、功能和应用。

第一部分:MATLAB基础知识1.1 MATLAB的起源与发展MATLAB(Matrix Laboratory)最早由美国康奈尔大学的Cleve Moler教授在20世纪70年代开发。

起初,它只是用作解决数值分析问题的简化工具,如矩阵运算和线性代数。

随着时间的推移,MATLAB逐渐发展成为一个全面的科学计算平台。

1.2 MATLAB的特点MATLAB的特点在于它的易用性和快速开发特性。

它提供了丰富的函数库和工具箱,包括优化、信号处理和图像处理等领域。

与其他编程语言相比,MATLAB具有更接近数学语言的表达方式,可以快速实现算法原型和实验。

1.3 MATLAB的基本语法MATLAB的语法非常简洁和易懂。

它采用面向矩阵的编程思想,操作矩阵和数组是核心。

例如,通过使用简单的加号(+)和乘号(*)来执行矩阵的加法和乘法运算。

同时,MATLAB还支持向量和矩阵的索引操作,方便快速提取和处理数据。

第二部分:MATLAB的功能应用2.1 数值分析MATLAB在数值分析领域表现出色。

它提供了一系列数值计算工具和算法,包括求解方程、插值、拟合曲线以及数值积分。

结合其可视化功能,MATLAB可以将复杂的数学模型转化为直观的图像,帮助研究者更好地理解和解释数据。

2.2 数据可视化MATLAB以其出色的图形绘制功能而闻名。

通过使用简单的绘图命令,用户可以创建二维或三维图表,如散点图、线图、饼图和等高线图等。

此外,MATLAB还支持灵活的图像处理和图像分析功能,如图像滤波、模式识别和特征提取等。

2.3 信号处理MATLAB在信号处理领域有广泛的应用。

它提供了一些专门的工具箱,如信号处理、波形处理和滤波器设计等。

利用这些工具箱,用户可以对各种类型的信号进行分析、滤波和处理,包括音频、视频、生物信号和传感器信号等。

Matlab简介8页word

Matlab简介8页word

目录第1章 Matlab简介 (1)1.1 Matlab科学计算语言 (1)1.1.1 MABLAB 的发展历程 (1)1.1.2 MATLAB 平台的组成 (2)1.1.3 MATLAB 语言的特点 (2)1.2 Matlab与Notebook (3)1.2.1 创建运行输入细胞 (4)1.2.2 文本内嵌输入细胞 (4)1.2.3 图形显示 (5)1.2.4 控制系统建模及分析 (5)1.2.5 离散时间系统分析 (6)第1章 Matlab简介1.1 Matlab科学计算语言MATLAB 名称由 Matrix 和 Laboratory 两词的前三个字母组合而成,顾名思义其主要功能是矩阵运算,其首创者是 Cleve Moler 教授。

1980 年前后,当时的新墨西哥大学计算机系主任 Moler 教授在讲授线性代数课程时,发现了用其他高级语言编程极为不便,便构思并开发了 MATLAB ,这一软件利用了当时数值线性代数领域最高水平的 EISPACK 和 LINPACK 两大软件包中可靠的子程序,用 Fortran 语言编写了一套集命令翻译、科学计算于一身的交互式软件系统。

该语言无需像 C 和 Fortran 语言那样编写源程序、编译、连接,最终形成可执行文件。

早期的 MATLAB 是用 Fortran 语言编写的,只能作矩阵运算,绘图也只能用极其原始的方法,内部函数也只提供了几十个。

1.1.1 MABLAB 的发展历程1984 年, Cleve Moler 和 John Little 等人成立了 MathWorks 公司,正式将 MATLAB 推向市场。

从此 MATLAB 的内核采用 C 语言编写,除了原有的数值计算能力外,还增加了丰富多彩的图形图像处理、多媒体功能、符号运算和与其他流行软件的接口功能,使得 MATLAB 的功能越来越强大。

MATLAB 以其良好的开放性和运行的可靠性,使很多领域的封闭式的数值计算软件包纷纷被淘汰,而改在 MATLAB 平台上重建。

《MATLAB基础》word版

《MATLAB基础》word版

第1章MATLAB概述1.1 MATLAB简介在科学研究和工程计算领域常常会遇到一些计算问题,人们大多是利用计算器或直接手工推导进展运算。

但对于复杂的数值计算、符号运算、图形处理和建模拟真等问题,简单的计算器和手工推导就无法胜任了,这时就需要借助计算机编程来完成相应任务。

现有的计算机编程语言的种类很多,它们各有所长,适用于不同领域和情况。

在科学计算和工程应用领域用得比较多的是C++、FORTRAN等高级编程语言,而要直接用这些程序设计语言进展编程运算,一般而言是比较繁琐的,既需要对有关算法有深化的理解,还需要纯熟掌握所用语言的语法及编程技巧。

对大多数科学工作者而言,同时具备这两方面的技能有一定的困难,只有经过长期专门训练、具备较强编程才能的人员才能胜任。

那么有没有像计算器一样方便的软件工具呢?答案是肯定的,MATLAB就是一种功能非常强大的科学计算软件,使用它进展数学计算就像使用计算器一样简单,只需稍加学习,就可利用其完备的功能,简单快捷地解决各个方面的计算问题。

一、MATLAB的历史MATLAB是当今国际上科技领域〔尤其是自动控制领域〕内最具影响力、最有活力的软件。

它起源于矩阵运算,并已经开展成一种高度集成的计算机语言。

它提供了强大的科学运算、灵敏的程序设计流程、高质量的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功能,被广泛应用于数值分析、数值和符号计算、工程与科学绘图、控制系统的设计与仿真、数字图像处理、数字信号处理、通信系统设计与仿真、财务与金融工程等领域。

20世纪70年代中后期,时任美国墨西哥大学计算机系系主任的Cleve Moler博士为了让学生方便地调用EISPACK和LINPACK 〔用来求解特征值和解线性方程的两个FORTRAN子程序库〕,设计了接口程序,取名MATLAB〔MATrix LABoratory〕,即Matrix 和Laboratory的组合。

早期的MATLAB是用FORTRAN编写的,只提供了几十个内部函数,只能进展矩阵运算,绘图也只有用星号描点等简单形式。

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MATLAB简介MATLAB的名称源自Matrix Laboratory,它是一种科学计算软件,专门以矩阵的形式处理数据。

MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起,并提供了大量的内置函数,从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作,而且利用MATLAB产品的开放式结构,可以非常容易地对MATLAB的功能进行扩充,从而在不断深化对问题认识的同时,不断完善MATLAB产品以提高产品自身的竞争能力。

目前MATLAB产品族可以用来进行:数值分析?数值和符号计算?工程与科学绘图?控制系统的设计与仿真?数字图像处理?数字信号处理?通讯系统设计与仿真?财务与金融工程?MATLAB产品家族的构成见上图,下面对各个组成部分进行介绍:MATLAB是MATLAB产品家族的基础,它提供了基本的数学算法,例如矩阵运算、数值分析算法,MATLAB集成了2D和3D图形功能,以完成相应数值可视化的工作,并且提供了一种交互式的高级编程语言——M语言,利用M 语言可以通过编写脚本或者函数文件实现用户自己的算法。

.提供MATLABCompiler是一种编译工具,它能够将那些利用MATLAB COMM——语言编写的函数文件编译生成为函数库、可执行文件、的编程语言能够同其他高级编程功能,使MATLAB组件等等,这样就可以扩展MATLAB语言进行混合应用,取长补短,以提高程序的运行效率,丰富语言例如C/C++ 程序开发的手段。

专业工具箱函数供用户直接使用。

MATLABM 利用语言还开发了相应的还可用户不仅可以查看其中的算法,这些工具箱应用的算法是开放的可扩展的,M 目前以针对一些算法进行修改,甚至允许开发自己的算法扩充工具箱的功能。

产品的工具箱有四十多个,分别涵盖了数据采集、科学计算、控制系统ATLAB金融财务分析以及生物遗传工程等数字图像处理、设计与分析、数字信号处理、专业领域。

的框图设计环境,可以用来对各种动态系统进是基于MATLAB Simulink 建模范围广泛,可以针对任何能够用数学来描述的行建模、分析和仿真,它的系统进行建模,例如航空航天动力学系统、卫星控制制导系统、通讯系统、船舶及汽车动力学系统等等,其中包括连续、离散,条件执行,事件驱动,单速率、提供了利用鼠标拖放的方法建立系统框图模Simulink多速率和混杂系统等等。

还提供了丰富的功能块以及不同的专业模块集合,而且Simulink型的图形界面,几乎可以做到不书写一行代码完成整个动态系统的建模工作。

利用Simulink可以用来它基于有限状态机的理论,是一个交互式的设计工具,Stateflow对复杂的事件驱动系统进行建模和仿真。

Stateflow与Simulink和MATLAB紧密集成,可以将Stateflow创建的复杂控制逻辑有效地结合到Simulink的模型中。

在MATLAB产品族中,自动化的代码生成工具主要有Real-Time Workshop(RTW)和Stateflow Coder,这两种代码生成工具可以直接将Simulink的模型框图和Stateflow的状态图转换成高效优化的程序代码。

利用RTW生成的代码简洁、可靠、易读。

目前RTW支持生成标准的C语言代码,并且具备了生成其他语言代码的能力。

整个代码的生成、编译以及相应的目标下载过程都可以自动完成,用户需要做的仅仅使用鼠标点击几个按钮即可。

MathWorks公司针对不同的实时或非实时操作系统平台,开发了相应的目标选项,配合不同的软硬件系统,可以完成快速控制原型(Rapid Control Prototype)开发、硬件在回路的实时仿真(Hardware-in-Loop)、产品代码生成等工作。

MATL另外,开放性的可AB扩充体系允许用户开发自定义的嵌入式系统目Real-T利用标,WorkshopimeC Embedded能够直接oder的Simulink将模型转变成效率优化的产品级代码。

代码不仅可以是浮点的,还可以是定点的。

MATLAB开放的产品体系使MATLAB成为了诸多领域的开发首选软件,并且,MATLAB还具有300余家第三方合作伙伴,分布在科学计算、机械动力、化工、计算机通讯、汽车、金融等领域。

接口方式包括了联合建模、数据共享、开发流程衔接等等。

MATLAB结合第三方软硬件产品组成了在不同领域内的完整解决方案,实现了从算法开发到实时仿真再到代码生成与最终产品实现的完整过程。

主要的典型应用包括:控制系统的应用与开发——快速控制原型与硬件在回路仿真的统一平台?Concurrent、A&D、NI;信号处理系统的设计与开发——全系统仿真与快速原型验证,TI DSP、?Lyrtech等信号处理产品软硬件平台;通信系统设计与开发——结合RadioLab 3G和Candence等产品;?机电一体化设计与开发——全系统的联合仿真,结合Easy 5、Adams?等。

Simulink基础平台Simulink?——基于模型的设计、仿真工具Simulink是用来建模、分析和仿真各种动态系统的交互环境,包括连续系统,离散系统和混合系统。

Simulink提供了采用鼠标拖放的方法建立系统框图模型的图形交互平台。

通过Simulink提供的丰富的功能块,可以迅速地创建动态系统模型。

同时Simulink还集成了Stateflow,用来建模、仿真复杂事件驱动系统的逻辑行为。

另外,Simulink也是实时代码生成工具Real-Time Workshop的支持平台。

特点丰富的可扩充的预定义模块库;?交互式的图形编辑器;?模型分割实现复杂模型的管理;?通过Model Explorer 导航、配置、搜索模型中的任意信号、参数、属?性;支持M语言和C语言方式的功能模块扩展;?进行系统交互式或批处理式仿真;?支持交互式定义输入和浏览输出;?图形化调试工具检查和诊断模型行为;?通过MATLAB进行数据分析和可视化数据,开发图形用户界面,以及创?建模型数据、参数;提供模型分析和诊断工具。

?.工具ExplorerModel强大功能基于模型的系统设计Simulink是层次化建模工具,数据管理工具,定制子系统工具。

无论工程师的系统有多复杂,都可以轻松完成简明精确的模型描述。

Simulink包括超过一千个模块以实现对构建系统常用的应用函数的描述。

它们包括:连续、离散动态系统模块。

例如:积分和单位延迟模块?算法模块。

例如:加法、乘法和查表模块?结构模块。

例如:mux,switch 和信号和总线选择?特定领域的应用。

例如:航空航天,通讯,信号处理,机械,电力……?采用MATLAB,FORTRAN、Ada和C代码生成自定义模块?基于模型和单个模块的完善的CallBack机制,允许用户对模型的仿真过?程进行定制?模型中可以包括用语言写的模块,并且支持代码生成SimulinkM模型的组织Simulink通过信号及子系统打包模块达到模型层次化管理的目的?Simulink支持模型功能分解?Simulink支持模型分割?Simulink模型支持版本管理以及需求管理?在模型中使用模型引用Simulink模型信号和参数的管理Simulink允许定义和控制模型的信号、参数。

用户可以定义如下的信号、参数属性:数据类型——单精度浮点,双精度浮点,8,16或32位整型(有符号?或无符号);定点数据和布尔数据维数——标量,矢量,矩阵?实复数特性——实数、虚数或复数?数值范围和单位?采样类型——基于采样、基于帧?使用Simulink 数据对象,用户可以定义总线信号、数据结构以及用户自定义的数据类型。

用户可以通过局部工作空间限制定义的数据属性的仅适用于模型的特定部分。

数据对象通过M 语言脚本或在Model Explorer的数据字典中配置。

调试系统仿真用户可以通过MATLAB命令行形式批量仿真?Simulink Debugger工具是一个交互式的调试Simulink 模型的工具。

?该工具可以设置断点,控制仿真的执行,显示模型的运行信息。

.工具DebuggerSimulink分析结果Simulink提供了诸多工具用来分析模型,测试验证系统,可视化结果以及模型的文档生成。

可视化结果?用户可以通过Simulink提供的Display模块和Scopes模块观察信号;也可以通过MATLAB可视化函数和GUI开发工具搭建定制的显示模块;还可以把这些信号信息记录起来留待以后处理。

为了对动态系统复杂的3-D运动获得深层次的认识,用户可以结合虚拟现实模块(Virtual Reality Blocksets)进行可视化。

测?试验证模型S o i包括了用于创建仿真测试用例的模块mulink模块通过图形方式创建方波来测试模型Builder blockSingal o工具,用户可以在不增加模块的Singal&Scope Manager使用o前提下插入信号到模型中还提供各种模型验证模块来验证模块的信号输出是否符Simulink o合设计需求模型、测试用例以及验证模块可以实现需求跟踪o模型的文档生成?模型非常容易。

注释可以直接加到模型中,Simulink添加文档到o描述也可以以每个模块的属性的形式添加。

文件作为模型中的一个模模块可以包括一个DocBlocktext通过o块。

提供了打印能力。

通过一个命令,就可以打印描述了全Simulink o部模型信息的文档。

可以创建定制化的报告,Report Simulink Generator通过使用o以满足特定文档标准的要求。

自动代码生成代码,C生成实时的标准WorkshopReal-Time 模型可以通过Simulink 用于半物理仿真,快速原型和产品代码。

使得用户可以完成从系统级仿真到工程实现的无缝过渡。

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