MATLAB程序设计2014春概要
《MATLAB程序设计》教学大纲
《MATLAB程序设计》教学大纲一、课程介绍本课程是一门针对计算机科学和工程学专业的研究生开设的课程,旨在通过教授MATLAB编程语言的基础知识和应用技能,培养学生掌握利用MATLAB解决实际问题的能力。
二、课程目标1.熟悉MATLAB编程语言的基本语法和数据类型;2.掌握MATLAB的函数定义和调用,以及文件的读写操作;3.理解MATLAB中的控制结构,包括条件语句和循环语句;4.学会使用向量和矩阵进行数据处理和分析;5.能够利用MATLAB进行图形绘制和数据可视化;6.培养独立解决问题和团队合作能力。
三、教学内容和安排1.MATLAB简介和基本操作(2学时)-MATLAB的历史和应用领域;-MATLAB的安装和界面介绍;-MATLAB的基本操作和运行脚本文件。
2.MATLAB的变量和数据类型(4学时)-MATLAB变量的定义和赋值;-MATLAB的基本数据类型和操作;-字符串处理和函数调用。
3.MATLAB的函数和文件操作(6学时)-函数定义和调用;-函数输入和输出参数;-文件的读写操作和数据存储。
4.MATLAB的控制结构(8学时)-条件语句和逻辑运算;-循环语句和迭代算法;-MATLAB中的异常处理和调试技巧。
5.MATLAB中的向量和矩阵操作(10学时)-向量和矩阵的定义和运算;-矩阵的乘法和求逆;-线性方程组的求解。
6.MATLAB的数据处理和分析(8学时)-数据的导入和清洗;-数据的统计和分布;-数据可视化和图形绘制。
7.MATLAB的高级应用(6学时)-符号计算和数值积分;-离散信号处理和滤波器设计;-优化算法和机器学习。
8.MATLAB的项目实践(6学时)-小组项目的选题和设计;-项目实施和数据分析;-结果展示和总结。
四、教学方法1.理论讲授:通过课堂教学讲解MATLAB的基本语法和概念;2.实例演示:结合真实案例和实际问题,演示如何使用MATLAB进行编程和数据处理;3.实践操作:针对每个知识点,布置对应的编程练习和项目实践,加强学生的实际操作能力;4.小组讨论:鼓励学生在小组内讨论和合作解决问题,提高团队合作和沟通能力;5.课程实践:通过开展项目实践,提供学生实践应用MATLAB解决实际问题的机会。
Matlab程序设计和应用2014
2、变量名第一个字符必须是英文字母,最多63个字符;
3、变量名不得包含空格、标点,但可包含下划线; 三、MATLAB有一些是预定义变量,不要对预定义变量重新赋值:ans、eps、 Inf或inf、pi、NaN或nan、i或j等。 依次输入eps pi 1/0 0/0 j i观察结果。
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© 2013 四、运算符和表达式
指令
cd clf
清除图形窗
含义
设置当前工作目录
指令
exit quit
含义
关闭/退出MATLt
清除命令窗中显示内容
清除工作空间中保存的变量 列出指定目录下的文件和子目录 清单 打开M文件编辑器
md
more type which
创建目录
使其后的显示内容分页进行 显示指定M文件的内容 指出其后文件所在的目录
MATLAB程序设计和应用
何钰 冯菊 谢宁
物理科学与技术学院
© 2013
MATLAB程序设计和应用
教学目的
• 熟悉Desktop操作桌面的功能和使用
•熟练掌握数值数组、字符数组的创建、标识等 • 掌握数组运算和矩阵运算、关系操作和逻辑操作 • 了解MATALB在数值计算中的应用 •了解符号计算的符号表达式和符号函数的基本操作
用户目录和当前目录 建议用户建立一个自己的工作目录,用来存放自己创建的应用文件。并在 MATALB开始工作前,把自己的工作目录设置为当前目录。 MATLAB搜索路径的扩展和修改 运行指令时,MATLAB会沿着搜索路径,从各目录上寻找所需调用的文件、 函数、数据。如果用户有多个目录需要与MATLAB交换消息,就需将这些 目录放置在搜索路径上;如果需要一个目录用于存放运行中产生的文件和 数据,就需将这个目录设置为当前目录。 修改搜索路径 方法一:【file:set path】→设置; 方法二:用指令path(path,‟c:\my_dir‟) path(‟c:\my_dir‟ ,path)
MATLAB实验报告
中南民族大学计算机科学学院MATLAB实验报告题目MATLAB实验年级 2010专业计算机科学与技术指导教师李波小组成员(姓名学号) 实验类型综合型2014年4月22 日一、实验安排1.实验目的1.掌握字符串的生成和操作,掌握单元数组的生成和操作,掌握结构体的生成和操作。
2.掌握MATLAB 的脚本文件及其编辑和调试方法,掌握MATLAB 程序设计和开发流程,掌握MATLAB 的关系运算,逻辑运算及函数操作,掌握MATLAB 流程控制语句。
3.掌握基本符号运算,掌握符号函数的绘制,掌握符号函数微积分的运算,掌握符号方程的求解方法,掌握符号积分变换,了解MAPLE 函数的调用方法,了解符号计算器的使用。
4.了解MATLAB 的图形窗口,掌握MATLAB 基本二维图形,三维图形的绘制,以及图形的绘制,如柱形图,饼状图,掌握图形注释的添加和管理,了解三维图形的视点控制及颜色,光照控制5.了解Matlab 的图形对象及其属性,掌握MATLAB 图形对象属性的设置及其查询,掌握MATLAB 的图形对象句柄的访问及其操作。
2.实验内容(1) 编写一个脚本,查找给定字符串中指定字符出现的次数和位(2) 创建2x2单元数组,创建 2×2 单元数组,第 1、2 个元素为字符串,第三个元素为整型变量,第四个元素为双精(double )类型,并将其用图形表示。
(3) 创建一个结构体,用于统计学生的情况,包括学生的姓名、学号、各科成绩等。
然后使用该结构体对一个班级的学生成绩进行管理,如计算总分、平均分、排列名次等。
(4) 在MATLAB 中使用一个循环确定:如果用户最初在一个银行帐户中存储$10000,并且在每年的年终再存储$10000(银行每年支付6%的利息),那么账户上要积累$1000000要需要多长时间。
(5)设x 为符号变量,()421f x x x =++,()32458g x x x x =+++,试进行如下运算:(1)()()f x g x + (2)()()f x g x ⨯ (3)求()g x 的反函数(4)求g 以()f x 为自变量的复合函数(6)合并同类项22325325x x x x-++--(7)因式分解将 7798666 进行因数分解,分解为素数乘积的形式(8)绘制下列函数的图像()2sinf x x x=+,[]0,2π(9)编写程序,该程序在同一窗口中绘制函数在[]0,2π之间的正弦曲线和余弦曲线,步长为/10π,线宽为 4 个象素,正弦曲线设置为蓝色实线,余弦曲线颜色设置为红色虚线,两条曲线交点处,用红色星号标记。
MATLAB程序设计教程总结
MATLAB程序设计教程总结MATLAB程序设计是一项广泛应用于科学计算、工程仿真、数据分析和可视化等领域的编程语言和环境。
它以其简单易用、高效快捷的特点,受到了众多研究者、工程师和学生的喜爱。
下面是对MATLAB程序设计教程的总结。
整体结构:MATLAB程序一般由多个函数文件和脚本文件组成,其中主要的计算功能和算法实现都在函数文件中完成,而脚本文件主要用于调用和展示函数文件的功能。
1. 变量和数据类型:MATLAB中的变量是不需要事先声明的,可以根据需要直接赋值创建。
常用的数据类型有数值型、字符串、逻辑型和结构数组等。
数值型包括整型、浮点型和复数型,可以进行基本的算术运算,并且具有丰富的内置数学函数。
2. 控制流程:MATLAB中的控制流程语句包括条件语句和循环语句。
条件语句包括if-else语句和switch-case语句,用于根据不同的条件执行不同的代码块。
循环语句包括for循环和while循环,用于重复执行某个代码块。
3. 函数和脚本:函数是MATLAB程序设计的核心,用于封装和重复使用代码。
函数文件以.m为后缀名,包含函数名、输入参数和输出参数等。
脚本文件以.m为后缀名,也是一段可执行的MATLAB代码,主要用于调用和展示函数文件中的功能。
4. 矩阵和向量运算:MATLAB以矩阵和向量为基本的数据结构,支持矩阵和向量的运算和操作。
矩阵和向量运算可以使用MATLAB提供的丰富的运算符和函数,如加法、减法、乘法、除法、转置、逆矩阵、特征值等。
5. 图形绘制和数据可视化:MATLAB提供了强大的图形绘制功能,可以用于生成各种类型的二维和三维图形。
可以通过简单的命令和函数实现数据的可视化,如线图、散点图、柱状图、三维图等。
同时,还可以通过设置图形属性和样式来美化图形的效果。
6. 文件输入输出和数据处理:MATLAB可以进行文件的读写操作,包括文本文件、二进制文件、图像文件等。
可以使用内置的函数读取和处理数据文件,进行数据分析和处理。
matlab 程序设计
【例5.8】用try... catch... end结构来进行矩阵相乘运算. 例
% EX0508 try结构 n=4; a=magic(n); m=3; b=eye(3); try c=a*b catch c=a(1:m,1:m)*b end lasterr
5.2.6 流程控制语句
break, continue, return, pause, keyboard, input 1. break命令 命令 break命令可以使包含break的最内层的for或while 语句强制终止,立即跳出该结构,执行end后面的命令, break命令一般和if结构结合使用.
5.2.4 switch…case开关结构
语法: switch 开关表达式 case 表达式 表达式1 语句段1 语句段 case表达式2 case表达式2 表达式 语句段2 语句段 ... otherwise 语句段n 语句段 end
说明: (1) 将开关表达式依次与case后面的表达式进行比较,如 果表达式1不满足,则与下一个表达式2比较,如果都不 满足则执行otherwise后面的语句段n;一旦开关表达式 与某个表达式相等,则执行其后面的语句段. (2) 开关表达式只能是标量或字符串. (3) case后面的表达式可以是标量,字符串或元胞数组, 如果是元胞数组则将开关表达式与元胞数组的所有元素 进行比较,只要某个元素与开关表达式相等,就执行其 后的语句段.
(2) 将函数文件保存为"Ex0502.m". (3) 在MATLAB命令窗口输入以下命令,则会出现f的计算值 注意: 注意:M脚本文件和M函数文件的文件名及函数名的命名规 和绘制的曲线:f=Ex0502(0.3) 则与MATLAB变量的命名规则相同.
Matlab程序设计
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例:计算2个数的和,根据输入的参数个数不同使用不同 的运算表达式。 function [sum]=Ex0514(x,y) if nargin==1 sum=x+0; else if nargin==0 sum=0; else sum=x+y end end [sum]=Ex0514(1,2)
可以在某一目录中建立一个private目录来存放相关函数,具有性质:在 私有目录下的私有函数,只能被其父目录的M函数文件调用,对其他目 录的文件私有函数是不可见的,可以和其他目录下的函数重名;私有函 数父目录的M脚本文件也不可调用私有函数;在函数调用搜索时,私有 函数优先于其他MATALB路径上的函数。
局部变量和全局变量
(1)局部变量是在函数体内部使用的变量,其影响范围只 能在本函数内,仅存在于函数的工作空间内,只在函数执行 期间存在,函数执行完变量消失。
(2)全局变量是可以在不同函数工作空间和MATLAB工作 空间中共享使用的变量。在使用前必须用global定义,而且 每个要共享全局变量的函数和工作空间,都必须逐个用 global对变量加以定义。
m文件模式
m文件编辑器缺省设置是(通过菜单Preferences) c:\windows\notepad.exe 还可设成:c:\windows\write.exe c:\windows\command\ 注意:所创建的m文件必须纳入matlab搜索路 径后,才能在matlab命令窗口运行。
第七章 MATLAB程序设计
1、输入程序: %对两个矩阵相 加 clc clear a=[1,2,3]; b=[4,5,6]; c=a+b
3、在命令窗口输入 myadd,回车 或打开文件,点击运 行按钮 给出结果: c=
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打开已有的M文件,也有3种方法: (1) 菜单操作。从MATLAB主窗口的File菜单 中选择Open命令,则屏幕出现Open对话框, 在Open对话框中选中所需打开的M文件。在 文档窗口可以对打开的M文件进行编辑修改, 编辑完成后,将M文件存盘。 (2) 命令操作。在MATLAB命令窗口输入命令: edit 文件名,则打开指定的M文件。 (3) 命令按钮操作。单击MATLAB主窗口工具 栏上的Open File命令按钮,再从弹出的对话 框中选择所需打开的M文件。
直接访问work space 通过函数形参传递数据 中所有变量 直接选取MATLAB中 精心设计完成指定功能 执行的语句 重复操作 MATLAB功能扩展
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1.3 M文件的创建
m文件的类型是普通的文本文件,我们可以使用 系统认可的文本文件编辑器来建立m文件。如 MATLAB下的m文件编辑器、windows的记事 本和word等。
s=pi*r*r; p=2*pi*r;
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特定规则:
1.函数m文件第一行必须以单词function作为引导词,表示该M文件是一 个函数文件,必须遵循如下形式: function <因变量>=<函数名>(<自变量>)
2.函数名的命名规则与变量名相同,m文件的文件名必须是 <函数名> .m。 3.输入形参为函数的输入参数,输出形参为函数的输出参数。当输出形 参多于一个时,则应该用方括号括起来。 4.程序中的变量均为局部变量,不保存在工作空间中。其变量只在函数 运行期间有效。
《MATLAB程序设计与应用》教学大纲
《MATLAB程序设计与应用》教学大纲一、课程介绍1.课程名称:MATLAB程序设计与应用2.适用对象:计算机科学与技术、软件工程、自动化等专业的本科生3.课程学分:3学分4.课程时长:36学时二、课程目标1.掌握MATLAB环境的基本操作和界面布局;2.理解MATLAB程序的基本语法和编程思想;3.能够利用MATLAB解决实际问题,并进行数据可视化;4.了解MATLAB在科学计算、图像处理、信号处理等领域的应用。
三、教学内容和安排1.第一讲:MATLAB入门-MATLAB环境介绍和基本操作;-MATLAB界面布局和常用工具;-MATLAB变量和数据类型。
2.第二讲:MATLAB基本算法-MATLAB算术运算和逻辑运算;-MATLAB矩阵和向量的操作;-MATLAB函数和脚本文件的编写。
3.第三讲:MATLAB流程控制-MATLAB条件语句和循环语句;-MATLAB函数和脚本文件的调用;-MATLAB调试和错误处理。
4.第四讲:MATLAB数据处理-MATLAB数据输入和输出;-MATLAB数据结构和文件操作;-MATLAB数据预处理和清洗。
5.第五讲:MATLAB数据可视化-MATLAB绘图命令和参数调整;-MATLAB二维和三维图像的绘制;-MATLAB图像保存和发布。
6.第六讲:MATLAB科学计算-MATLAB基本数值计算函数;-MATLAB数值积分和微分;-MATLAB符号计算和矩阵运算。
7.第七讲:MATLAB图像处理-MATLAB图像读取和显示;-MATLAB图像增强和滤波;-MATLAB图像分割和识别。
8.第八讲:MATLAB信号处理-MATLAB信号生成和频谱分析;-MATLAB滤波器设计和滤波;-MATLAB音频处理和语音识别。
9.第九讲:MATLAB应用拓展-MATLAB工具箱和函数库的使用;-MATLAB应用案例分析;-MATLAB与其他编程语言的集成。
四、教学方法和评价方式1.教学方法-讲述理论知识,引导学生动手实践;-组织实例演示和案例讨论;-提供课后练习和编程作业。
东北大学MATLAB程序设计2014
函数文件的基本结构
(1)函数文件的定义行(Function Define Line)。 函数的定义行表明该M文件是一个函数文件,并且 定义了函数名、输入和输出参数。 例:fcircle.m中的第一行是函数文件的定义行。其中, function [s,p]=fcircle (r) – function是关键字; – fcircle为函数名; – r为输入参数; – s、p为输出参数。
数据输出
MATLAB提供的命令窗口输出函数主要有disp函数
– 调用格式:disp(输出项) – 其中输出项既可以为字符串,也可以为矩阵。 >> A='Hello,Tom'; >> disp(A) Hello,Tom >> A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]; >> disp(A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
12 43 3 6 43 4 3 -54
程序的暂停
暂停程序的执行使用pause函数
– 调用格式:pause(延迟秒数)
如果省略延迟时间,直接使用pause,则将暂停程 序,直到用户按任一键后程序继续执行。 若要强行中止程序的运行可使用Ctrl+C命令。
选择结构
选择结构是根据给定的条件成立或不成立,分 别执行不同的语句。 实现选择结构的语句有if语句、switch语句和try 语句。 (1)单分支if语句的调用格式: if 条件 语句组 end
– 菜单操作:从MATLAB主窗口的【File】菜单 中选择【New】菜单项,再选择M-file命令,将 出现MATLAB文本编辑器窗口。 – 命令操作:在MATLAB命令窗口输入命令edit, 启动MATLAB文本编辑器。 – 命令按钮操作:单击MATLAB主窗口工具栏上 的New M-File命令按钮,启动MATLAB文本编 辑器
matlab程序课程设计
matlab程序课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握MATLAB编程的基本知识和技能,能够运用MATLAB解决简单的数学和工程问题。
具体目标如下:1.理解MATLAB的基本概念,如变量、矩阵、数组等。
2.掌握MATLAB的基本语法,如运算符、函数、循环和条件语句等。
3.了解MATLAB的绘图功能,能够绘制基本的图形。
4.能够使用MATLAB进行简单的数学计算和数据分析。
5.能够编写MATLAB脚本程序,解决实际问题。
6.能够使用MATLAB的绘图功能,进行数据可视化。
情感态度价值观目标:1.培养学生的计算机编程思维,提高解决问题的能力。
2.培养学生团队合作的精神,提高沟通与协作能力。
3.培养学生对科学研究的兴趣,提高创新意识。
二、教学内容根据教学目标,本课程的教学内容主要包括以下几个方面:1.MATLAB概述:介绍MATLAB的发展历程、功能特点和应用领域。
2.MATLAB基本语法:变量、矩阵、数组、运算符、函数、循环和条件语句等。
3.MATLAB绘图功能:基本图形绘制、图形编辑和格式设置等。
4.MATLAB编程实践:数学计算、数据分析、实际问题解决等。
5.第1周:MATLAB概述和基本语法。
6.第2周:MATLAB绘图功能。
7.第3周:MATLAB编程实践(数学计算和数据分析)。
8.第4周:MATLAB编程实践(实际问题解决)。
三、教学方法为了达到教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解MATLAB的基本概念、语法和绘图功能。
2.案例分析法:分析实际问题,引导学生运用MATLAB编程解决。
3.实验法:上机操作,让学生亲手编写MATLAB程序,巩固所学知识。
4.小组讨论法:分组完成项目任务,培养团队合作和沟通能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将采用以下教学资源:1.教材:《MATLAB程序设计》。
2.参考书:提供一些MATLAB编程的参考书籍,供学生自主学习。
MATLAB应用实验指导书1234-结果
************************ MATLAB语言实验指导书************************中国矿业大学信息与电气工程学院2014年3月实验一 MATLAB 工作环境熟悉及基本运算一、实验目的:熟悉MATLAB 的工作环境,学会使用MATLAB 进行一些简单的运算。
掌握基本的矩阵运算及常用的函数。
二、实验内容:MATLAB 的启动和退出,熟悉MATLAB 的桌面(Desktop ),包括菜单(Menu )、工具条 (Toolbar )、命令窗口(Command Window)、历史命令窗口、工作空间(Workspace)等;完成一些基本的矩阵操作;学习使用在线帮助系统。
三、实验步骤:1、启动MATLAB ,熟悉MATLAB 的桌面。
2、在命令窗口执行命令完成以下运算,观察workspace 的变化,记录运算结果。
(1)(365-522-70) 3 = (2)area=pi*^2 =(3)已知x=3,y=4,在MATLAB 中求z :()232y x y x z -== 576 (4)将下面的矩阵赋值给变量m1,在workspace 中察看m1在内存中占用的字节数。
m1=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡11514412679810115133216 执行以下命令 >>m1( 2 , 3 )=10 >>m1( 11 )=6>>m1( : , 3 )= 3 10 6 15>>m1( 2 : 3 , 1 : 3 )=[ 5 11 10;9 7 6]>>m1( 1 ,4 ) + m1( 2 ,3 ) + m1( 3 ,2 ) + m1( 4 ,1)=34 (5)执行命令>>help abs查看函数abs 的用法及用途,计算abs( 3 + 4i )=5 (6)执行命令 >>x=0::6*pi; >>y=5*sin(x); >>plot(x,y)(7)运行MATLAB 的演示程序,>>demo ,以便对MATLAB 有一个总体了解。
《Matlab程序设计》课程教学大纲
Matlab程序设计Matlab Program Design一、课程基本情况课程类别:专业任选课课程学分:2学分课程总学时:32学时,其中讲课:24学时,实验(含上机):8学时课程性质:选修开课学期:第4学期先修课程:计算机基础,高等数学,线形代数适用专业:电子科学与技术教材:MATLAB程序设计教程,中国水利水电出版社,刘卫国,2010,第2版开课单位:电子与信息工程学院电子科学与技术系二、课程性质、教学目标和任务MATLAB程序设计是电子与电气信息类相关专业的专业任选课程之一。
MATLAB是由MathWorks 公司1985 年推出的一种面向科学与工程的计算软件,它具有极强的数值计算、图形文字处理、数据分析、动态仿真、信号处理等功能,涉及了数值分析、自动控制、信号处理、图像处理等十几个领域的计算和图形显示,功能强大。
因此,将MATLAB引入教学,强化应用能力培养,学生在学习专业基础课程时,增加工程应用背景,在打好专业基础的同时,提高学生的应用、创新意识。
通过本课程的学习,使学生学习和掌握如何利用MATLAB对所学理论、原理和方法进行计算机仿真,通过仿真,加深对所学知识的理解和掌握,解决学习相关课程中遇到的抽象问题,为后续专业课程的学习奠定基础。
通过工程软件在电气类专业基础课程的应用,提高学生动手能力、分析问题与解决问题的能力,到达对学生的工程意识培养的目的。
三、教学内容和要求第1章MATLAB系统环境(2学时)(1 )了解MATLAB的影响及其开展历史和MATLAB 7.0的主要功能;(2)理解MATLAB 7.0的运行环境与安装过程,熟悉菜单栏、工具栏的使用;( 3)掌握命令窗口、历史记录窗口、当前目录窗口的使用方法;重点:命令窗口、历史记录窗口、当前目录窗口的使用方法;难点:MATLAB 7.0的辅助局部和MATLAB的数学函数库。
第2章MATLAB数据及其运算(2学时)(1 )了解元胞数组、结构与结构数组;( 2)理解一、二维数组的创立方法;( 3)掌握数值表示、变量表达式、矩阵的表示、字符串矩阵的算术运算、数组运算;重点:矩阵线性运算;创立数组、数组的算术运算;难点:数组运算。
第四章 MATLAB程序设计
第二节 选择结构
2.1 if 语句
在MATLAB中,if 语句有三种格式
1、单分支if 语句
语句格式为: if 条件 语句组 end 当逻辑表达式的值为真时,执行该结 构中的执行语句,执行完之后继续向 下进行;若为假,则跳过结构中的内 容,向下执行。
实例分析
例4.4 当x是整数矩阵时,输出x的值。
程序3:
x=input('输入x='); y=cos(x+1)+sqrt(x*x+1);
u=cos(x+1);
v= sqrt(x*x+1); y=u+v end if x~=10
if x~=10
y=x*sqrt(x+sqrt(x));
end
y
y=x*sqrt(x+sqrt(x))
end
第二节 选择结构
if 条件1 语句组1 elseif 条件2 语句组2 …… elseif 条件m 语句组m else if-elseif的执行方式为:如果逻辑表达式1 的值为真,则执行语句1;如果为假,则判 语句组m+1 断逻辑表达式2,如果为真,则执行语句2, end 否则向下执行。
3、多分支if语句
实例分析
y
实例分析
例4.11 求
ye
0.5 x
sin( x
6
)
定积分。
a=0;b=3*pi;n=1000; h=(b-a)/n; x=a:h:b; f=exp(-0.5*x).*sin(x+pi/6);
for i=1:n
s(i)= (f(i)+f(i+1))*h/2; end s=sum(s)
MATLAB程序设计教程总结
MATLAB程序设计教程总结MATLAB程序设计教程总结MATLAB程序设计教程总结一、MATLAB操作基础1、MATLAB的主要功能:(1)数值计算和符号计算功能(2)绘图功能(3)编辑语言功能(4)拓展功能2、MATLAB的安装为执行安装盘上的setp.exe文件来启动安装过程,然后按照系统提示进行操作即可。
3、MATLAB的六种操作界面:主窗口、命令窗口、工作空间窗口、当前目录窗口、命令历史窗口、start按钮。
4、MATLAB可通过path命令或对话框设置搜索路径。
5、进入MATLAB帮助界面的3种方法:(1)单击MATLAB主窗口工具栏中的help按钮(2)选择help菜单中前4项的任意一项(3)在命令窗口中输入helpwith、helpdesk或doc命令6、Help、lookfor及模糊查询为MATLAB帮助命令二、MATLAB矩阵及计算1、在MATLAB中变量名是以字母开头,后接字母、下划线的字符序列,最多允许有63个字符,且变量区分大小写,关键字和函数名不能作为变量名。
2、预定义变量:ans、eps、pi、i、j、inf、Inf、NaN、nan、nargin、nargout、realmax、realmin、lasterr、lastwarn。
3、Clear命令删除工作空间中的变量,who和whos用于显示在工作空间中一直驻留的变量名清单。
4、数据输出格式有:formatshort、formatshorte、formatlong、formatlonge、formatbank、formathex、formatt。
5、矩阵的拆分:(1)利用冒号表达式获得子矩阵(2)利用空矩阵删除矩阵的元素(3)利用reshpe(A,m,n)函数可以改变矩阵形状.6、特殊矩阵:zeros,ones,eye,rand.randn,magic(n),vander(n),hilb(n)7、算术运算包括基本算数运算、点运算和关系运算符。
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②使用示波器模块观察仿真输出
三个示波器模块
Scope
XYGraph
Display
例:用三种示波器观察正弦波信号的波形曲线与
波形信息。
③使用To Workspace模块将仿真输出信息返回 到MATLAB命令窗口
如果不用示波器直接观察结果,可将控制 系统仿真信息输入“To Workspace”中。该模 块会自动将数据输出到MATLAB命令窗口里, 用变量保存起来,可用绘图命令绘制图形。
主要特点:简单、准确、快捷、形象、灵活等
2、用Simulink建立系统模型
Simulink完全采用标准模块方框图的拷贝方 法来构造动态系统的结构图模型。
创建过程:
模块的查找与选择
模块的操作模块的模拷块贝的、连移接动和删除
模块标题名称的修改
模块内部参数的修改**
例题:绘制一个二阶系统进行阶跃响应仿真的
10节课 2节课
3、 时域分析法的MATLAB实现 4、 根轨迹分析法的MATLAB实现 5、 频域分析法的MATLAB实现 6、 MATLAB在控制系统校正中应用
3节课 2节课
1节课 3节课
7、 MATLAB在非线性系统分析中应用 8、 MATLAB软件在电子电路中的应用
1节课 2节课
5、如何学习?
主讲人:李绍武
课程说明:
1、学习这门课所必须的基础课
基本数学知识、自动控制原理知识、计算机编程 语言(比如C语言)
2、课程安排及考试方式
理论:24 考试方式:
实验:16
指定教材
3、这门课在控制学科中的地位和作用
MATLAB的控制工具箱,已覆盖了控制领域的 每个领域,每一个工具箱都是当今世界上该控制 领域最顶尖、最优秀的计算与仿真软件; MATLAB已经成为控制领域内最流行的、被广泛采 用的控制系统计算、仿真、辅助设计软件。
Simulink是MATLAB里一个实现动态系统建模、 仿真与分析的仿真集成环境软件工具包。
1、Simulink仿真工具简介
Math Works软件公司开发的Simulink是 MATLAB里的工具箱之一,主要是实现动态系 统建模、仿真与分析。
Simulink适用的对象:Simulink支持连续与离散
例:利用“To Workspace”模块,将数据传送
到MATLAB命令窗口并绘制正弦波形曲线。
系统以及连续离散混合系统,也支持线性系统与 非线性系统,还支持具有多种频率的系统。
Simulink浏览器及模型窗口简介
在MATLAB的命令窗口里输入“Simulink” 命令或者选择Simulink按钮可进入Simulink浏览只需要用鼠标点击和拖拽功能,将模块库中 各种标准模块拷贝到Simulink的模型窗口中,就 轻松完成建模,大大降低仿真难度。
①课程特点 ②授课特点
第一讲:控制系统MATLAB计算 与仿真基础
主要内容:控制系统计算机仿真的基本概 念、MATLAB仿真集成环境Simulink。
一、控制系统计算机仿真的基本概念
1、系统计算机仿真 系统:物质世界中相互制约又相互联系着的、 以期实现某种目的的一个运动整体。
模型:对所要研究的系统在某些特定方面的抽象。
本学科目的就是把最优秀的计算仿真软件 MATLAB与自动控制计算结合起来,运用MATLAB 工具,能够简便、高效而精确地完成自动控制领域 里大量繁琐而复杂的计算与各种仿真曲线的绘制任 务。
4、这门课的主要内容安排
1、 MATLAB/Simulink控制仿真基础 2、 控制系统数学模型MATLAB实现
2、控制系统计算机仿真的过程
控制系统仿真:以控制系统的数学模型为基础,主要
用数学模型代替实际的控制系统,以计算机为工具, 对控制系统进行实验和研究的一种方法。
仿真过程的主要步骤
第一步:建立自控系统的数学模型 第二步:建立自控系统的仿真模型 第三步:编制自控系统仿真程序
第四步:进行仿真实验并输出仿真结果
3、控制系统计算与仿真的特点
先进的MATLAB软件具有如下主要特点: 1、功能强大,适用范围广 2、扩充能力强 3、语句简单,内容丰富 4、强大方便的图形功能 5、功能齐备的自动控制软件包
由于世界上从事自动控制的多个知名专家,在自 己擅长的控制领域开发了具有特殊功能的Toolbox工 具箱,这些工具箱已经覆盖了控制系统的各个领域, 每一个工具箱都是当今世界上最权威、最顶尖的计算 与仿真软件。
Axis qual
Axis off
3、文字标注
Text(x,y,’字符串’) Gtext(‘说明文字’) Title(’图像标题’)
Xlabel(‘坐标轴名称’) ylabel(‘坐标轴名称’)
zlabel(‘坐标轴名称’)
Legend(‘依次对图像线标 注’)
4、添加栅格命令 5、图像保持命令
三、MATLAB的仿真集成环境Simulink
系统仿真:以系统数学模型为基础,以计算机为 工具对系统进行实验研究的一种方法。
注意:系统仿真与物理仿真、数学仿真的区别
自动控制系统的计算机仿真,是一门涉及到计算
机技术、计算数学与控制理论、系统辨识、控制 工程以及系统科学的综合学科。它吸收了计算机 仿真的方便、廉价、灵活、可靠的特点,为控制 系统的分析、计算、研究、综合设计以及自动控 制的计算机辅助教学特供快速、经济、科学及有 效手段。
结构图模型以及对其标注模块标题、标注模型 标题、对所有模块进行参数设置,并进行给定 阶跃响应仿真。
3、Simulink仿真参数的设置 主要包括仿真时间、仿真步长、解法器、
输出项等设置。 ①仿真时间设置
②仿真步长模式设置 ③解法器设置
④步长参数设置
4、Simulink仿真结果的观察
①示波器介绍:
示波器是观察仿真结果的主要工具,它 的参数设置有一般参数设置和数据存储参数 设置。
随着MATLAB中Toolbox工具箱与Simulink仿真 的广泛应用,使控制系统的计算与仿真发生了革命 性的变化,它已经成为国际、国内最流行的控制系 统仿真软件。
二、MATLAB常用绘图命令
1、基本绘图命令plot(x1,y1,opation1,x2,y2,opation2)
2、坐标轴命令
Axis([xmin xmax ymin ymax])