MATLAB简介

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Help Window命令:打开MATLAB旳帮助窗口。
Help Tips命令: 打开帮助窗口,并首先显示MATLAB
旳帮助系统旳分类和使用措施。
Help Desk(HTML)命令: 打开系统WWW浏览器,并显示
MATLAB旳帮助桌面。
Examples and Demos命令:能够经过演示MATLAB提供旳
Clf 清理图形窗口
Load 加载指定文件旳变量
Pack 搜集内存碎片
Diary 日志文件命令
Clc 清理工作窗口
Quit 退出
Echo 工作窗信息显示开关 !
调用DOS命令
2.1.6 MATLAB常用旳命令和技巧 2.某些常用操作技巧
利用键盘按键,可实现简易操作:
home 光标置于目前行开头 end 光标置于目前行末尾 esc 清除目前输入行 del 删除光标处旳字符
Edit菜单项:
Undo、Cut、Copy、Paste命令:分别用于撤消上一次操
作、剪切、复制和粘贴。
Clear命令:
删除内容。
Select All命令:
用于选定全部文本内容。
Clear Session命令:
清除命令编辑区旳全部内
容,但并不删除工作空间
中旳变量。
2.1.4 MATLAB旳桌面平台
Help菜单项:
3. 图形功能
MATLAB提供了两个层次旳图形命令:一种是对图形句 柄进行旳低档图形命令,另一种是建立在低档图形命令之上 旳高级图形命令。利用MATLAB旳高级图形命令能够轻而易 举地绘制二维、三维乃至四维图形,并可进行图形和坐标旳 标识、视角和光照设计、色彩精细控制等等。
2.1.1 MATLAB特点
Open命令:

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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]

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p = 3.1484 p = 3.1396
当n提高到50000时, 重复计算4次,计算结果: p = 3.1396 p = 3.1431
p = 3.1296 p = 3.1421
三、绘图功能
3.1 二维图形 plot(y)、 ezplot是绘制二维图形常用的命令 例 画出函数 y sin x 在-5 x 5的图形。
Matlab软件简介 哈尔滨理工大学 数学建模组
Matlab是数学建模常用软件之一,也是 在各个专业领域,特别是在工程实际领域 应用最广泛的计算软件,并已成为一个通 用的计算工具。
一、Matlab概述

1.1 Matlab的发展 Matlab语言是由美国的Clever Moler博 士于1980年开发的。
计算符号表达式F在x→a下的极限。 例2.计算 lim (3x 5) 1
x
x3 sin(
x
2
)
>> syms x; >> f=('(3*x-5)/(x^3*sin(1/x^2))'); >> limit(f,x,inf)
ans=3
3. 符号微分
diff(S)

求符号表达式S的微分 (即求一元导数)
1.3 Matlab语言的特点:





语言简洁紧凑,语法限制不严,程序设计 自由度大,可移植性好 运算符、库函数丰富 图形功能强大 界面友好、编程效率高 扩展性强

它将一个优秀软件的易用性与可靠性、通用 性与专业性 、一般目的的应用与高深的科学 技术应用有机地相结合。

Matlab是一种直译式的高级语言,比其它程 序设计语言容易。

MatLab软件简介

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MatLab 软件简介(Version 6.5)A.1 概述MatLab (Matrix Laboratory )是矩阵实验室的意思,既是一种语言,又是一个编程环境。

MatLab 是数学计算的强有力工具,是一种用于工程计算的高性能语言,它以矩阵作为数据操作的基本单位,在数理统计、自动控制、数字信号处理、动态系统仿真方面有着重要的应用。

A.1.1 MatLab 的特点其特点体现在以下几个方面: ◆ 编程效率高 ◆ 用户使用方便 ◆ 扩充能力强 ◆ 语句简单◆ 高效方便的矩阵和数组运算 ◆ 方便的绘图功能 ◆ 开放的源程序A.1.2 MatLab 的构成MatLab 主要由5部分组成: ◆ MatLab 工作环境 ➢ 桌面 ➢ 命令窗口➢ 命令历史工作期 ➢ 帮助浏览器 ➢ 工作空间➢ M 文件和搜索路径窗口 ◆ MatLab 数学函数库➢ 基本函数:如,sum,sin ,cos 等➢ 复杂函数:如,求矩阵特征值、特征向量、求逆、bessel 函数,fourier 变换 ◆ MatLab 语言➢ 以矩阵和向量为基本数据单位➢ 有控制流程语句、函数、数据结构、输入/输出语句等 ➢ 面向对象 ◆ 句柄图形句柄图形是MatLab 的图形系统,包括:➢ 高层次绘图命令➢低层次绘图命令A.1.3 MatLab 的运行方式(1) 命令行运行方式,格式:变量=表达式 或 表达式 例如在命令窗口输入:a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] 结果为: 二维和三维数据的可视化命令 图像处理命令 动画制作修改图形局部的命令 编制完整图形界面的命令1 2 34 5 67 8 9(2)M文件运行方式,如M文件名为abcd.m 则在命令窗口输入abcd回车即得运行结果。

帮助系统如何进入帮助系统方法一:利用任一窗口“Help”菜单。

方法二:利用发射台窗口。

帮助命令:help 函数名help sqrtA.2 数值运算A.2.1 变量◆规则:✧变量和常量的标识符最长允许31个字符✧函数与文件名通常不超过8个字符(受文件管理器的限制)✧字符可以是英文字母、阿拉伯数字和下划线,标识符中第一个必须是英文字母✧变量区分大小写:Cost与cost变量是不同的◆特殊变量名ans pi eps(系统浮点精确度)inf NaN i或j realmax realminnargin (函数的输入参数个数),nargout(函数的输出参数个数)A.2.2 矩阵与数组的创建与运算1.数组是程序设计语言中用到的一种数据结构,不是数学概念。

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MATLAB简介一.MATLAB的特点MATLAB(Matrix Laboratory)是美国Math Works软件公司于1982年推出的一套用于工程和科学计算的可视化工具软件。

以矩阵运算为基础,把计算、可视化、程序设计融合到了一个简单易用的交互式工作环境中。

在这里可以实现工程计算、算法研究、符号运算、建模和仿真、原型开发、数据分析及可视化、科学和工程绘图、应用程序设计等等功能。

它现在已经成为世界上应用最广泛的工程计算软件。

以下为其几个特色:•功能强的数值运算 - 在MATLAB环境中,有超过500种数学、统计、科学及工程方面的函数可使用,函数的标示自然,使得问题和解答像数学式子一般简单明了,让使用者可全力发挥在解题方面,而非浪费在电脑操作上。

•先进的资料视觉化功能 - MATLAB的物件导向图形架构让使用者可执行视觉数据分,并制作高品质的图形,完成科学性或工程性图文并茂的文章。

•高阶但简单的程式环境 - 做为一种直译式的程式语言,MATLAB容许使用者在短时间内写完程式,所花的时间约为用 FORTRAN 或 C 的几分之一,而且不需要编译(compile)及联结 (link) 即能执行,同时包含了更多及更容易使用的内建功能。

•开放及可延伸的架构 - MATLAB容许使用者接触它大多数的数学原使码,检视运算法,更改现存函数,甚至加入自己的函数使 MATLAB成为使用者所须要的环境。

•丰富的程式工具箱 - MATLAB的程式工具箱融合了套装前软体的优点,与一个灵活的开放但容易操作之环境,这些工具箱提供了使用者在特别应用领域所需之许多函数。

现有工具箱有:符号运算(利用Maple V的计算核心执行)、影像处理、统计分析、讯号处理、神经网路、模拟分析、控制系统、即时控制、系统确认、强建控制、弧线分析、最佳化、模糊逻辑、mu分析及合成、化学计量分析。

MATLAB主要包括主包、Simulink和工具箱三大部分组成。

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数学软件MATLAB简介MATLAB是美国MathWorks公司于1984年推出的数学软件,它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一身,构成了一个使用方便、界面友好的用户环境。

在MATLAB窗口下,对于所要求解的问题,用户只需简单地列出数学表达式,其结果便以数值或图形的方式显示出来。

1.MATLAB的发展历程(1)20世纪70年代中期:Cleve Moler博士等人开发了EISPACK(求解特征值)和LINPACK(求解线性方程)的FORTRAN程序库(代表了当时矩阵计算软件的最高水平)。

(2)20世纪70年代后期,Cleve Moler(美国New Mexico大学计算机系主任)给学生讲授线性代数时,为学生编写了使用EISPACK 和LINPACK的接口程序,并以MARLAB来命名(Matrix Laboratory 两个单词的前3个字母组合,即矩阵实验室)。

以后数年中,MARLAB在多所大学里作为教学辅助软件使用,并作为免费软件广为流传。

(3)1983年春天,Cleve Moler到Stanford大学讲学,MATLAB 引起了工程师John Little的极大兴趣,他敏锐地觉察到MATLAB 在工程领域的广阔前景。

同年他和Cleve Moler、Steve Bangert一起,用C语言开发了第二代专业版MATLAB,使之同时具备了数值计算和数据图视化功能。

(4)1984年,Cleve Moler和John Little成立了MathWorks 公司,正式把MATLAB推向市场,并继续进行MATLAB的研究与开发。

1992年MathWorks公司推出MATLAB4.0。

1997年推出MATLAB5.0(真正32位计算)。

2000年推出MATLAB6.0版本,2003年推出MATLAB6.5。

2004年7月,推出MATLAB7.0版本,2007年推出MATLAB7.3。

经过多年的国际竞争,MATLAB已经占据了数值计算软件市场的主导地位,发展成为适合多学科、多种工作平台的功能强劲的大型数学软件。

什么是MATLAB

什么是MATLAB

MATLAB简介MATLAB软件是由美国Mathworks公司推出的用于数值计算和图形处理的科学计算系统环境。

MATLAB是英文MATrix LABoratory(短阵实验室)的缩写。

它的第1版(DoS版本1.0)发行于1984年,经过十几年不断改进,现今已推出它的WINDWS XP版本(2009b版)。

新的版本集中了日常数学处理中的各种功能,包括高效的数值计算、矩阵运算、信号处理和图形生成等功能。

在MATLAB环境下,用户可以集成地进行程序设计、数值计算、图形绘制、输入输出、文件管理等各项操作。

MATLAB提供了一个人机交互的数学系统环境,该系统的基本数据结构是矩阵,在生成矩陈对象时,不要求作明确的维数说明。

与利用C语言或FORTRAN语言作数值计算的程序设计相比,利用MATLAB可以节省大量的编程时间。

在工程技术界,MATLAB被用来解决一些实际课题和数学模型问题。

典型的应用包括数值计算、算法预设计与验证,以及一些特殊的短阵计算应用,如自动控制理论、统计、数字信号处理(时间序列分拆)等。

进入了20世纪90年代,MATLAB已经成为国际控制界公认的标准计算软件。

MATLAB因其提供计算、图形、文字处理的统一环境而深受欢迎。

MTALAB系统由五个主要部分组成,下面分别加以介绍。

(1)MATALB语言是高层次的矩阵/数组语言。

具有条件控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特性。

利用它既可以进行小规模编程,完成算法设计和算法实验的基本任务,也可以进行大规模编程,开发复杂的应用程序。

(2)MATLAB工作环境这是对MATLAB提供给用户使用的管理功能的总称。

包括管理工作空间中的变量据输入输出的方式和方法,以及开发、调试、管理M 文件的各种工具。

(3)MATLAB图形系统的基础,包括完成2D和3D数据图示、图像处理、动画生成、图形显示等功能的高层MATLAB命令,也包括用户对图形图像等对象进行特性控制的低层MATLAB命令,以及开发GUI应用程序的各种工具。

2024版Matlab简介PPT课件

2024版Matlab简介PPT课件

Matlab简介PPT课件•Matlab概述•Matlab基础知识•矩阵运算与线性代数应用•图形绘制与可视化技巧目录•数值计算与优化方法探讨•程序设计实践案例分析Matlab概述01Matlab定义与发展历程定义Matlab是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级语言和交互式环境。

发展历程由MathWorks公司开发,历经多个版本迭代,逐渐成为科学计算和工程领域的标准工具。

主要功能及应用领域主要功能数值计算、符号计算、图形处理、编程与仿真等。

应用领域信号处理、控制系统、通信、图像处理、金融建模等。

编程环境与界面介绍编程环境提供丰富的函数库和工具箱,支持多种编程范式,如面向对象编程。

界面介绍集成开发环境包括编辑器、命令窗口、工作区等,方便用户进行代码编写、调试和数据可视化。

版本更新与兼容性版本更新Matlab不断推出新版本,增加新功能和优化性能,提高用户体验。

兼容性新版本通常兼容旧版本的文件和代码,但部分功能可能有所调整或改进。

同时,Matlab也提供了丰富的文档和社区支持,帮助用户顺利过渡到新版本。

Matlab基础知识02Matlab支持多种数据类型,包括数值型、字符型、逻辑型、结构体、单元数组等。

变量声明在Matlab中,变量无需事先声明,可以直接赋值使用。

同时,Matlab也支持显式声明变量类型和大小。

数据类型数据类型与变量声明VSMatlab提供了丰富的运算符,包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等。

在书写表达式时,需要注意运算符的优先级和结合性,以及使用括号来改变运算顺序。

运算符表达式书写规则运算符和表达式书写规则03其他流程控制语句Matlab 还支持break 、continue 、return 等流程控制语句,用于在特定条件下控制程序的执行流程。

01条件语句Matlab 中常用的条件语句有if 语句和switch 语句,用于根据条件执行不同的代码块。

02循环语句Matlab 提供了for 循环和while 循环两种循环结构,用于重复执行某段代码。

MATLAB的简介

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MATLAB的简介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。

MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。

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、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。

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,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多,并且m athwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。

在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++ ,JAVA的支持。

可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。

发展历程20世纪70年代,美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cl eve Moler为了减轻学生编程的负担,用FORTRAN编写了最早的MATLAB。

1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立了的MathWorks公司正式把MATLAB推向市场。

到2 0世纪90年代,MATLAB已成为国际控制界的标准计算软件。

版本更新应用MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作:● 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● 数字图像处理技术● 数字信号处理技术● 通讯系统设计与仿真● 财务与金融工程MATLAB 的应用范围非常广,包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。

matlab简介

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6
-3
符号的作用
• 分号如果出现在指令后,屏幕上将不显示结果。
• 只要是赋过值的变量,不管是否在屏幕上显示
过,都存储在工作空间中,以后可随时显示或 调用。变量名尽可能不要重复,否则会覆盖 。
• 当一个指令或矩阵太长时,可用…续行。
数值运算-矩阵
生成方法:
通过语句和函数产生矩阵; 在命令窗口中直接输入矩阵(矩阵元素必须用[ ] 括住;矩阵元素必须用逗号或空格分隔;在[ ]内 矩阵的行与行之间必须用分号分隔;矩阵按列向 量来访问) 在M文件中建立矩阵; 从外部的数据文件中导入矩阵。
第一专题计算机作业
1、编写GUI界面
第二专题
Matlab数值运算及符号运算
数值运算—变量
变量名不超过19个字符,区分字母大小写 a=1+2i; b=sin(2)+cos(2)*i; z=complex(x,y); %x,y is real
z=complex(x);
i=10;
工具大大提高工作效率。
GUIDE设计工具
GUIDE设计工具
按钮
滚动条
单选按钮
编辑框 下拉列表 牵牢按钮 面板
复选按钮 静态文本
列表框 坐标盒
部分控件的概念和作用
按钮:通过鼠标点击按钮实现某种行为,并调用相
应的回调子函数;
牵牢按钮:能够产生on或off。点击该按钮将使按
钮外观保持下陷状态,同时调用回调函数。再次点
数值运算-数组运算
数组之间运算时,每个数组必须维数相同的,且 用点乘或点除。 数组与标量的四则运算是指数组中的每个元素与 标量进行加、减、乘、除运算。 数组运算exp,pow2,log,log10,log2,sqrt是 数组中每个元素进行相对应的运算。 数组排序:sort(a,mode), ascend按升序排列, descend按降序排列 。

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。
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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

Matlab简介

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常用函数
eps:浮点相对精度 exp:自然对数的底 i 或j:基本虚数单位 数e
nan或NaN:非数值 inf 或Inf:无限大, (Not a number), 例如1/0 例如0/0,∞/∞
pi:圆周率π
Matlab内部常数
intmax:可表达的最 intmin:可表达的最 lasterr:存放最新的 大正整数。 小负整数。 错误信息
优势特点:
1) 高效的数值计算及符号计算功能,能使用户从繁杂的 数学运算分析中解脱出来; 2) 具有完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可 视化; 3) 友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,使 学者易于学习和掌握; 4) 功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具 箱等) ,为用户提供了大量方便实用的处理工具。
语言 MATLAB语言是一种高级的基于矩阵/数组的语言,它有程序流控制、
函数、数据结构、输入/输出和面向对象编程等特色。
图形处理系统 图形处理系统使得MATLAB能方便的图形化显示向量和矩阵,而且能对
图形添加标注和打印。它包括强大的二维三维图形函数、图像处理和动
画显示等函数。 应用程序接口 MATLAB应用程序接口(API)是一个使MATLAB语言能与C、Fortran等 其它高级编程语言进行交互的函数库。该函数库的函数通过调用动态链
财务与金融工程
常用工具箱:
MATLAB包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包。 工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包。功能工具包用 来扩充MATLAB的符号计算,可视化建模仿真,文字处理及实时 控制等功能。学科工具包是专业性比较强的工具包,控制工具
包,信号处理工具包,通信工具包等都属于此类。
realmax:系统所能 nargin:函数的输入引 lastwarn:存放最新 表示的最大正实数, 数个数 的警告信息 默认1.7977×10^308

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1 2 3 建立矩阵 A 5 2 1 ,方法如下: 0 4 7
1 2 3 建立矩阵 A 5 2 1 ,方法如下: 0 4 7 >>clear; A=[1,-2,3;5,2, -1;0,4,7] A= 1 -2 3 5 2 -1 或 0 4 7
limit(f,x,a,'right') 求x从右侧或从左侧趋近a 或limit(f,x,a,'left') 时表达式 f 的极限.
例 求极限 (1) lim (
n
n n n ), (2) lim 1 2 x x

3x
解 MATLAB命令及运行结果为
(1) >> syms n; %定义符号变量 n
解线性方程组 例 判断方程组解的情况,若有无穷多解,求出通解.
x1 x2 4 x3 2 x4 0 x1 x2 x3 2 x4 0 3 x x 7 x 2 x 0 2 3 4 x 1 1 3 x2 12 x3 6 x4 0 解 先判断方程组解的情况. 用rref命令将系数矩阵化
+ (加)、 - (减)、 * (乘)、 / (除)、^ (乘幂)
例 建立变量y并使其值为3,并计算
时x的值,其步骤为
x y y
3
① 用键盘在MATLAB指令窗中输入以下内容 >> y=3; 若表达式后面跟分号,将不显示结果.
>> x=y^3-sqrt(y) ② 按【Enter】键,该指令就被执行.
运行结果为
MATLAB图形功能 基本的绘图命令 例 作函数y(x)=x2sin(x2-x-2), -2 ≤x≤2的图形. 所用命令为

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1 MATLAB软件简介1.1 概述MATLAB是美国Math Works 公司开发的大型数学计算软件,它具有强大的矩阵处理功能和绘图功能,已经广泛地应用于科学研究和工程技术的各个领域在科学研究和工程应用中,往往要进行大量的数学计算,其中包括矩阵运算。

这些运算一般来说难以用手工精确和快捷地进行,而要借助计算机编制相应的程序做近似计算。

MATLAB的主要功能具体包括:一般数值分析、矩阵运算、数字信号处理、建模和系统控制和优化等应用程序,并集应用程序和图形于一便于使用的集成环境中。

在此环境下所解问题的Matlab语言表述形式和其数学表达形式相同,不需要按传统的方法编程。

MATLAB语言的这一特点大大降低了对使用者的数学基础和计算机语言知识的要求,而且使编程效率和计算效率极高,还可在计算机上直接输出结果和精美的图形拷贝。

综上所述,Matlab语言有如下特点:1.编程语言接近人的思维方式,编程效率高,易学易懂它是一种面向科学与工程计算的高级语言,允许用数学形式的语言编写程序,且比其他计算机语言更加接近我们书写计算公式的思维方式,用Matlab编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题。

因此,Matlab语言也可通俗地称为演算纸式科学算法语言由于它编写简单,所以编程效率高,易学易懂。

2.程序调试方便灵活,Matlab语言是一种解释执行的语言,它灵活、方便,其调试程序手段丰富,调试速度快,需要学习时间少。

Matlab语言与其它语言相比,省去了编辑、编译、连接以及执行和调试四个步骤。

它把编辑、编译、连接和执行融为一体。

它能在同一画面上进行灵活操作快速排除输入程序中的书写错误、语法错误以至语意错误,从而加快了用户编写、修改和调试程序的速度。

Mat1ab语言不仅是一种语言,广义上讲是一种该语言开发系统,即语言调试系统。

3.源程序开放,库函数丰富,扩展能力强高版本的Matlab语言有丰富的库函数,在进行复杂的数学运算时可以直接调用,而且Matlab的库函数同用户文件在形成上一样,所以用户文件也可作为Matlab的库函数来调用。

Matlab基础知识

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Matlab基础知识⼀、matlab简介MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵⼯⼚(矩阵实验室),由美国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。

⼆、数据类型1、函数句柄:是⼀个可调⽤的matlab函数的关联,有了函数句柄这种关联,⽤户在任何情况下都可以通过函数句柄调⽤matlab函数,即使是超出正常的函数调⽤范围仍然可以。

函数句柄四个⽤途:(1)可以将⼀个函数传递给另⼀个函数;(2)可以捕获⼀个函数的数值供下⼀次使⽤;(3)可以在正常范围外调⽤函数;(4)可以在函数句柄以.mat⽂件类型保存,供下⼀次matlab运⾏时使⽤。

2、结构类型结构类型是包含⼀组彼此相关、数据结构相同但类型不同的数据类型。

3、细胞数组类型细胞数组是matlab特有的⼀种数据类型,组成它的元素是细胞,细胞是⽤来存储不同类型数据的单元。

相同数组的第⼆个细胞的类型与⼤⼩可以和第⼀个细胞完全不⼀样。

三、matlab运算符1、算式运算符2、关系运算符关系运算符两侧的矩阵维数必须相同。

关系运算为真返回逻辑1,反之返回值为逻辑0。

3、逻辑运算符参与矩阵元素逻辑运算符的逻辑矩阵必须是位数相同的矩阵。

4、运算优先级四、matlab的矩阵1、矩阵合并纵向合并矩阵(要求矩阵A、B的列数相同):C = [A;B]横向合并矩阵(要求矩阵A、B的维数相同):C = [A B]2、矩阵拆分3、矩阵运算相关函数求矩阵⾏列式的值:det()求转置矩阵:transpose()或者⽤运算符"'"eg:B=transpose(A)等价于B=A'求逆矩阵:inv()求⼴义逆矩阵:pinv()(即矩阵不是⽅阵或者是⼀个⾮满秩的⽅阵时,矩阵没有逆矩阵,但可以求得伪逆矩阵也成为⼴义逆矩阵)求矩阵的秩:rank()五、控制语句1、每个if、for、while语句必须以end语句结束,否则是错误的;2、for i=1:4等价于for i=[1 2 3 4]。

(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简介及其基础应用

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。

matlab简介 特点

matlab简介 特点

03
数值计算:MATLAB可以进行高效的数值计算,包括线性代数、数值积分、数 值微分、常微分方程求解等。
MATLAB矩阵运算
绘图功能
MATLAB具有强大的绘 图功能,可以方便地绘 制各种二维和三维图形 ,并且可以自定义图形
的样式和属性。
函数库
MATLAB提供了大量的 内置函数库,包括数学 函数库、科学计算函数 库、信号处理函数库、 图像处理函数库等。
MATLAB应用案例分析
• Matlab 是一种广泛应用于科学计算、算法开发、数据分析、图像处理、视频处理、信号处理、金融建模和分 析等领域的编程语言和开发环境。
THANKS
01
在MATLAB GUI中,事件是指 用户与图形界面交互时发生的 行为。例如,点击按钮,移动 滑动条,选择菜单项等。
02
回调函数是用于处理这些事件 的函数。当特定事件发生时, 回调函数将被执行。
03
通过使用回调函数,MATLAB GUI可以响应用户的输入并执 行相应的操作。
06
MATLAB应用案例分析
数据类型
MATLAB支持多种数据类型,包括数值型、字符型、逻辑型、结构体等。每种数据类型都有其特定的 操作和函数。
MATLAB语言的运算符和函数
运算符
MATLAB支持多种运算符,包括算术运算符(如加、减、乘、除)、比较运算符(如大于、小于、等于)、逻辑 运算符(如与、或、非)等。
函数
MATLAB具有大量的内置函数,这些函数可以对数据进行各种操作,如矩阵运算、绘图、拟合等。用户也可以自 定义函数以满足特定需求。
算法开发
MATLAB支持各种算法开发,包 括信号处理、图像处理、控制系 统等。
数据可视化
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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。

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

利用M语言还开发了相应的MATLAB专业工具箱函数供用户直接使用。

这些工具箱应用的算法是开放的可扩展的,用户不仅可以查看其中的算法,还可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。

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

Simulink是基于MATLAB的框图设计环境,可以用来对各种动态系统进行建模、分析和仿真,它的建模范围广泛,可以针对任何能够用数学来描述的系统进行建模,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、多速率和混杂系统等等。

Simulink提供了利用鼠标拖放的方法建立系统框图模型的图形界面,而且Simulink还提供了丰富的功能块以及不同的专业模块集合,利用Simulink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。

Stateflow是一个交互式的设计工具,它基于有限状态机的理论,可以用来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 Works hop(RTW)和Stateflow Coder,这两种代码生成工具可以直接将Simulin k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。

另外,MATLAB开放性的可扩充体系允许用户开发自定义的嵌入式系统目标,利用Real-Time WorkshopEmbedded Coder能够直接将Simulink的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 Wor kshop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。

Model Explorer工具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⌝Simulink模型中可以包括用M语言写的模块,并且支持代码生成模型的组织•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Simulink模型中使用模型引用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。

Simulink Debugger工具分析结果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 Reali ty Blocksets)进行可视化。

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

注释可以直接加到模型中,描述也可以以每个模块的属性的形式添加。

o通过DocBlock模块可以包括一个text文件作为模型中的一个模块。

o Simulink提供了打印能力。

通过一个命令,就可以打印描述了全部模型信息的文档。

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

自动代码生成Simulink模型可以通过Real-Time Workshop生成实时的标准C代码,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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