Matlab工程应用基础
Matlab工程应用基础 3 3
>> fplot('fun1',[-5,5],'r')
>> hold on
>> fplot('fun2',[-5,5],'r')
（ 4）用 zoom 和 ginput 命令获得零点的初始近似值 在程序中输入下列命令，可得到函数的局部放大图及鼠标
操作线。
zoom on
%局部放大命令
[tt]=ginput(1)
结果为：
Zero found near tt. x=
-1 fval =
0 exitflag =
1
Zero found near yy. x=
1.8812 fval =
-6.2172e-015 exitflag =
1
第3章 矩阵、数组和符号运算
解非线性方程组的函数命令fsolve 其调用格式为： ◆ x=fsolve(fun,x0) ：解非线性方程组最简单的调用格式。
第3章 矩阵、数组和符号运算
用 fzero 命令求解函数 f (x) x4 4x 5 的零点
（ 1）建立函数 f(x)的 M 文件。
function y=fun1(x)
y=x.^4-4*x-5;
（ 2）建立水平横轴的 M 文件。
function y=fun2(x)
y=0;
（ 3）用作图法估计函数零点位置。
jacob = (1,1) 0.3393 (2,1) 0.2313 (1,2) -0.1700 (2,2) 1.1700
第3章 矩阵、数组和符号运算
求方程组 sin x y 0 的解。
x 6y 0
初始零点猜测值为：[x0,y0]=[0.0, -0.0058]
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工程应用基础
其中 , m 2 km 上述方程的解为： x ( t ) Ae t sin( d ) 其中 x ( v x ) ( x ) tg
k
n
n
2
2
A0ຫໍສະໝຸດ n00d
1
2 d
v x n 0 0
第5章 综合实例
如果改变初始条件令x0＝0，v0＝1，其运动曲线实际上就是 系统的脉冲过渡函数。
第5章 综合实例
二、气体分子运动的麦克斯韦分布曲线 通过本例说明如何用复杂的数学公式绘制曲线。 利用气体分子运动的麦克斯韦速度分布律，求氯分子运动 的速度分布曲线，并讨论温度T及分子量mu对速度分布曲 线的影响。 1. 建立计算模型 麦克斯韦速度分布律为:
function f=mxw(T,mu,v) % The subfunction mxw.m of ex2 利用麦克斯韦速度分布律求分子的速度分布曲线的 子程序 %mu、v、T分别是分子量、分子速度和气体的绝对温度 k=1.381*10^(-23); %波尔茨曼常数 NA=6.022*10^23; %阿伏加德罗数 m=mu/NA %分子质量 f=4*pi*((m/2*pi*k*T)).^(3/2) .*v.*v.*exp(-m*v.^2./(2*k*T));
m f 4 2 kT
3 2
其中，m---分子质量, m=mu/NA, mu---分子量, NA---阿伏加德罗数 k---波尔茨曼常数 T----气体的绝对温度 v----分子速度
mv 2 v exp 2 kT
2
第5章 综合实例
第5章 综合实例
%求相位角 phi=atan2(wd(j)*x0,v0+eta(j)*wn*x0); %设定自变量数组 t t=0:tf/1000:tf; %求过渡过程 x(j,:)=a*exp(-eta(j)*wn*t).*sin(wd(j)*t+phi); end %在同一个图形窗口中绘制不同的ξ 值所对应的振型 plot(t,x(1,:),t,x(2,:),t,x(3,:),t,x(4,:),... t,x(5,:),t,x(6,:),t,x(7,:),t,x(8,:),... t,x(9,:),t,x(10,:)) grid on %新建一个图形窗口，绘制三维网格图 figure mesh(x)
Matlab工程应用基础
第4章 Matlab的图形功能
2020/9/28
第4章 Matlab的图形功能
2.用户菜单对象（unimenu) 由GUI 窗口上【 Tools】->【 Menu Editer】命令，或者工 具栏上的按钮，即可打开菜单编辑器。
最上面的主要功能按钮为： ➢New Menu：新建一个菜单； ➢New Menu Item：新建一个子菜单项； ➢New Contextmenu：新建一个上下文
2020/9/28
第4章 Matlab的图形功能
2.图形对象和句柄图形的结构层次 ➢ 图形对象包括图形窗口或者图形，还有坐标系、线条、
曲面、文本等。这些对象按父对象和子对象组成 MATLAB 图形体系的层次结构。 ➢ 每个图形对象都由若干可以被独立操作的对象构成，它 不必包含全部对象，但是必须具备根屏幕（ Root）和图 形窗（ Figure）。 ➢ 每个父对象可以包含一个或多个子对象。除了控件对象 （ Uicontrol）和菜单对象（ Uimenu）外，所有的对象 都是坐标轴的子对象，并且在这些坐标轴上显示。所有 创建对象的函数当父对象不存在时，都会创建它们。
第4章 Matlab的图形功能
七、图形对象的有关概念 图形用户界面（ Graphic User Interface）是指包含图形对 象的用户界面，是MATLAB句柄图形系统的子系统。它 包含两类图形对象：一是用户界面控件对象（ Uicontrol）； 一是用户界面菜单对象（ Uimenu）。 1.句柄图形 ➢句 柄 图 形 （ Handle Graphics） 是 一 种 面 向 对 象 （ Object-Oriented）的绘图系统概念，它提供了创建计算 机图形所必须的各种软件，所支持的指令可以直接创建线、 文字、面以及图形用户界面。 ➢句柄图形基于这样的概念：一幅图的每一个组成部分都 是 一 个 对 象 （ Object）， 每 一 个 对 象 有 一 系 列 句 柄 （ Handle）和它相关。
Matlab工程应用基础_4_1
在同一图形窗口中用命令 绘出正弦余弦函数的图形. 在同一图形窗口中用命令 plot(x,y)绘出正弦余弦函数的图形. 绘出正弦余弦函数的图形
x=0:0.01:2*pi; y=[sin(x);cos(x)]; plot(x,y)
用命令plot(Y)绘制矩阵 Y=[5 4 3 8 9 10;3 4 4 5 8 2 ;8 12 13 21 18 25 ; 用命令 绘制矩阵 ; 9 8 8 9 6 7]的图形. 的图形. 的图形
x=0:0.1:6; y=sqrt(x); plotyy(x,y,x,y,'semilogy','plot')
plotyy 函数不能加入设置曲线线型,颜色及标出数据点的参数. 函数不能加入设置曲线线型,颜色及标出数据点的参数.
第4章 Matlab的图形功能 章 的图形功能
2.线型和颜色 线型和颜色 plot 函数可以设置曲线的线段类型,定点标记和线段颜色. 函数可以设置曲线的线段类型 定点标记和线段颜色. 线段类型, 常用的线段,颜色与定点标记参数 常用的线段,
Y=[5 4 3 8 9 10;3 4 4 5 8 2 ;8 12 13 21 18 25 ;9 8 8 9 6 7]; plot(Y)
第4章 Matlab的图形功能 章 的图形功能
混合式的命令格式 的命令格式plot(X,Y)中,对X和Y而言,可分下 而言, 在混合式的命令格式 中 和 而言 列几种情况: 列几种情况: 都是向量,则长度必须相等; ◆如果 X 和 Y 都是向量,则长度必须相等; 是向量, 是一个矩阵, ◆如果 X 是向量,而 Y 是一个矩阵,X 的长度与矩阵 Y 的行数或列数相等, 的行数或列数相等,则它的作用是将向量 X 与矩阵 Y 的 每列或每行的向量相对应作折( 方阵时 每列或每行的向量相对应作折( 曲)线,当 Y 是方阵时, 列向量对应作图 对应作图; 则将向量 X 与矩阵 Y 的列向量对应作图; 是矩阵, 是向量, ◆如果 X 是矩阵,Y 是向量,Y 的长度等于矩阵 X 的行 数或列数, 相对应作图. 数或列数,则将 X 的每列或每行的向量与 Y 相对应作图. 方阵时 的各列与 对应作图; 当 X 是方阵时,则将 X 的各列与 Y 对应作图; 都是矩阵,且维数相同,则按列与列 列与列的对 ◆如果 X 和 Y 都是矩阵,且维数相同,则按列与列的对 应方式来作图. 应方式来作图.
Matlab工程应用基础3.2
4、程序结构与流程控制语句 a) 顺序结构
第3章 Matlab语言程序设计
b) 条件结构
或
if- else- end 语句
第3章 Matlab语言程序设计
绘出函数 IF1.m,IF11.m
>> x=-3:0.1:3; >> if x>=1 y=2*x.^2+1; plot(x,y) elseif -1<x<1 y=5; plot(x,y) else y=-x.^3; plot(x,y) end
fclose(Fid);
第3章 Matlab语言程序设计
txt.dat内容 0.00, 0.10000000 0.20, 0.30000000 0.40, 0.50000000 0.60, 0.70000000 0.80, 0.90000000 1.00, 1.00000000 1.11, 1.22140276 1.35, 1.49182470 1.65, 1.82211880 2.01, 2.22554093 2.46, 2.71828183 %前11个数显示的是x的值，左 边保留2位小数，右边8位
2 x 2 1 x 1 y 0 1 x 1 的图像。 x3 x 1
折扣问题
>> book=20; >> number=40; >> sums=0.0; >> if number>=30 sums=book*number*0.7; end >> sums sums = 560
fibfun(1)=1 fibfun(2)=1 for n=1:10 if n> 2 fibfun(n)=fibfun(n-1)+fibfun(n-2) else f=1 End end
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编程与工程应用第1章MATLAB操作基础
五、当前目录窗口
3. 设置搜索路径
(1) 用path命令设置搜索路径。例如，将用户目录c:\mydir 加到搜索路径下，可在命令窗口输入命令： path(path,’c:\mydir’)
(2) 用对话框设置搜索路径 在MATLAB的File菜单中选Set Path命令或在命令窗口执 行pathtool命令，将出现搜索路径设置对话框。通过Add Folder或Add with Subfolder命令按钮将指定路径添加 到搜索路径列表中。 在修改完搜索路径后，需要保存搜索路径。
保持到磁盘文件中。 ▪ 缺省的磁盘文件扩展名为“.mat”，可以使用“-”定义
不同的存储格式（ASCII、V4等）
第1章 MATLAB操作基础
四、MATLAB的工作空间
（2）load filename variables ▪ 将以前用save命令保存的变量variables从磁盘文件中调
第1章 MATLAB操作基础
1.1 MATLAB简介 1.2 MATLAB集成环境 1.3 MATLAB语言的结构 1.4 MATLAB的磁盘文件 1.5 MATLAB帮助系统
第1章 MATLAB操作基础
1.1 MATLAB简介
一、MATLAB语言的显著特点
1. 功能强大、适用范围广 ▪ 具有强大的矩阵运算能力，使得矩阵运算非常简单。 ▪ 应用于自动控制、生物医学工程、语音处理、图像处理、
第1章 MATLAB操作基础
四、命令历史窗口
▪ 在默认设置下，历史记录窗口中会自动保留自安 装起所有用过的命令的历史记录，并且还标明了 使用时间，从而方便用户查询。而且，通过双击 命令可进行历史命令的再运行。如果要清除这些 历史记录，可以选择Edit菜单中的Clear Command History命令。
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程序设计与应用基础教程
matlab程序设计与应用基础教程Matlab是一种强大的科学计算软件，在工程学、数学和计算机科学等领域得到广泛应用。
本文将介绍Matlab程序设计与应用的基础知识，帮助读者快速上手使用该软件。
一、Matlab的基本概念和特点Matlab是Matrix Laboratory的缩写，它以矩阵为基础，提供了丰富的数学函数和工具箱，方便用户进行科学计算、数据分析和可视化等操作。
Matlab的语法简洁易学，能够快速实现复杂的数值计算和算法开发。
同时，Matlab还支持面向对象编程，方便用户进行程序的模块化设计和复用。
二、Matlab的环境和基本操作在开始使用Matlab之前，首先需要了解Matlab的环境和基本操作。
Matlab提供了一个交互式的命令行界面，用户可以在命令窗口中输入和执行命令。
此外，Matlab还提供了图形用户界面（GUI），用户可以通过菜单和工具栏进行操作。
用户可以使用Matlab自带的编辑器编写和编辑脚本文件，也可以在命令窗口中直接输入命令。
三、Matlab的基本数据类型和变量在Matlab中，数据是以矩阵的形式存储和处理的。
Matlab提供了多种数据类型，包括数值型、字符型、逻辑型等。
用户可以使用赋值语句将数据保存到变量中，并通过变量名进行引用和操作。
Matlab还支持数组和矩阵的运算，用户可以进行向量化计算，提高计算效率。
四、Matlab的基本运算和函数Matlab提供了丰富的数学函数和运算符，用户可以使用这些函数进行数值计算和数据处理。
例如，用户可以使用加减乘除等运算符进行基本的算术运算，使用sin、cos、exp等函数进行数学运算，使用max、min、mean等函数进行统计分析。
此外，Matlab还提供了大量的工具箱，包括信号处理、图像处理、优化等，方便用户进行专业领域的计算和分析。
五、Matlab的程序设计基础Matlab不仅可以进行简单的计算和数据处理，还可以进行复杂的程序设计。
Matlab工程应用基础_2_1Matlab语言程序设计
P( x) = a0 x n + a1x n 1 + ... + an 1x1 + an P = [a0 , a1,...an 1, an ]
2,运算符与操作符 数学运算符
操作符
冒号" 冒号" :" 可以用来产生向量; 可以用来产生向量; 用作矩阵的下标,部分地选择矩阵元素; 用作矩阵的下标,部分地选择矩阵元素; 进行行循环操作. 进行行循环操作. 续号" …" 表示一行未完,而在下一行继续; 续号" " 表示一行未完,而在下一行继续; 分号" 分号" ;" 在方括号中,表示矩阵中行的结尾; 在方括号中,表示矩阵中行的结尾; 用在每行的结尾, 不显示该行运算的结果. 用在每行的结尾,则 不显示该行运算的结果.
1, Matlab数据类型 , 数据类型 变量和常量 数字变量的格式 字符串 单元型变量 结构型变量 矩阵, 矩阵,向量 多项式
a) 变量和常量 变量(包括函数 命名规则:由英文字母, 包括函数)的 变量 包括函数 的命名规则:由英文字母,数字和下划线 混合组成, 混合组成,不得包含空格和标点 ;第一个字符必须是英 文字母,最多包括31个字符 对字母的大小写敏感. 个字符; 文字母,最多包括 个字符; 对字母的大小写敏感. 局部变量和全局变量 永久变量(常量) 永久变量(常量) 只能在某一函数体内使用, 只能在某一函数体内使用,而不能从其他函数和 Matlab 工作空间访问的变量,就是局部变量 局部变量. 工作空间访问的变量,就是局部变量. 在几个函数及M 函数中都能使用的变量就是全局变 在几个函数及 atlab函数中都能使用的变量就是全局变 函数中都能使用的变量就是 全局变量名应尽可能大写,并由globe声明) 声明) 量. (全局变量名应尽可能大写,并由 声明
Matlab基础与应用(范群树)
数值计算
代数方程求解
求解一元或多元代数 方程。
矩阵运算
进行矩阵的加、减、 乘、除等基本运算。
微积分计算
计算函数的极限、导 数、积分等微积分问 题。
线性代数
进行矩阵的特征值、 特征向量、逆矩阵等 线性代数计算。
非线性优化
求解非线性优化问题， 如最小二乘法、梯度 下降法等。
Matlab基础与应用
目录
• Matlab简介 • Matlab基础操作 • Matlab编程技巧 • Matlab应用实例 • Matlab与其他软件的交互
01
Matlab简介
Matlab的起源与发展
起源
Matlab最初是由Cleve Moler于1970 年代开发的，旨在为线性代数课程提 供一种实用的计算工具。
数值分析
Matlab提供了多种数值分析工具，如求解方程、积分、微分等。
符号计算
符号变量与表达式
在Matlab中，可以使用符号工具箱进行符号计算，定义符号变 量和表达式。
符号运算
支持符号代数运算，如加、减、乘、除、积分、微分等。
符号方程求解
可以求解符号代数方程和微分方程。
流程控制
01
02
03
条件语句
信号处理
傅里叶变换
将信号从时域变换到频 域，用于信号分析。
滤波器设计
设计各种滤波器，如低 通、高通、带通等。
信号合成
生成各种类型的信号， 如正弦波、方波、三角
波等。
信号采样与重构
对信号进行采样，然后 通过插值等方法重构信
号。
控制系统仿真
01
线性系统仿真
对线性控制系统进行仿真，如一阶、 二阶系统等。
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工程应用基础_438
Matlab工作环境界面
1. MATLAB 的启动
桌面快捷方式启动 开始菜单方式启动
2. MATLAB和退出
Matlab菜单命令/关闭按钮 在Matlab命令窗口输入exit或quit
Matlab工作环境界面
标题栏 包含一行标题栏、一行 菜单栏、一行工具栏、 五个工作窗口和一行注 释栏。 五个工作窗口分别为: 发射台（ Launch Pad）、 发射台 工作区（ Workspace）、 命令历史（ Command History）、当前路径 （ Current Directory）和 命令窗口（ Command 历史命令 Windows）。 菜单栏 常用工具栏
使用教材及参考书
1. 苏晓生，《掌握Matlab 6.0及其工程应用》，北 京科学出版社 2002。 2. 王沫然编，《Matlab与科学计算》（第2版）， 电子工业出版社，2003。 3. Magrab, Edward B. 著，高会生等译，《Matlab 原理与工程应用》，北京电子工业出版社， 2002。 4. 精锐创作组编著，《Matlab 6.0科学运算完整解 决方案》，人民邮电出版社，2001。
课程的性质、目的和任务
Matlab 是一个可视化的计算程序，被广泛 地应用在科学运算领域里。它具有功能强大、使 用简单等特点，内容包括：数值计算、符号计算、 数据拟合、图形图像处理、系统模拟和仿真分析 等功能。此外，用 Matlab 还可以进行动画设计、 有限元分析等。 本课程的目的是使学生能够运用 Matlab 进 行 一 般 的 工 程 计 算 ， 掌 握 Matlab 的 基 本 技 术 （基本计算、矩阵处理、符号运算和图形显示技 术等），为将来从事工程技术方面的产品开发、 科学研究、工程计算和管理打下一定的基础。
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。
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第1章上机练习
（ 1）以两种方式打开 MATLAB 工作窗口，进入MATLAB 6.0 的 工作环境，并退出。 （ 2）尝试、熟悉 MATLAB 6.0 的各栏菜单以及各个工具栏的功能。 （ 3）重新启动 MATLAB 6.0，进入 MATLAB 工作窗口，用 who 命令查看当前工作空间内有无变量及其值。 （ 4）绘制函数y=cos(5x+2)/sin(3x+1)的图像，并求解当 x=2 时 的函数值。 （ 5）此时再次用 who 命令查看工作空间内的变量名及其值，与（ 3） 比较，同时用whos 命令查看变量，比较与 who 命令的不同。 （ 6）熟练掌握 MATLAB 的通用命令。 （ 7）练习并熟练掌握 MATLAB 的帮助命令，学会利用 MATLAB 的帮助信息。 （8）用 lookfor 命令查找函数 cos 的信息，并与 help 命令查找的 结果相比较，注意采用两种命令之间的差别。
Matlab帮助系统
demo 命令
基本矩阵演示窗口
MATLAB 演示窗口
Matlab帮助系统
helpwin 命令用于打开 MATLAB 的帮助文件窗MFra bibliotektlab帮助系统
lookfor 命令允许用户通过完整的或部分 关键字来搜索要查找的内容 who 和 whos 的作用是列出在 MATLAB 工作内存中驻留的变量名 exist 命令用来查找或检查变量和函数的 存在性
Matlab工作环境界面
例 1-1 绘制函数 y=2sin(1+x)的图像，并计算当 x=0.5 时的函数值。
x=(1:0.1:10);
%给出自变量 x 的定义域 y=2*sin(1+x); %写出函数形 式 plot(x，y) %绘出函数图形 y=2*sin(1+0.5) %求当 x=0.5 时的 y 值，其 后不加分号， 直接在窗口中 给出结果 y =1.9950 %输出 y 的计 算结果
使用教材及参考书
1. 苏晓生，《掌握Matlab 6.0及其工程应用》，北 京科学出版社 2002。 2. 王沫然编，《Matlab与科学计算》（第2版）， 电子工业出版社，2003。 3. Magrab, Edward B. 著，高会生等译，《Matlab 原理与工程应用》，北京电子工业出版社， 2002。 4. 精锐创作组编著，《Matlab 6.0科学运算完整解 决方案》，人民邮电出版社，2001。
Matlab简介
2、MATLAB 的主要特点
MATLAB 的基本单位为矩阵. MATLAB 语言以解释方式工作. 具有非常友好的人机界面。 具有强大的作图和数据可视化功能. 具有极强的可扩展性。
3、MATLAB 的基本组成
MATLAB 主程序、Simulink 动态系统仿真和 MATLAB 工 具箱（ Toolbox）三大部分组成。 主程序包括了 MATLAB 语言、工作环境、句柄图形、数学函 数库和应用程序接口五部分.
Matlab工程应用基础
Application of Matlab in Engineering
学 时：32（讲课16， 上机16） 学分：2 适用对象：工程类专业本科生 教学方法：授课、上机练习和自学相结合 考核要求：平时成绩（以上机为主）30%，最终考试70% 授课教师：姜歌东（gdjiang@) 上 课：星期2、4（7、8节），西2-西305 上 机：星期1、3（7、8节），教1-南406
第1章 Matlab概述
1、Matlab简介 2、Matlab的工作环境 3、Matlab帮助系统
Matlab简介
1、MATLAB 的起源与发展
MATLAB 是“ 矩阵实验室”（ MATrix LABoratory）的缩 写，最初版本是由 Cleve Moler 博士用 FORTRAN 语言开发 的矩阵分析软件。 80 年代初期，由 Cleve Moler 和 John Little采用 C 语言 改写了 MATLAB 的内核。成立了 Mathworks 软件开发公司， 并于1984 年将 MATLAB 正式推向市场。 1992 年初推出了应用于 Windows 操作系统的 MATLAB 4.x 版本。 1997 年推出 5.1 版本。 1998 年推出 5.2 版本。 1999 年推出 MATLAB 5.3 版本，MATLAB 5.3对应于 Release 11 。 2000 年又推出了更为简便易学的 MATLAB 6.0 版本， MATLAB 6.0 对应于 Release 12。
Matlab工作环境界面
1. MATLAB 的启动
桌面快捷方式启动 开始菜单方式启动
2. MATLAB和退出
Matlab菜单命令/关闭按钮 在Matlab命令窗口输入exit或quit
Matlab工作环境界面
标题栏 包含一行标题栏、一行 菜单栏、一行工具栏、 五个工作窗口和一行注 释栏。 五个工作窗口分别为: 发射台（ Launch Pad）、 发射台 工作区（ Workspace）、 命令历史（ Command History）、当前路径 （ Current Directory）和 命令窗口（ Command 历史命令 Windows）。 菜单栏 常用工具栏
web菜单栏
Matlab帮助系统
3、Matlab常用的窗口帮助命令
Matlab帮助系统
help 命令
直接输入 help，MATLAB 将列出所有的帮助主 题，每个帮助主题对应于 MATLAB搜索路径中的 一个目录； help 后加帮助主题，可获得指定帮助主题的帮助 信息； help 后加函数名； help 后加命令名，将得到指定命令的用法；
教学基本要求
1. 了解 Matlab 语言特点、熟悉 Matlab 视窗环境、掌握 Matlab帮助功能的基本使用方法。 2. 掌握 Matlab 中变量和函数的有关概念、以及矩阵和多 项式的构造和运算方法。初步具有将一般数学问题转化 为计算模型的能力，并能够使用常用的几种常用的函数 进行简单的问题求解。 3.搞清符号变量和符号表达式的定义，并能用符号运算解 决一般的微积分和方程求解问题。掌握 Matlab 程序设 计的几种基本控制转移语句，学会使用数组和简单M 文 件的编程，了解类和对象的概念。 4.掌握二维平面图形和三维立体图形的绘制方法，进行数 据可视化处理。理解用户图形界面程序的构造，掌握编 程方法。
Matlab工作环境界面
例 1-2 绘制函数 y=3x3-10x2+5x-8的图像 for i=1:100
x(i)=0.1*i;
y(i)=3*x(i)^310*x(i)^2+5*x(i)-8;
end
plot(x,y)
Matlab工作环境界面
3、MATLAB 通用命令
Matlab帮助系统
1、Matlab联机帮助 #工具条中的？按钮； #help菜单栏中前2 项中的任何一项； #在命令窗口中执行 helpdesk或doc。 2、Matlab的网上资源
课程的性质、目的和任务
Matlab 是一个可视化的计算程序，被广泛 地应用在科学运算领域里。它具有功能强大、使 用简单等特点，内容包括：数值计算、符号计算、 数据拟合、图形图像处理、系统模拟和仿真分析 等功能。此外，用 Matlab 还可以进行动画设计、 有限元分析等。 本课程的目的是使学生能够运用 Matlab 进 行 一 般 的 工 程 计 算 ， 掌 握 Matlab 的 基 本 技 术 （基本计算、矩阵处理、符号运算和图形显示技 术等），为将来从事工程技术方面的产品开发、 科学研究、工程计算和管理打下一定的基础。
命令 窗口 工作区
当前路径
Matlab工作环境界面
1、MATLAB 菜单项
File（ 文件）菜单 Edit（ 编辑）菜单 View（ 视图）菜单 Window（ 窗口）菜单 Web（ 连网信息） Help（ 帮助）菜单
Matlab工作环境界面
2、MATLAB工具栏
用 MATLAB 的 M 文件编辑器新建一个 M 文件； 用 MATLAB 编辑器打开一个文件； 将选中的内容剪切到剪贴板； 将选中的内容复制到剪贴板； 将剪贴板中的内容粘贴到光标指定的位置； 撤消最近一次的操作； 打开 Simulink 浏览器； 打开 MATLAB 帮助窗口。 当前工作路径