MATLAB及其应用1
matlab基础及其应用
matlab基础及其应用MATLAB Basic and Its Application1、IntroductionMATLAB（Matrix Laboratory），是由The MathWorks, Inc.公司出版的商业数学软件包，它在矩阵计算、科学数据可视化、计算机程序设计语言等方面具有很强的功能，它的强大和易用及跨平台功能被国外广泛应用，是科学计算、信号处理、量子力学、系统监控、逆向工程、机器学习等领域的标准软件。
2、FeaturesMATLAB的优势主要有以下几点：(1) MATLAB是一个完整的交互式环境，可以实现图形用户界面、精确的数值计算、数据可视化以及高级编程。
(2) MATLAB可以用来操作大型矩阵、数组，支持向量化语言，利用它可以进行矩阵的运算，而不用写复杂的程序，其代码是可读性非常强的，计算速度快，省去了很多复杂的计算时间。
(3) MATLAB适用于数据分析、机器学习、计算机视觉等多种领域，是一款功能强大的工具箱，为用户提供了丰富的函数库来实现不同的计算任务。
(4) MATLAB可以与其他计算机语言进行交互，可以调用C、C++，java或其他语言进行实现，也可以生成可执行文件。
3、ApplicationMATLAB的应用非常广泛，它能帮助用户实现以下任务：(1) 用来创建算法：MATLAB是一种强大的算法开发工具，可以使用MATLAB语言和面向对象的功能快速创建精确的算法。
(2) 用来实现系统仿真：MATLAB可以快速模拟复杂系统，绘制多种图形，更容易理解系统的行为。
(3) 用来实现信号处理：MATLAB可以对连续信号和数字信号进行处理，支持函数库、信号处理工具箱和语音处理工具箱。
(4) 用来实现机器学习：MATLAB可以实现机器学习算法，用来构建复杂的模型和算法，包括预测和分类，以及用来处理大量数据。
(5) 用来实现数据可视化：MATLAB可以实现高级数据可视化，用来更好地理解和探索数据，而不需要进行复杂的程序编写。
matlab基础及其应用
matlab基础及其应用
Matlab是一种高级的数学软件，它可以帮助用户解决各种数学问题。
Matlab的基础知识包括语言的基本元素、数据类型、数组操作、变量、函数和程序结构等。
这些基础知识是Matlab应用的基础，也是Matlab编程能力的提高之路。
Matlab的应用领域也非常广泛，包括信号处理、图像处理、控制系统、机器学习、统计分析等。
在信号处理领域，Matlab可以实现数字信号处理、滤波器设计、音频处理等功能。
在图像处理领域，Matlab可以进行图像增强、图像分割、目标检测等处理。
在控制系统领域，Matlab可以进行控制器设计、系统仿真、系统优化等操作。
在机器学习领域，Matlab可以进行数据预处理、模型建立、训练和测试等操作。
在统计分析领域，Matlab可以进行数据可视化、统计推断、回归分析、聚类分析等操作。
Matlab的应用不仅限于科研领域，也可以应用于工业生产中。
例如，在物联网领域，Matlab可以进行数据采集、处理和分析；在汽车工业领域，Matlab可以进行车辆仿真、控制系统设计和测试；在航空航天领域，Matlab可以进行飞行控制、飞行动力学分析等操作。
总之，Matlab是一种功能强大、应用广泛的数学软件，掌握其基础知识和应用技能对于科研工作和工业生产都具有重要意义。
- 1 -。
MATLAB基础知识及使用方法
MATLAB基础知识及使用方法第一章：MATLAB简介与环境介绍1.1 MATLAB概述MATLAB是一种高级编程语言和数值计算环境，广泛应用于科学计算、工程设计、数据分析和算法开发等领域。
它提供了强大的数值计算工具和图形绘制功能，并有丰富的库函数和工具箱可供使用。
1.2 MATLAB环境介绍MATLAB的主要界面包括命令窗口、编辑器、工作区和命令历史等。
命令窗口用于交互式执行命令和脚本，编辑器用于编写和编辑脚本文件，工作区用于显示和管理变量，命令历史用于查看和管理执行过的命令。
第二章：MATLAB基本语法2.1 变量和数据类型在MATLAB中，变量可以通过简单的赋值来创建，并且不需要事先声明变量类型。
常见的数据类型包括数值类型（整数、浮点数）、字符类型和逻辑类型（布尔型）等。
MATLAB还提供了复数类型和矩阵类型，具有丰富的数值计算功能。
2.2 运算符和表达式MATLAB支持常见的数学运算符，如加减乘除、取余和乘方等。
此外，还提供了矩阵运算符和逻辑运算符，方便处理矩阵和逻辑表达式。
表达式可以由变量、常数和运算符组合而成，并且支持函数调用。
2.3 控制流程MATLAB提供了条件语句（if-else）、循环语句（for、while）和函数等控制流程结构，以实现不同的程序逻辑。
条件语句根据条件的真假执行不同的代码块，循环语句重复执行一段代码块，函数封装了一段可重复使用的代码。
第三章：MATLAB图形绘制3.1 二维图形绘制MATLAB提供了丰富的函数和工具箱，以绘制各种二维图形，如线图、散点图、柱状图和饼图等。
用户可以自定义图形样式、坐标轴刻度、图例和注释等，以满足不同的数据可视化需求。
3.2 三维图形绘制除了二维图形外，MATLAB还支持绘制三维图形，如曲面图和体积图等。
通过调整视角、设置颜色映射和光照效果，用户可以更直观地表达三维数据的特征和分布情况。
3.3 动态图形绘制MATLAB中的图形绘制功能不仅限于静态图形，还可用于生成动态图形。
Matlab基础及应用第一章上机作业
1、新建一个文件夹（自己的名字命名）
答：
2、启动MATLAB，将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。
保存，关闭对话框。
使用path命令查看MATLAB搜索路径。
3、学习使用help命令，例如在命令窗口输入help eye，然后根据帮助说明，学习使用指令eye。
4、使用clc、clear，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。
5、编写一段简短的脚本文件，保存并显示运行结果。
6、创建两个double型变量a=32、b=5，并计算a+b、a-b、a*b、a/b、a\b；
创建两个int8型变量a、b，取同样数值，并计算a+b、a-b、a*b、a/b、a\b，对于计算结果与前次计算结果不同的情形请给出解释。
7、查看int16数据类型的取值范围(intmin,intmax)；查看单精度数据类型的取值范围和精度(realmin,realmax,eps)。
8、求下列表达式的值，然后显示MATLAB工作空间的使用情况并保存全部变量：
(1)sin(60o) (2) e3 (3) cos(3/4π)
9、用两种定义复数的方法计算(直接定义，complex(a,b))
(1)(3-5i)(4+2i) (2) sin(2-8i)。
基于MATLAB的控制系统仿真及应用 (1)
基于MATLAB的控制系统仿真及应用
Matlab Based Control System Simulation and its Applications
张聚 王万良
编著 主审
1
第一章 MATLAB应用基础
1.1 matlab简介 1.2 matlab基本使用方法
2
1.1 Matlab基本简介
9
【例1.2.3】：用冒号产生增量为1和2的行向量。
解：在命令窗口中输入：
>> a=2:8
%默认增量为1
运行结果为：
a=
2345678
在命令窗口中输入： >> a=2:2:8 %产生增量为2的行向量
运行结果为： a= 2468
10
矩阵
1 0 0 【例1.2.5】输入矩阵 A 0 1 0
0 0 1
Matlab，全称Matrix Laboratory(矩阵实验室)， 是由美国The MathWorks公司于1984年推出的一种科 学与工程计算语言：
简单易用的程序语言
代码短小高效
特点和优势
功能丰富，可扩展性强
出色的图形处理能力
强大的系统仿真功能
3
matlab操作界面： 命令窗口（Command Window）
小于等于
非
表1.2.1 MATLAB运算符
8
标点符
标点符
功能
标点符
功能
：
冒号
.
小数点
；
分号，区分行及取
消运算显示
,
逗号，区分列及函
数参数分隔符()ຫໍສະໝຸດ 括号，指定运算优先级
[]
方括号，矩阵定义
matlab基础及其应用
matlab基础及其应用Matlab基础及其应用一、Matlab 介绍Matlab（Matrix Laboratory）是一种用于科学计算、编程和可视化的高级编程语言和环境。
它是由MathWorks开发的一种高级计算机软件，提供了编写脚本语言来创建和运行用于执行数学分析和可视化任务的程序。
Matlab的功能覆盖范围极广，它的主要功能包括：矩阵、向量和数组运算；绘制函数和数据；编写程序和函数；分析和建模数据；实现算法；设计和仿真系统；连接到其他编程语言，如C/C++。
二、Matlab 环境Matlab 语言包括四个部分，分别是：1. 命令窗口：用于输入 Matlab 命令的窗口。
2. 工作空间：用于显示工作空间中的所有变量和函数。
3. 编辑窗口：用于编写和编辑脚本文件（*.m 文件）的窗口。
4. 程序窗口：用于显示 Matlab 命令的窗口。
三、Matlab 的应用领域Matlab 有着广泛的应用领域，以下是部分应用：1. 科学与工程：Matlab 是解决科学和工程问题的首选软件，可以帮助用户快速实现科学和数学计算任务。
2. 数据分析：Matlab 是处理数字和统计数据的首选软件，可以帮助用户轻松解决统计分析问题。
3. 工程计算：Matlab 是快速实现工程计算的首选软件，可以提供快速算法来解决各种工程问题。
4. 图像处理：Matlab 是快速处理图像的首选软件，可以帮助用户快速实现图像处理、压缩和恢复等任务。
5. 自动控制：Matlab 是解决自动控制问题的首选软件，可以帮助用户快速实现现代自动控制方法。
四、Matlab 基础1. Matlab 的基本数据类型：a. 标量：Matlab 中的标量是一个单独的数值，可以是整数或实数。
b. 向量：Matlab 中的向量是一组数字，组成的方式可以是行向量或者列向量。
c. 矩阵：Matlab 中的矩阵是一个二维的数据结构，由行列元素组成。
d. 字符串：Matlab 中的字符串是一个字符组成的字符向量，用引号括起来。
MATLAB基础知识及应用
MATLAB基础知识及应用引言MATLAB是一种强大且广泛使用的数学软件，它可以帮助我们进行各种数学计算、数据分析和可视化等工作。
本文将介绍MATLAB的基础知识以及一些常用的应用。
一、MATLAB的安装和基本操作首先，让我们先来了解一下MATLAB的安装和基本操作。
在安装MATLAB 之前，我们需要从官方网站下载安装程序，并按照提示进行安装。
安装完成后，我们可以通过启动MATLAB来打开软件。
当MATLAB打开后，我们会看到一个交互式界面，这是MATLAB的命令窗口。
我们可以在命令窗口中输入命令，并立即获得结果。
例如，我们可以输入"1+1"，然后按下回车键，MATLAB会返回结果"2"。
此外，MATLAB还提供了一个编辑器，可用于编写和运行脚本文件。
我们可以在编辑器中编写一系列MATLAB命令，并一次性运行。
这对于复杂的计算任务非常有用。
二、MATLAB的数据类型和运算符在MATLAB中，有几种常见的数据类型，包括数字、字符、逻辑和矩阵等。
数字可以是整数或浮点数，字符是用单引号或双引号括起来的文本，逻辑值为true 或false，矩阵由行和列组成。
MATLAB提供了各种运算符，可以对这些数据类型进行操作。
例如，加法、减法、乘法和除法运算符用于数字类型，连接运算符用于字符类型，逻辑运算符用于逻辑类型，矩阵运算符用于矩阵类型。
除了基本的运算符，MATLAB还提供了许多函数和工具箱，用于更复杂的数学计算和数据分析。
例如，我们可以使用MATLAB的内置函数求解方程组、优化问题、进行统计分析等。
三、MATLAB的编程能力除了作为一个数学软件，MATLAB还是一种功能强大的编程语言。
我们可以使用MATLAB编写脚本和函数，以解决各种计算问题。
MATLAB的编程语法与其他常见的编程语言相似。
它支持条件语句（如if语句）、循环语句（如for和while循环）、函数定义等。
matlab基础及其应用
matlab基础及其应用MATLAB基础及其应用一、Matlab简介1、Matlab是一款非常强大的多元计算工具软件，由美国MathWorks公司研发，有Matlab R2011a、Matlab R2008b、Matlab R2007b、Matlab R2006b和Matlab R14等多个版本；2、Matlab可以实现矩阵运算、科学计算、数据处理、函数的数值求解，是数学计算和图形显示的理想工具，是实现数据分析、科学计算的快速有效的软件。
3、Matlab可以进行数值计算、数据可视化、编程开发、仿真、测控等功能，广泛应用于电子、电气、物理、化学、生物、社会统计学、遥感、机器人控制、金融数学等多个领域。
二、Matlab的基本操作1、打开MatlabWindows：双击桌面上的Matlab快捷方式，或者在开始－运行－窗口中输入matlab，可以打开Matlab软件。
2、Matlab软件界面Matlab 主界面包括：菜单栏，工具栏，命令行，编辑窗口，工作空间，绘图窗口，帮助窗口。
3、在Matlab中运行程序打开Matlab后，编写程序代码，可以在编辑窗口编辑程序代码,也可以在命令窗口编辑程序代码，然后可以在命令窗口中运行代码，程序运行完毕， Matlab会将程序运行结果显示出来。
4、Matlab中绘图Matlab图形处理功能强大，它能够进行内置图形的生成、绘制、改变、添加文字、标记等，可以用鼠标调用图形的轮廓、边框、颜色、图线宽度、图形类型等，Matlab还支持多种类型的三维图形视图，可以产生出具有真实感的图形表现。
三、Matlab的应用Matlab应用于许多领域，包括控制、信号处理、数字图像处理、物理数学建模、科学计算、仿真、光学、生物医药、信息融合、自动控制、软件应用等。
1、在数字信号处理方面，Matlab是一个强大的信号处理平台，它与机器视觉系统、声纳处理、语音处理等有着很强的结合。
2、在通信领域，Matlab是一个强大的数据分析工具，可以快速的处理、分析通信信号，并通过它的可视化功能实时观测实验结果。
matlab语言及应用
matlab语言及应用Matlab是一种高级的、交互式的数学和科学计算语言。
有别于其他编程语言，Matlab语言主要用于数值分析、统计分析和数据可视化等领域。
在科研、工程应用中有着广泛的使用。
一、Matlab的基本语法和函数Matlab的基本语法和其他编程语言非常相似，可以进行变量的定义、条件判断、循环等操作。
同时，Matlab提供了非常丰富的各种函数库，可以快速、简单地实现很多数值计算和科学计算任务。
例如，Matlab中可以运用线性代数的知识，使用矩阵来进行数值计算。
二、Matlab的应用场景1.信号处理Matlab支持音频信号处理、图像处理、视频处理等领域，可以进行数据前处理、数据去噪等相关处理操作。
在语音识别、图像识别和计算机视觉等领域都有着广泛的应用。
2.数据可视化Matlab拥有很多绘图函数和工具箱，可以绘制二维和三维的图像，制作图像、视频和动画，帮助用户更好地理解和分析数据。
3.机器学习Matlab提供了非常丰富的机器学习工具箱，例如：神经网络、决策树等，可以用于深度学习、聚类分析等领域。
三、Matlab的优势1.易于学习和入门Matlab提供了很多在线工具，包括文档、范例、演示程序等等。
特别是对于新手，可以通过在线课程、教程、交互计算工具等多种方式进行学习。
2.高效的处理能力和速度Matlab内部使用了许多优化算法，可以通过并行计算和高效的内存管理来实现快速的计算和分析。
3.丰富的工具箱和功能Matlab提供了丰富的工具箱和函数库，以满足不同领域用户的需求。
四、Matlab的未来随着计算机运算能力的不断提高，以及科学技术的迅速发展，Matlab 的应用范围也在不断扩大并且深入到各个领域。
Matlab的发展方向将更多地集中在人工智能、深度学习、大数据分析等方面，对于工业、金融、科研学术等领域都有着广泛的应用前景。
总之，Matlab是一种高度可扩展的语言，在数值计算、科学计算和工程应用中有着广泛的应用。
matalab中`的作用
matalab中`的作用引言概述：Matlab是一种高级编程语言和环境，广泛应用于科学、工程和技术领域。
它提供了许多功能和工具，可以用于数据分析、数值计算、图形绘制等多个方面。
本文将详细介绍Matlab的作用和其在不同领域的应用。
正文内容：1. 数据分析1.1 数据可视化：Matlab提供了强大的绘图功能，可以将数据以直观的方式呈现出来，帮助用户更好地理解和分析数据。
1.2 数据处理：Matlab提供了丰富的数据处理函数和工具箱，可以进行数据清洗、转换、筛选等操作，方便用户对数据进行进一步分析。
2. 数值计算2.1 数值模拟：Matlab提供了丰富的数值计算函数和工具箱，可以进行数值模拟和仿真，帮助用户解决各种数学和物理问题。
2.2 数值优化：Matlab提供了多种数值优化算法和工具，可以帮助用户找到最优解，应用于各种优化问题，如最小化函数、参数拟合等。
3. 信号处理3.1 信号滤波：Matlab提供了多种滤波函数和工具箱，可以对信号进行滤波处理，去除噪声和干扰，提取有效信号。
3.2 信号分析：Matlab提供了多种信号分析函数和工具箱，可以对信号进行频谱分析、时频分析等，帮助用户了解信号的特征和性质。
4. 控制系统设计4.1 系统建模：Matlab提供了系统建模工具和函数，可以对控制系统进行建模和仿真，帮助用户设计和优化控制系统。
4.2 控制算法设计：Matlab提供了多种控制算法和工具箱，可以应用于控制系统的设计和调试，实现自动控制和优化。
5. 图像处理5.1 图像读取和显示：Matlab提供了图像读取和显示函数，可以方便地加载和显示图像，进行初步的图像处理操作。
5.2 图像处理算法：Matlab提供了多种图像处理算法和工具箱，可以进行图像增强、边缘检测、图像分割等操作，帮助用户处理和分析图像。
6. 机器学习6.1 数据预处理：Matlab提供了多种数据预处理函数和工具箱，可以对数据进行归一化、特征选择等操作，为机器学习算法提供更好的输入。
matlab原理及应用
matlab原理及应用Matlab是一款高效的科学计算软件，凭借其强大的数值计算和数据可视化功能，被广泛应用于工程、数学和科学领域。
它采用了一种类似于C语言的高级编程语言，与计算机硬件无关，可以在多个平台上运行。
Matlab的核心原理是基于矩阵计算，即将所有数据和运算都视为矩阵的操作。
这种矩阵计算的方式使得Matlab在数值计算上更加高效，并且能够处理大规模的数据集。
Matlab还拥有丰富的数学函数库，包括线性代数、统计学、插值、优化等领域，方便用户进行数学建模和算法实现。
除了数值计算，Matlab还具有强大的数据可视化能力。
它提供了各种绘图函数和工具，能够生成高质量的二维、三维图形，并支持交互式操作。
通过数据可视化，用户可以更直观地分析和展示数据，从而更好地理解问题和结果。
Matlab的应用非常广泛，涵盖了各个领域。
在工程领域，Matlab被广泛用于信号处理、图像处理、控制系统设计等方面。
它提供了大量的工具箱，如信号处理工具箱、图像处理工具箱、控制系统工具箱等，方便用户进行工程计算和设计。
在数学和科学研究中，Matlab可以帮助研究人员进行数据分析、模拟和建模。
它提供了丰富的数学函数和工具，支持数值计算、符号计算和统计分析等操作。
研究人员可以利用Matlab来解决复杂的数学和科学问题，并可视化结果。
此外，Matlab还被广泛应用于教育和学术研究中。
它作为一种简单易学的科学计算工具，被许多高校和研究机构用于教学和研究项目。
学生和研究人员可以利用Matlab来进行数值计算、数据分析和编程实现，提升他们的科学计算能力。
综上所述，Matlab是一款强大的科学计算软件，基于矩阵计算原理，具备优秀的数值计算和数据可视化能力。
它的广泛应用范围涵盖了工程、数学、科学研究和教育等领域，为用户提供了一个高效、便捷的科学计算平台。
MATLAB及其应用概述
在Matlab中，可以使用方括号[]来索引矩阵的元素。例如， `A(1,2)`表示矩阵A的第1行第2列的元素。
矩阵操作
可以对矩阵进行各种操作，如加法、减法、乘法等。例如，`B = A + C`表示矩阵A和矩阵C相加，结果保存在矩阵B中。
矩阵的运算
01
02
03
矩阵加法
将两个相同大小的矩阵对 应元素相加，得到一个新 的矩阵。
常量
在Matlab中，常量是在程序运行过程中不能改变的值，如pi 和Inf。
Matlab的运算符
算术运算符
包括加、减、乘、除等基本算术运算。
关系运算符
用于比较两个值的大小关系，返回逻辑值。
逻辑运算符
包括与、或和非等逻辑运算，返回逻辑值。
赋值运算符
用于将运算结果赋值给变量，如“=”、“+=”、“-=”等。
特征值与特征向量
Matlab可以计算矩阵的特征 值和特征向量。
线性方程组求解
Matlab可以求解线性方程组 ，包括高斯消元法、LU分解 等。
非线性方程求解
迭代法
01
Matlab提供了多种迭代法求解非线性方程，如牛顿法、二分法
等。
函数零点查找
02
Matlab可以找到函数的零点，通过迭代或搜索算法实现。
矩阵减法
将一个矩阵的对应元素减 去另一个矩阵的对应元素， 得到一个新的矩阵。
矩阵乘法
将一个矩阵的每一行与另 一个矩阵的每一列对应元 素相乘，得到一个新的矩 阵。
矩阵的函数运算
01
矩阵求和
使用`sum`函数可以对矩阵的列或行 进行求和。例如，`sum(A)`表示对矩 阵A的所有元素求和，`sum(A,2)`表 示对矩阵A的每一列求和。
matlab基础及其应用
matlab基础及其应用MATLAB基础及其应用摘要：MATLAB是一种强大的计算机程序设计语言，可以使用它来进行简单的程序编写，绘图，数学建模，数据分析，科学计算等，广泛应用于工程，科研，教育等领域。
本文讲述了MATLAB的基础知识，并以实际的例子说明了MATLAB的应用领域，如：信号处理、电子信号仿真、计算物理、人工智能等。
关键词：MATLAB；计算机程序；信号处理；仿真MATLAB基础及其应用一、MATLAB简介MATLAB（Matrix Laboratory）是由美国MathWorks公司出版的商业数值计算软件，是一个用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，它拥有完善的算法库和强大的图形绘制工具，主要被用于科学计算。
MATLAB提供了一个强大的编程接口，可以用于代码编写，程序测试、程序调试，解决大量的复杂科学计算问题。
二、MATLAB方面1、变量MATLAB提供了丰富的变量，包括标量（单个数值）、矢量（一维数组）、矩阵（二维数组）、多维数组（三维及以上数组）。
MATLAB的变量不需要预定义，该变量在程序中第一次使用时就被自动创建。
2、输入输出MATLAB有丰富的输入输出指令，可以使用输入指令（input）输入数据，使用输出指令（disp）输出结果，也可以使用文件输入输出指令（load，save）进行文件的读写操作。
3、语法MATLAB的语法与传统的程序设计语言大致相同，它也是一种基于程序流程控制的程序设计语言。
MATLAB的语法也有一些特殊之处，如：数组元素的下标从1开始，加号（+）表示数学上的加法，减号（-）表示数学上的减法，乘号（*）表示数学上的乘法，除号（/）表示数学上的除法。
三、MATLAB的应用1、信号处理MATLAB作为一种多功能的计算机语言，常常用于信号处理，如：正弦波分析，信号采集，声音处理，图像处理等。
2、电子信号仿真MATLAB也常用于电子信号仿真，电路模拟，信号发生器模拟等，可以使用MATLAB来设计复杂的电子电路，例如：数字逻辑电路、滤波器、时钟电路等，并进行仿真。
Matlab基础与应用
rand(3,3)= 0.2311 0.8913 0.0185
0.6068 0.7621 0.8214
382/859 1627/1765 583/1437
Format rat rand(3,3) = 989/1607 313/424 2131/2278
609/769 355/2014 2571/2804
例:求下列极限。 Problem 1:
syms a m x; f=(x*(exp(sin(x))+1)-2*(exp(tan(x))-1))/(x+a); limit(f,x,a) ans = (1/2*a*exp(sin(a))+1/2*a-exp(tan(a))+1)/a Problem 2： syms x t; limit((1+2*t/x)^(3*x),x,inf) ans = exp(6*t)
级数求和
4. 级数(级数求和) 级数求和运算是数学中常见的一种运算。例 如： f(x)=a0+a1x+a2x2+a3x3+…+anxn 函数symsum可以用于此类对符号函数f的求和 运算。该函数的引用时，应确定级数的通项 式S，变量的变化范围a和b。该函数的引用格 式为：
symsum(s, a, b)
Plot绘图
例一：画出衰减震荡曲线
y
t
e3
sin
3t
及其包
络线
y0
t
e3
t的取值范围是
[0,4 ]
程序如下：
t=0:pi/50:4*pi; y0=exp(-t/3); y=exp(-t/3).*sin(3*t); plot(t,y,'-r',t,y0,':b',t,-y0,':b')
Matlab基础及应用
03
Matlab编程基础
控制流
循环结构
使用for和while循环实现重复执行代码块的功能。
条件结构
使用if-else或switch-case语句根据条件执行不同的代码块。
多分支结构
使用try-catch或if-else if-else实现多分支控制。
函数与脚本
函数定义
通过function关键字定义Matlab函数，实现特定功 能。
控制系统分析
Matlab支持对控制系统进行分析，如稳定性分析、根轨迹分析等。
控制系统设计
Matlab提供了控制系统设计函数，如pid、butter等，方便用户进 行控制系统设计。
05
Matlab与其他软件的集 成
与C/C的集成
混合编程
Matlab可以与C/C等编程语言进行 混合编程，通过Matlab的MEX函数 接口，将Matlab代码与C/C代码进 行集成，实现更高效的计算和数据处 理。
Matlab基础及应用
目录
• Matlab简介 • Matlab基础操作 • Matlab编程基础 • Matlab应用实例 • Matlab与其他软件的集成 • Matlab的未来发展与趋势
01
Matlab简介
Matlab的发展历程
1980年代初
MathWorks公司成立，开始研发Matlab的 前身。
科学计算与工程仿真
Matlab可以进行各种科学计算和工 程仿真，如流体动力学、电磁场等。
机器学习与人工智能
Matlab提供了丰富的机器学习工具 箱和函数库，支持人工智能领域的应 用。
02
Matlab基础操作
变量与数据类型
1 2 3
变量命名规则
matlab简介及其基础应用
matlab简介及其基础应用MATLAB 是美国 MathWorks 公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括 MATLAB 和 Simulink 两大部分。
它将数值分析、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，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如 C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB 的基本应用包括：1. 数值计算和符号计算：MATLAB 可以进行各种数学运算，如矩阵乘法、求导、积分等。
它还支持符号计算，可以对符号表达式进行化简、求值等操作。
2. 数据可视化：MATLAB 提供了丰富的绘图函数，可以绘制各种类型的图形，如线图、散点图、柱状图等。
它还支持三维图形的绘制。
3. 数据分析：MATLAB 可以进行数据分析，如统计分析、回归分析、聚类分析等。
它还提供了一些数据处理工具，如滤波、平滑等。
4. 编程和脚本：MATLAB 是一种编程语言，可以编写脚本和函数来执行复杂的任务。
它还支持面向对象编程。
5. 控制系统设计：MATLAB 提供了一些工具用于控制系统的设计和分析，如根轨迹、波特图等。
6. 信号处理：MATLAB 可以进行信号处理，如滤波、频谱分析等。
7. 图像处理：MATLAB 提供了一些图像处理工具，如图像增强、图像去噪等。
8. 金融计算：MATLAB 可以进行金融计算，如期权定价、风险分析等。
MATLAB 是一种功能强大的数学计算和可视化工具，广泛应用于科学、工程、金融等领域。
第一章MATLAB及其应用概述
第一章、MATLAB及其应用概述matlab江苏大学机械工程学院测控技术与仪器系潘海彬matlab参考教材及文献《MATLAB在电子信息课程中的应用》, 陈怀琛, 吴大正,高西全编著，电子工业出版社，2021年版。
出版社， 2021年3月第1版。
2021年5月第1版《精通MATLAB6.5版》,张志涌著，北京航空航天大学《MATLAB实用教程》,郑阿奇主编，电子工业出版社，《MATLAB与科学计算》,王沫然编著，电子工业出版社，2021年9月第2版《基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用》,薛定宇，陈阳泉编著，清华大学出版社，2002年4月第1版。
matlab课程内容章节目录计划学时第1章 MATLAB概述及MATLAB的开发环境第2章 MATLAB的数值计算与符号计算第3章 MATLAB绘图及基本程序设计第4章 MATLAB在电路和信号与系统中的应用第5章MATLAB在自动控制理论中的应用26 2 4 2第6章系统仿真(Simulink)工具箱与仿真技术4matlab教学课时安排讲课上机共计20 10 30考核方式：平时上课情况+上机作业情况 +考查或论文情况matlab本课程的互联网资源 The MathWorks公司官方网站MATLAB大观园一些高校的bbs清华大学、哈工大、上海交大、西安交大等matlab课程目标熟练MATLAB环境，并能借助于MATLAB的强大科学计算及数据处理能力来解决一些基本科学及工程计算问题和数学学科中许多问题。
掌握MATLAB的数值计算与符号计算。
掌握一些基本的函数库，掌握基本的绘图方法和程序设计方法。
应用MATLAB/Simulink解决电路、信号与系统、自动控制以及系统仿真等实际问题。
matlab第一章 MATLAB仿真技术概述及MATLAB的开发环境matlabMATLAB概述MATLAB是由美国MathWorks公司推出的专门用于科学、工程计算和系统仿真的应用软件。
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一、选择题1. 设A=[2 4 3; 5 3 1; 3 6 7]，则sum(A)，length(A)和size(A)的结果( D )A. [10 13 11] 9 [3 3]B. [9 9 16] 3 [3 3]C. [9 9 16] 9 [3 3]D. [10 13 11] 3 [3 3]2. 下列关于脚本文件和函数文件的描述中不正确的是( B )A. 去掉函数文件第一行的定义行可转变成脚本文件;B. 函数文件可以在命令窗口直接运行;C. 脚本文件可以调用函数文件;D. 函数文件中的第一行必须以function开始;3. 在Command Window窗口中分别输入下列命令，对应输出结果错误的是( C )A. x=[-3:2] x=[-3 -2 1 0 1 2]B. x=zeros(1,2);x>0 ans=[0 0]C. y=diag(eye(3),2)’ y=[0 0]D. 3-2*rand(1,2) ans=[1.0997 2.5377]4. 对于矩阵B，统计其中大于A的元素个数，可以使用的语句是( B )A. length(B) - length(find(B<=A))B. sum(sum(B>A))C. length(sum(B>A))D. sum(length(B>A))5. 已知str1=’find’, str2=’fund’, str3=’I like you’,有：k1=sum(str1==str2),k2=sum(strrep(str1,’i’,’u’)==str2), k3=findstr(str3,’ke’), 则k1，k2，k3的结果分别为：( B )A. 3, 3, 5B.3, 4, 5C. 4, 3, 5D. 3, 4, 66. 已知a=2:2:8, b=2:5，下面的运算表达式中，出错的为（C）(A) a'*b (B) a .*b (C) a*b (D) a-b7. 角度x=[30 45 60]，计算其正弦函数的运算为（D）(A) SIN（deg2rad(x)） (B) SIN(x) (C) sin(x) (D) sin(deg2rad(x))8. 下面的程序执行后array的值为（A）for k=1:10if k>6break;elsearray(k) = k;endend(A) array = [1, 2, 3, 4, 5, 6] (B) array = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10](C) array =6 (D) array =10.9．i=2; a=2i; b=2*i; c=2*sqrt(-1); 程序执行后；a, b, c的值分别是多少？（ C）(A)a=4, b=4, c=2.0000i(B)a=4, b=2.0000i, c=2.0000i(C)a=2.0000i, b=4, c=2.0000i(D) a=2.0000i, b=2.0000i, c=2.0000i10. 求解方程x4-4x3+12x-9 = 0 的所有解（A）(A)1.0000, 3.0000, 1.7321, -1.7321(B)1.0000, 3.0000, 1.7321i, -1.7321i(C)1.0000i, 3.0000i, 1.7321, -1.7321(D)-3.0000i, 3.0000i, 1.7321, -1.73211.下列哪个变量的定义是不合法的（A）(A) abcd-3 (B) xyz_3 (C) abcdef (D) x3yz2. 下列哪条指令是求矩阵的行列式的值（C）(A) inv (B) diag (C) det (D) eig3. 在循环结构中跳出循环，执行循环后面代码的命令为（B）(A) return (B) break (C) continue (D) keyboard4. 清空Matlab工作空间内所有变量的指令是（C）(A) clc (B) cls (C) clear (D) clf5. 用round函数四舍五入对数组[2.486.39 3.93 8.52]取整，结果为（C）(A) [2 6 3 8] (B) [2 6 4 8] (C) [2 6 4 9] (D) [3 7 4 9]二、填空题1.产生4阶全0方阵的命令为【zeros(4)】；产生3阶全1方阵的命令为【ones(3)】。
2. A=rand(2,5);b=size(A);c=length(A)；则b和c的值分别为【 2 】和【5】。
3. 标点符号【分号】可以使命令行不显示运算结果，【百分号】用来表示该行为注释行。
4. 用if判断语句判断80≥ x >60,在MATLAB中if语言后的判断应写为【x<=80&x>60 】。
5. P, Q分别是个多项式的系数矢量，求P对应的多项式的积分（对应的常数项为K），使用的命令是【polyint(P,K)】；求P/Q 的解，商和余数分别保存在k和r，使用的命令是【[k,r]=deconv(P,Q)】；6. 为了使两个plot的图形在同一个坐标显示，可以使用【hold on】命令进行图形保持。
1. 已知A=[0 9 6;1 3 0];B=[1 4 3;1 5 0];写出下列各指令运行的结果。
A &B 的运行结果ans=【[0 1 1;1 1 0 ]】；A ./B 的运行结果ans=【 [0 2.2500 2.0000; 1.0000 0.6000 NaN ]】。
6.关闭所有已经打开的图像窗口的指令是【 Close all 】。
三、简答题1．在进行算术运算时，数组运算和矩阵运算各有什么要求，运算符有什么区别？答：进行数组运算的两个数组必须有相同的尺寸，进行矩阵运算的两个矩阵必须满足矩阵运算规则。
在加、减运算时数组运算与矩阵运算的运算符相同，乘、除和乘方运算时，在矩阵运算的运算符前加一个点即为数组运算。
2．有哪几种建立矩阵的方法？各有什么优点？答：可以用四种方法建立矩阵：（1）从键盘直接输入矩阵的元素；（2）通过M文件建立矩阵，适用于建立尺寸较大、较复杂的矩阵，并且易于修改；（3）由函数建立，可以由MATLAB的内部函数建立一些特殊矩阵；（4）通过数据文件建立，该方法可以调用由其他软件产生数据。
3．if语句有哪几种结构？答：（1）单分支if语句if 条件语句 end(2)双分支if语句if 条件语句组1else语句组2end（3）多分支if语句if 条件1语句组1elseif 条件2语句组2...elseif 条件m语句组melse语句组nend4.MATLAB的变量命名有哪些规则？答：（1）变量名对大小写敏感；（2）变量名的第一个字符必须为英文字母，其长度不能超过31个字符；（3）变量名可以包含下连字符、数字，但不能包含空格符、标点。
5. 函数文件的基本结构？答：(1)function函数声明行（函数文件引导行）(2)注释说明部分(3)函数体语句6.叙述MATLAB的主要窗口包括哪些？其作用分别是什么？答：（1）命令窗口（Commend Window）用于输入命令并显示除图形以外的所有执行结果。
（2）工作空间窗口（Workspace）用于存储各种变量和结果的内存空间。
（3）当前目录窗口（Current Directory）是MATLAB运行时的工作目录，显示当前目录下所有文件的文件名、文件夹类型等内容。
（4）命令历史记录窗口（Commend History）保存所有执行过的命令，利用该窗口，可以查看曾经执行过的命令，也可以重复利用这些命令。
7．命令文件和函数文件的主要区别？答：（1）命令文件没有输入参数，也不返回输出参数，而函数文件可以带输入参数，也可以返回输出参数。
（2）命令文件对MATLAB工作空间中的变量进行操作，文件中所有命令执行的结果也完全返回到工作空间，而函数文件中定义的变量为局部变量。
（3）命令文件可以直接运行，在MATLAB命令窗口输入命令文件名字，就会顺序执行命令文件，而函数文件需要以函数调用的方式来运行。
8．简述绘制一个三维曲面所需步骤？答：（1）定义x轴和y轴的取值范围；（2）利用meshgrid函数将x轴和y轴取值范围内的X-Y平面离散化为一系列网格点；（3）求得函数在X-Y平面这些离散点上的函数值；（4）利用mesh或surf函数绘制三维曲面。
四、读程序题1. s=0; 参见P67例4.10a=[12,13,14;15,16,17;18,19,20;21,22,23];for k=as=s+k;enddisp(s');运行结果为： 39 48 57 662. P=[1 2 3]; 参见P152例6.13Q=[3 6 4];q=polyder(P,Q)运行结果为：q= 12 36 50 263. syms x t 参见P202 例7.3f=x*cos(x*t);f1=diff(f);f2=diff(f,x,2);f3=diff(f,t,3);f1=cos(x*t)-x*sin(x*t)*tf2=-2*sin(x*t)*t-x*cos(x*t)*t^2f3=x^4*sin(x*t)4. ch='ABc123d4e56Fg9';（参见P33）例2.6revch=ch(end:-1:1);k=find(revch>='A'&revch<='Z'); 找大写字母的位置revch(k)= revch (k)-('A'-'a'); 大写字母变成相应的小写字母ch=char(revch)运行结果：ch=9gf65e4d321cba5. function f=factor(n) 参见P73例4.18if n<=1f=1;elsef=factor(n-1)*n;end将上述函数保存为factor.m;并运行下述程序：s=0;for i=1:3s=s+factor(i);ends运行结果为s= 96. X=linspace(0,2*pi,5);参见P156 例6.18Y=sin(X);DY=diff(Y);D2Y=diff(Y,2);D3Y=diff(Y,3);DYD2YD3Y运行结果：DY= 1.0000 -1.0000 -1.0000 1.0000D2Y=-2.0000 -0.0000 2.0000D3y=2.0000 2.00007.function f=price(a) 参见P63 例4.5switch fix(a/100);case {0,1,2}rate=0;otherwiserate=0.05endf=a*(1-rate)运行结果price (300)= 285 .五、编写程序题1.输入一个百分制成绩，要求输出成绩等级A、B、C、D、E。