第一讲MATLAB基础及其应用
第一讲 MATLAB基础知识
（续表）
预定义变量 含义 NaN（nan) nargin nargout 不是一个数（Not a number),如0/0,∞/0 函数输入参数数目 函数输出参数数目
realmax
realmin
最大正实数
最小正实数
MATLAB初步
(4) matlab的基本运算符
最常见的算术运算符如下：
运算名称 数学表达 matlab 式 运算符 a+b + 加 减 乘 除 幂 a-b a×b a÷b ab * /(\) ^ matlab 表达式 a+b a-b a*b a^b 例子
口中双击该变量名。
(3) 若想使某个窗口脱离matlab desktop，只需 单击“undock form desktop”图标.
MATLAB初步
(4) 计算结果的显示格式（比较重要）
format命令提供多种数据的输出格式，如： format short format rat format long format hex
MATLAB初步
(3) matlab默认的预定义变量
predefined variables ,是matlab系统定义的一些 变量，赋予特定的值和变量名
预定义变量 含义 ans eps Inf （inf） 当前计算结果的缺省变量名 机器零阈值 无穷大
i，j
pi
虚单元 i=j=
圆周率π
1
MATLAB初步
MATLAB初步
几点说明：
所有运算定义在复述域上，只返回第一 象限的解； 如：a=,则 X=A\B，
“/”右除，若XA=B,则 X=B/A，
运算规则： 按与常规相同的优先级自左至右执行
优先级：指数>乘除>加减
matlab第一讲
·
1.2 MATLAB 集成开发环境
如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，可以在第1个物理行之 后加上3个小黑点并按下回车键，然后接着下一个物理行继续写命令的 其他部分。3个小黑点称为续行符，即把下面的物理行看作该行的“逻 辑”继续。 例如：
z=1+1/(1*2)+(1*2*3)+1/(1*2*3*4)+…
系统科学研究所
1.2 MATLAB 集成开发环境
MATLAB的工具栏提供了一些命令按钮和一个当前路径列表框。
2.命令窗口
一般来说，在命令编辑区的一个命令行输入一条命令，命令行以回车 结束。但一个命令行可以输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔， 若前一命令后带有分号，则逗号可以省略。例如：
x=720,y=68 x= 720 y=86 x=720;y=86 y=86
1.3MATLAB 的帮助功能
1.3.1帮助界面
进入MATLAB帮助界面可以通过以下3种方法。 单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按钮。
在命令窗口中输入”helpwin”、”helpdesk”或“doc”命令。
选择Help菜单中的”MATLAB Help”选项。 1.3.2帮助命令
1.help命令
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1.2 MATLAB 集成开发环境
检查该命令是否为MATLAB 搜索路径中其他目录下的M文件。 2.设置搜索路径
用户可以将自己的工作目录列入MATLAB搜索路径，从而将用户目录
纳入MATLAB系统统一管理。 （1）用path命令设置搜索路径 （2）用对话框设置搜索路径
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系统科学研究所
统程序设计语言一样进行程序设计，而且结合MATLAB的数值计算和
MATLAB入门指南
MATLAB入门指南MATLAB是一款功能强大的数值计算软件和编程环境，广泛应用于科学、工程和数据分析领域。
本文将为初学者提供一份MATLAB入门指南，以帮助他们快速掌握基本概念、使用技巧和常见功能。
第一部分：MATLAB基础1. MATLAB的介绍MATLAB是由MathWorks开发的高级编程语言和环境，其主要用于数值计算、数据可视化和算法开发。
它与其他编程语言相比，有着简单易学的语法和丰富的内置函数库。
2. MATLAB的安装与设置在使用MATLAB之前，您需要先下载和安装MATLAB软件。
安装过程通常是简单的，只需按照提示一步一步执行即可。
安装完成后，您可以根据需要进行一些个性化设置，如选择默认工作目录和字体大小。
3. MATLAB的基本命令和运算符MATLAB的基本命令和运算符与其他编程语言类似，包括数学运算符（加减乘除、幂运算等）、逻辑运算符（与或非等）和比较运算符（等于、大于、小于等）。
您可以使用MATLAB作为计算器来进行简单的数学计算，如计算平方根、三角函数等。
4. MATLAB的变量和数据类型在MATLAB中，您可以使用变量来存储和操作数据。
MATLAB支持多种数据类型，包括数值、字符、逻辑和结构等。
您可以使用赋值语句将数据存储在变量中，并使用变量进行计算和操作。
5. MATLAB的数组和矩阵操作MATLAB以矩阵为基础进行计算，因此对于初学者来说，了解如何创建、操作和计算矩阵是至关重要的。
您可以使用MATLAB提供的函数来创建矩阵，并使用索引和运算符对矩阵进行操作。
第二部分：MATLAB编程和算法1. MATLAB的脚本文件和函数MATLAB提供了编写脚本文件和函数的能力，以便在单个文件中组织代码。
您可以使用脚本文件来一次性执行一系列MATLAB命令，而函数则可以封装一段可重复使用的代码块。
2. MATLAB控制结构MATLAB提供了多种控制结构，如条件语句（if-else）、循环语句（for、while）和跳转语句（break、continue）。
Matlab基础及其应用ppt课件 共34页
Di
a21
a2,i1
b2
a2,i1
a2n
an1 an,i1 bn an,i1 ann
线性方程组求解
数值求解方法： 1.直接法 Gauss消去法、Gauss-Jordan消去法、矩阵分 解法等。
2.迭代法 Jacobi迭代法、Gauss-Seidel迭代法和超松弛迭 代法等。
菜单 三．Matlab 界面与初步操作
快捷工具栏
workspace
工作目录选择栏 指令窗口
Command window运行入门
• 最简单的计算器使用法； • 数值、变量和表达式； • 指令行中的标点符号； • 计算结果的图形表示；
求 [12 2 (7 4)] 32 的运算结果。
4 2 2 A 1 3 2
1 3 3 3 2 2
35 20 60 B 10 15 50
20 12 45
输入下面Matlab指令 A=[4 2 3;1 3 2;1 3 3;3 2 2]; B=[35 20 60 45;10 15 50 40; …20 12 45 20]; C=A*B
Cleve Moler 博士
在70年代中期,Cleve Moler博士和其同事在美国 国家科学基金的资助下开发了调用EISPACK和 LINPACK的FORTRAN子程序库.EISPACK是特征 值求解的FORTRAN程序库,LINPACK是解线性方 程的程序库.在当时,这两个程序库代表矩阵运算的 最高水平.
t
•
画出衰减振荡曲线 其它的包络线 y0
y
t
e3
e 3 sin 3t 及 。的取值范围是
[0,4 ] 。
MATLAB课件第一讲
这时得到了6个文件mfile1.mat~mfile6.mat, 分别保存x1~x6。这可通过load命令检验 ：
clear, load mfile1 load mfile3 for i=1:6 load([‘mfile’ int2str(i)]) %读取所有6个的以mfile开头的.mat文件 end
tempdir
返回系统临时工作目录名
tempname 产生临时文件的唯一文件名
3.5: 启动和退出MATLAB
matlabrc startup quit
启动MATLAB的M文件 启动MATLAB的M文件 终止（退出）MATLAB
第一章： 练习
结合下列指令练习：
ver，help，disp，length，size，dir，cd，等
Practice !
第一章： MATLAB系统概述
3. 通用命令
1. 管理命令和函数 2. 管理变量和工作空间 3. 控制命令窗口 4. 使用文件和工作环境 5. 启动和退出MATLAB
第一章： MATLAB系统概述
3.1: 管理命令和函数
help
MATLAB函数和M文件的在线帮助
ver(version) 显示MathWorks产品的版本信息（MATLAB版本号）
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 先如今已发展到MATLAB7.1，2008，2009版本
MATLAB基本组成
8个主要部分
➢工作空间中的变量
MM编AA程TT与LLAA数BB据数开类学发型函环数境库提绘供制一二组维读曲ggsprr写aae面ppc文ghh、r23a件➢➢➢➢dd三提提M p输开估处h的维供供A二三入算于发专T命曲许运维维L/、Mg业输A线令多算e图 图n文管图B出e数 所形 形编r件理形数a据 需程l的、的据类 的技执调目型 操术行试录作效M符率文件
MATLAB基础及其应用教程
3.1多项式 3.2插值和拟合
3.3数值微积分
3.4线性方程组的数 值解
3.5稀疏矩阵
3.6常微分方程的数 值解
3.7小结 3.8习题
3.1.1多项式的表达和创建 3.1.2多项式的四则运算 3.1.3多项式求值和求根运算 3.1.4多项式的构造
3.2.1多项式插值和拟合 3.2.2最小二乘法拟合
6.1 M文件
6.2 MATLAB的程序 控制结构
6.3数据的输入与输 出
6.4 MATLAB文件操 作
6.5面向对象
1
编程
6.6 MATLAB
2
程序优化
3
6.7程序调试
4
6.8小结
5
6.9习题
6.1.1局部变量与全局变量 6.1.2 M文件的编辑与运行 6.1.3脚本文件 6.1.4函数文件 6.1.5函数调用
MATLAB基础及其应用教程
读书笔记模板
01 思维导图
03 目录分析 05 读书笔记
目录
02 内容摘要 04 作者介绍 06 精彩摘录
思维导图
关键字分析思维导图
内容
矩阵
基础知识
符号
运算
习题
数值
教程
教学
数值 小结
变量
基础
文件
符号
函数
程序
第章
存储
内容摘要
《MATLAB基础及其应用教程》基于MATLAB 7.1版，详细介绍了MATLAB的基础知识、数值计算、符号运算、 图形处理、程序设计、SIMULINK仿真等内容，为配合教学，各章编写了教学提示、教学要求和爿题，书后附有上 机实验指导。
0 6
1.10习题
0 5
第一讲 MATLAB基础.
a = [2,3,-1;8,2,3;45,3,9];％建立系数矩阵a b = [2;4;23];％建立列向量b 1 x = inv(a)*b x 2 3 1 2 x= 0.5531 0.2051 -0.2784
y 8 2 z 45 3 3 4 9 23
3.1 数值表示、变量及表达式 （续）
Matlab预定义的变量
变量名 ans eps pi inf i或j NaN 意义 最近的计算结果的变量名 MATLAB定义的正的极小值=2.2204e-16 圆周率π ∞值，无限大 虚数单元，sqrt(-1) 非数，0/0、∞/ ∞
〖说明〗
2018/10/10
pi=3.14159…
Matlab对字母大小写是敏感的。
〘例2.2-3〙计算
2e x 0.5 1 的值，其中 x=4.92。 Matalb 中开平方—sqrt(x)，
>>sqrt(2*exp(4.92+0.5)+1) ans= 21.2781
2018/10/10
是英文square root的缩写 。
2018/10/10
24
2、创建二维矩阵变量
第一种方法：直接输入 〘例3-3〙由向量构成二维矩阵。 >>a=[1 2 3]; b=[2 3 4]; >>c=[a;b]; >>c1=[a b]; 第二种方法：函数方法 函数ones(生成全1矩阵)、zeros (生成全0矩阵) 、eye(单位矩阵), reshape
y [1 2
0
5]
一次多项式拟合：
p1 = polyfit(x,y,1);
matlab第一讲Matlab基础
名称 atanh acoth sech csch asech acsch
含义 反双曲正切 反双曲余切
双曲正割 双曲余割 反双曲正割 反双曲余割
sec
正割
acosh 反双曲余弦
50
指数函数
名称
含义
名称
含义
名称 含义
exp e为底的指数 log10 10为底的对数 pow2 2的幂
log
自然对数 log2 2为底的对数 sqrt 平方根
例：计算圆面积a =πr2 ,半径r = 2，则可键入 >> r=2; % 圆半径r = 2， >> a=pi*r^2; % 计算圆面积a >> a a= 12.5664
46
47
48
1.2.7 command window 中的常用键
↑键—显示前个命令 ↓键—显示后个命令 Esc键（←键、delete键）－取消输入 Ctrl+x—剪切 Ctrl+c—复制 Ctrl+v—粘贴
17
18
19
二维动画（彗星轨迹）
shg;n=10;t=n*pi*(0:0.0005:1);x=sin(t);y=cos(t); plot(x,y,'g');axis square;hold on comet(x,y,0.01);hold off
20
三维动画
clf;shg,x=3*pi*(-1:0.05:1);y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y); R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;Z=sin(R)./R; h=surf(X,Y,Z);colormap(jet);axis off n=12; for i=1:n rotate(h,[0 0 1],25); mmm(:,i)=getframe; end movie(mmm,5,10)
Matlab基础及其应用ppt课件
管理者接到四份订单如上表所示。
问应该如何计算每份订单所需的原材料， 以便组织生产？
4 1 A 1 3 35 B 10 20 2 2 3 2 3 3 2 2 20 60 45 15 50 40 12 45 20
输入下面Matlab指令 A=[4 2 3;1 3 2;1 3 3;3 2 2]; B=[35 20 60 45;10 15 50 40; …20 12 45 20]; C=A*B
当D＝|A|≠0， 方程组有解，可 用Cramer法则 求解。
a11 a12 a1n x1 b1 a x b a a 22 2n 21 2 2 an1 an 2 ann xn bn
• MATLAB的第一个商业化的版本是1984年推出的是 3.0的DOS版本 • 1992年MathWorks 公司于推出了4.0版本， • 1994年的4.2版本扩充了4.0版本的功能，尤其在图 形界面设计方面更提供了新的方法。 • 2019年推出的5.0版允许了更多的数据结构，如单 元数据、多维矩阵、对象与类等，使其成为一种更 方便编程的语言。 • 2019年推出的 MATLAB 5.3版在很多方面又进一步改 进了 MATLAB 语言的功能。
例、用简短命令计算并绘制在0x6范 围内的sin(2x)、sinx2、sin2x。
x=linspace(0,6) y1=sin(2*x),y2=sin(x.^2),y3=(sin(x)).^2; plot(x,y1,x, y2,x, y3)
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 0 1 2 3 4 5 6
2 2
《Matlab教案》课件
《MATLAB教案》PPT课件第一章：MATLAB概述1.1 MATLAB简介介绍MATLAB的历史和发展解释MATLAB的含义（Matrix Laboratory）强调MATLAB在工程和科学计算中的应用1.2 MATLAB界面介绍MATLAB的工作空间解释MATLAB的菜单栏和工具栏演示如何创建、打开和关闭MATLAB文件1.3 MATLAB的基本操作介绍MATLAB的数据类型演示如何进行矩阵运算解释MATLAB中的向量和矩阵运算规则第二章：MATLAB编程基础2.1 MATLAB脚本编程解释MATLAB脚本文件的结构演示如何编写和运行MATLAB脚本强调注释和代码的可读性2.2 MATLAB函数编程介绍MATLAB函数的定义和结构演示如何创建和使用MATLAB函数强调函数的重用性和模块化编程2.3 MATLAB编程技巧介绍变量和函数的命名规则演示如何进行错误处理和调试强调代码的优化和性能提升第三章：MATLAB数值计算3.1 MATLAB数值解算介绍MATLAB中的数值解算工具演示如何解线性方程组和不等式解释MATLAB中的符号解算和数值解算的区别3.2 MATLAB数值分析介绍MATLAB中的数值分析工具演示如何进行插值、拟合和数值积分解释MATLAB中的误差估计和数值稳定性3.3 MATLAB优化工具箱介绍MATLAB优化工具箱的功能演示如何使用优化工具箱进行无约束和约束优化问题解释MATLAB中的优化算法和参数设置第四章：MATLAB绘图和可视化4.1 MATLAB绘图基础介绍MATLAB中的绘图命令和函数演示如何绘制二维和三维图形解释MATLAB中的图形属性设置和自定义4.2 MATLAB数据可视化介绍MATLAB中的数据可视化工具演示如何绘制统计图表和散点图解释MATLAB中的数据过滤和转换4.3 MATLAB动画和交互式图形介绍MATLAB中的动画和交互式图形功能演示如何创建动画和交互式图形解释MATLAB中的图形交互和数据探索第五章：MATLAB应用案例5.1 MATLAB在信号处理中的应用介绍MATLAB在信号处理中的基本概念演示如何使用MATLAB进行信号处理操作解释MATLAB在信号处理中的优势和应用场景5.2 MATLAB在控制系统中的应用介绍MATLAB在控制系统中的基本概念演示如何使用MATLAB进行控制系统分析和设计解释MATLAB在控制系统中的优势和应用场景5.3 MATLAB在图像处理中的应用介绍MATLAB在图像处理中的基本概念演示如何使用MATLAB进行图像处理操作解释MATLAB在图像处理中的优势和应用场景《MATLAB教案》PPT课件第六章：MATLAB Simulink基础6.1 Simulink简介介绍Simulink作为MATLAB的一个集成组件解释Simulink的作用：模型化、仿真和分析动态系统强调Simulink在系统级设计和多领域仿真中的优势6.2 Simulink界面介绍Simulink库浏览器和模型窗口演示如何创建、编辑和运行Simulink模型解释Simulink中的块和连接的概念6.3 Simulink仿真介绍Simulink仿真的基本过程演示如何设置仿真参数和启动仿真解释Simulink仿真结果的查看和分析第七章：MATLAB Simulink高级应用7.1 Simulink设计模式介绍Simulink的设计模式，包括连续、离散、混合和事件驱动模式演示如何根据系统特性选择合适的设计模式解释不同设计模式对系统性能的影响7.2 Simulink子系统介绍Simulink子系统的概念和用途演示如何创建和管理Simulink子系统解释子系统在模块化和层次化设计中的作用7.3 Simulink Real-Time Workshop介绍Simulink Real-Time Workshop的功能演示如何使用Real-Time Workshop进行代码解释代码对于硬件在环仿真和嵌入式系统开发的重要性第八章：MATLAB Simulink库和工具箱8.1 Simulink库介绍Simulink库的结构和分类演示如何访问和使用Simulink库中的块解释Simulink库对于模型构建和功能复用的意义8.2 Simulink工具箱介绍Simulink工具箱的概念和功能演示如何安装和使用Simulink工具箱解释Simulink工具箱在特定领域仿真和分析中的作用8.3 自定义Simulink库介绍如何创建和维护自定义Simulink库演示如何将自定义块添加到库中解释自定义库对于个人和组织级模型共享的重要性第九章：MATLAB Simulink案例分析9.1 Simulink在控制系统中的应用介绍控制系统模型在Simulink中的构建演示如何使用Simulink进行控制系统设计和分析解释Simulink在控制系统教育和研究中的应用9.2 Simulink在信号处理中的应用介绍信号处理模型在Simulink中的构建演示如何使用Simulink进行信号处理仿真解释Simulink在信号处理领域中的优势和实际应用9.3 Simulink在图像处理中的应用介绍图像处理模型在Simulink中的构建演示如何使用Simulink进行图像处理仿真解释Simulink在图像处理领域中的优势和实际应用第十章：MATLAB Simulink项目实践10.1 Simulink项目实践流程介绍从需求分析到模型验证的Simulink项目实践流程演示如何使用Simulink进行项目规划和实施解释Simulink在项目管理和协作中的作用10.2 Simulink与MATLAB的交互介绍Simulink与MATLAB之间的数据交互方式演示如何在Simulink中使用MATLAB函数和脚本解释混合仿真模式对于复杂系统仿真的优势10.3 Simulink项目案例分析具体的Simulink项目案例演示如何解决实际工程问题解释Simulink在工程教育和项目开发中的应用价值《MATLAB教案》PPT课件第十一章：MATLAB App Designer入门11.1 App Designer简介介绍App Designer作为MATLAB中的应用程序开发环境解释App Designer的作用：快速创建跨平台的MATLAB应用程序强调App Designer在简化MATLAB代码部署和用户交互中的优势11.2 App Designer界面介绍App Designer的用户界面和工作流程演示如何创建新应用和编辑应用界面解释App Designer中的组件和布局的概念11.3 App Designer编程介绍App Designer中的MATLAB编程模式演示如何使用App Designer中的MATLAB代码块解释App Designer中事件处理和应用程序生命周期管理的重要性第十二章：MATLAB App Designer高级功能12.1 App Designer用户界面设计介绍App Designer中用户界面的定制方法演示如何使用样式、颜色和主题来美化应用界面解释用户界面设计对于提升用户体验的重要性12.2 App Designer数据模型介绍App Designer中的数据模型和模型视图概念演示如何创建、使用和绑定数据模型和视图解释数据模型在应用程序中的作用和重要性12.3 App Designer部署和分发介绍App Designer应用程序的部署和分发流程演示如何打包和发布应用程序解释如何为不同平台安装和运行App Designer应用程序第十三章：MATLAB App Designer案例研究13.1 图形用户界面(GUI)应用程序设计介绍使用App Designer设计的GUI应用程序案例演示如何创建交互式GUI应用程序来简化MATLAB脚本解释GUI应用程序在数据输入和结果显示中的作用13.2 数据分析和可视化应用程序设计介绍使用App Designer进行数据分析和可视化的案例演示如何创建应用程序来处理和显示大型数据集解释App Designer在数据分析和决策支持中的优势13.3 机器学习和深度学习应用程序设计介绍使用App Designer实现机器学习和深度学习模型的案例演示如何将MATLAB中的机器学习和深度学习算法集成到应用程序中解释App Designer在机器学习和深度学习应用部署中的作用第十四章：MATLAB App Designer实战项目14.1 App Designer项目规划和管理介绍App Designer项目的规划和管理方法演示如何组织和维护大型应用程序项目解释项目管理和版本控制对于团队协作的重要性14.2 App Designer与MATLAB的集成介绍App Designer与MATLAB之间的数据和功能集成演示如何在App Designer中调用MATLAB函数和脚本解释集成MATLAB强大计算和分析能力的重要性14.3 App Designer项目案例实现分析具体的App Designer项目案例实现过程演示如何解决实际工程项目中的问题解释App Designer在工程项目实践中的应用价值第十五章：MATLAB App Designer的未来趋势15.1 App Designer的新功能和技术介绍App Designer的最新功能和技术发展演示如何利用新功能和技术提升应用程序的性能和用户体验强调持续学习和适应新技术的重要性15.2 App Designer在跨平台开发中的应用介绍App Designer在跨平台应用程序开发中的优势演示如何创建适用于不同操作系统的应用程序解释跨平台开发对于扩大应用程序市场的重要性15.3 App Designer的未来趋势和展望讨论App Designer在未来的发展趋势和潜在应用领域激发学生对于应用程序开发和创新的兴趣强调持续探索和创造新应用的重要性重点和难点解析本文档为您提供了一份详尽的《MATLAB教案》PPT课件，内容涵盖了MATLAB 的基本概念、编程基础、数值计算、绘图和可视化、应用案例、Simulink的基础知识、高级应用、库和工具箱的使用、案例分析以及项目实践、App Designer 的基础知识、高级功能、案例研究、实战项目和未来趋势等方面的内容。
（完整版）Matlab入门教程
（完整版）Matlab⼊门教程第1章MATLAB操作基础1.1 MATLAB概述1.1.2 MATLAB的主要功能1．数值计算MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，还提供了⼗分丰富的数值计算函数。
2．绘图功能可以绘制⼆维、三维图形，还可以绘制特殊图形（与统计有关的图，例如：区域图、直⽅图、饼图、柱状图等）。
3．编程语⾔MATLAB具有程序结构控制、函数调⽤、数据结构、输⼊输出、⾯向对象等程序语⾔特征，⽽且简单易学、编程效率⾼。
4．MATLAB⼯具箱MATLAB包含两部分内容：基本部分和各种可选的⼯具箱。
MATLAB⼯具箱分为两⼤类：功能性⼯具箱和学科性⼯具箱。
1.1.3MATLAB语⾔的特点语⾔简洁紧凑，使⽤⽅便灵活，易学易⽤。
例如：A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]⼀条语句实现了对3x3矩阵的输⼊。
语句功能强⼤，⼀条语句相当于其它语⾔的⼀个⼦程序，例如fft。
语句简单，内涵丰富。
同⼀个函数有不同的输⼊变量和输出变量，分别代表不同的含义。
Matlab既具有结构化的控制语句（if、for、while）⼜⽀持⾯向对象的程序设计。
⽅便的绘图功能。
包含功能强劲的⼯具箱。
易于扩展。
1.1.4 初识MATLAB例1-1 绘制正弦曲线和余弦曲线。
x=[0:0.5:360]*pi/180;plot(x,sin(x),x,cos(x));例1-2 求⽅程3x4+7x3+9x2-23=0的全部根。
p=[3,7,9,0,-23]; %建⽴多项式系数向量x=roots(p) %求根例1-3 求积分quad('x.*log(1+x)',0,1)例1-4 求解线性⽅程组。
a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9];b=[4;2;17];x=inv(a)*b1.2 MATLAB的运⾏环境与安装1.2.1 MATLAB的运⾏环境硬件环境：(1) CPU(2) 内存(3) 硬盘(4) CD-ROM驱动器和⿏标软件环境：(1) Windows 98/NT/2000 或Windows XP(2) 其他软件根据需要选⽤1.2.2 MATLAB的安装运⾏系统的安装程序setup.exe，可以按照安装提⽰依次操作。
第1讲_MATLAB基础知识
2.2 数值、变量和表达式
2、特殊变量名 ，由系统使用，不能用的（如使用会造成混乱）
ans pi 默认的结果变量 圆周率
eps
inf NaN
计算机中的最小数
无穷大 不定数
i(j)
nargin nargout realmin realmax varargin varargout
复数中的虚数单位
所用函数的输入变量数目 所用函数的输出变量数目 最小正实数 最大正实数 函数输入的变量中，可变变量的输入个数 可变的函数输出个数
Format short e 5位浮点表示，所谓的科学计数法
Format long e
15位浮点表示，同上
Format short g 5位浮点和定点之间选择 Format long g 15位定点表示，显示到小数点后第14位
2.2 数值、变量和表达式
1、命名规则 由字母、下划线及数字组成 • 以字母打头 • 区分大小写 • 不超过63个字符，多的字符串将被忽略 合法命名：a, a113, Abs123_ce, abs123_ce
1.2 运行环境介绍
4 命令历史窗口
1.2.1 MATLAB中的窗口
显示所有执行过的命令，一方面查看执行过的命令，另一 方面可重复利用原来的命令。
1.2 运行环境介绍
5 当前目录窗口
1.2.1 MATLAB中的窗口
显示当前目录下的所有文件的文件名、文件类型和最后修 改时间。
1.2 运行环境介绍
1、命令行运行方式：直接在命令行中输入命令 2、M文件运行方式：将命令集写到M文件中，通过执行 M文件来执行一批命令命令窗口（Command Window） 区别：两者的执行效果一样，M文件可以进行调试及重复 调用。
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第一讲—认识及简单应用
3x3 1x14 1x1 1x1
Grand total is 25 elements using 116 bytes >> clear c >> save filename a b >> clear >> load filename >> who Your variables are: a b
数组编辑器
2.MATLAB默认的预定义变量
预定义变量在MATLAB启动时由系统自动 生成。用户在编写指令和程序时，应尽量避 免使用下列预定义变量，以免混淆。
预定义变量 含 义 预定义变量 含 义
ans
eps Inf 或 inf i或j
计算结果的缺省变量名
最小的机器数 无穷大，如 1/0 虚单元 i=j=(-1)1/2
1997年仲春，matlab5.0版问世，紧接着是5.1、5.2，以及 1999年春的5.3版。 2001年和2002年mathworks公司又相继推出了强大的 matlab升级版本matlab6.0和matlab6.5 现今的matlab7.0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。
2. 历史命令窗口（command history）
• 记录用户在Matlab命令窗口中输入的所有 的命令 • 包括每次启动Matlab的时间和每次启动所 有的命令行
• 对历史命令的编辑（复制/运行/创建m文件/ 快捷方式/profile code）
3. 当前目录窗口（current directory）
• 7.2联机查询功能 • 两种方式： helpwin指令 help帮助命令
help帮助命令： 1. Help 指令+待查询的函数 命令窗口输入：help exp 得到指数函数命令的详 细信息
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基础与应用-第1讲-H
第1讲
概要
课程的作用 课程的目的 课程的特点
课程安排
2015/9/25
Application of Matlab Language
3
课程的作用
• 在欧美各高等学校，Matlab成为线性代数、自动控制理论、 数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图像处理等 诸多课程的基本教学工具，成为本科生、硕士生和博士生的 必须掌握的基本技能。 • 在设计研究单位和工业部门，Matlab已被广泛地用于研究 和解决各种具体的工程问题。 • 可以预见，Matlab将在我国科学研究和工程应用中发挥越
来越大的作用。
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Application of Matlab Language
4
本课程的目的
讲授MATLAB语言基础入门知识，介绍MATLAB产品 的体系、MATLAB桌面工具的使用方法，重点介绍
MATLAB的数据可视化、数值计算的基本步骤以及如何使
用MATLAB语言编写整洁、高效、规范的程序。并涉及到 一些具体的专业应用工具箱（如：统计数据处理工具箱、图
2015925applicationmatlablanguage20matlab就是这样经过了近30年的专门打造20多年的千锤百炼它以高性能的数组运算包括矩阵运算为基础不仅实现了大多数数学算法的高效运行函数和数据可视化而且提供了非常高效的计算机高级编程语言在用户可参与的情况下各种专业领域的工具箱不断开发和完善matlab取得了巨大的成功已广泛应用于科学研究工程应用用于数值计算分析系统建模与仿真
2015/9/25 Application of Matlab Language 16
Matlab版本的发展
• 1992年，支持Windows 3.x的MATLAB 4.0版本推出，增加了Simulink，Control， Neural Network，Signal Processing等专用工具箱。 • 1993年11月，MathWorks公司推出了Matlab 4.1，其中主要增加了符号运算功能。 当升级至Matlab 4.2c，这一功能在用户中得到广泛应用。 • 1997年，Matlab 5.0版本问世了,实现了真正的32位运算，加快数值计算，图形表现 有效。 • 2001年初，MathWorks公司推出了Matlab 6.0（R12）。 • 2002年7月，推出了Matlab 6.5(R13)，在这一版本中Simulink升级到了5.0，性能有 了很大提高，另一大特点是推出了JIT程序加速器，Matlab的计算速度有了明显的 提高。 • 2005年9月，推出了MAILAB 7.1(Release14 SP3)，在这一版本中Simulink升级到了 6.3，软件性能有了新的提高，用户界面更加友好。值得说明的是，Matlab V7.1版 采用了更先进的数学程序库，即“LAPACK”和“BLAS”。 目前，Matlab软件支持多种系统平台，如常见的WindowsNT/XP、MAC OS、 UNIX、Linux等。
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小批量生产 大批量生产
各种性能测试
7
1.1.2 MATLAB软件的发展概述
● 70年代中期，Cleve Moler和他的同事开发了 LINPACK和EISPACK的Fortran子程序库。
● 70年代末期，Cleve Moler 在新墨西哥大学给 学生开线性代数，为学生编写了接口程序，这 程序取名为MATLAB，即Matrix Laboratory。
adCategory.do
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29
1.3.3 MATLAB网络资源
❖ www服务
mathworks Matlab 中文论坛:
2020/2/21
30
1.4 考核方式
❖ 课堂测试+实验 测试20% 实验80%
2020/2/21
Demo>>MATLAB>>Graphics >>Plot相关例子
2020/2/21 Demo>>MATLAB>>3D Visualization
12
4．开放性好，易于扩充。所有MATLAB的核心文 件及工具箱文件都是可读可改的源文件，用户 可以通过对源文件的修改以及加入自己的文件
来构成新的工具箱。
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《MATLAB在化学中的应用》
《机械工程设计分析和MATLAB应用》
《机电系统动态仿真——基于MATLAB/Simulink》
《MATLAB在振动信息处理中的应用》
《MATLAB 7.0 在图像处理中的应用》
《MATLAB神经网络仿真与应用》
《小波分析理论与MATLAB 7实现》
一般用途工具
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23
虚拟现实工具箱
●可将simulink下的仿真 用三维实体表示出来。
●例如控制一个机器人，
就可以不再是得到机器
人的位置曲线等等，还
可以直接画出三维的机
器人，然后看他究竟是
怎么运动的
Demo>>Matlab>>Toolboxs>>Virtual Reality
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● 1983年春天，工程师John Little与Moler、 Steve Bangert一起用C开发了第二代专业版 MATLAB。
● 1984年，MathWorks公司成立，MATLAB正式推
向市场。
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8
● MathWorks公司于1993年完成了Windows环境下 MATLAB 4.0，并同时推出了用于控制系统仿真和设 计的交互式模型输入与仿真环境Simulink1.0,为控 制系统的计算机辅助设计打开了崭新的局面。
从顶层的系统仿真到底层的芯片算法设计，都可用
MATLAB/SIMULINK/STATEFLOW及相关工具实现。
●MATLAB有计算机专家倡导并开发，在自动控制领域 学者的支持下普及和发展，被各类其他领域的专家 和工程技术人员捧红。（开放型结构）
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❖ Matlab扩展支持在非 matlab中对系统的实施 和开发。
❖ HP公司的VXI硬件，TM公司的DSP， Gage公司的各种硬卡、仪器等
都接受MATLAB的支持。
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Matlab是众多系统工具的基础
Demo>>MATLAB>>Graphics >>Visualizing sound
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设计自动化工具
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➢ 数据分析及可视化
➢ 数值与符号计算
➢ 工程与科学绘图
➢ 航天工业、汽车工业、生物医学工程
➢ 控制系统设计
➢ 语音、数字图像信号处理
➢ 建模、仿真、样机开发、新算法研究开发
➢ 财务、金融分析
➢ 图形用户界面设计
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MATLAB在教学中的应用
❖ 在大学里，诸如应用代数、数理统计、自 动控制、数字信号处理、动态系统仿真等 课程的教科书都把MATLAB作为内容。
❖ 工具箱：专用的函数库， 解决特定领域的问题。
❖ Simulink：用于对非线 性动态系统仿真的图形 仿真平台
❖ Blockset是Simulink的 插件集，提供大量的专 用模块库。
❖ 程序设计语言＋仿真平 台＋可视化技术＋众多 工具箱＋开放式体系
11
1.2.1 MATLAB软件的主要特点
1．语言简洁紧凑，编程效率高.运算符丰富。数值 计算+符号计算,库函数极其丰富， 2．交互性好，使用方便。 3．图形功能强大，便于图形可视化。
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仿真——科研基本方法
■仿 真: 利用相似性原理,借助实验模型或计算机软件对 所研究的对象进行分析。
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MATLAB在汽车产品开发周期中的应用
设计 机械工程师
概念设计 共享 同一 模型
可行性分析
控制工程师
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设计
虚拟样机
虚拟验证 虚拟试验
物理样机
5．具有功能强劲的工具箱。这些工具箱能用于 多种学科，都是由该领域里的学术水平高的专 家编写的，用户在使用时可以任意调用。
6.与 C 语言和 Fortran 语言有良好的接口
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13
1.2.2 MATLAB的功能和应用
➢ MATLAB产品组是从支持概念设计、算法开发、建模仿真， 到实时实现的集成环境，可用来进行：
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1.3.1 课程基本内容
❖ MATLAB介绍
❖ 语言基础（数组、矩阵运算）
❖ 数值计算、符号计算
❖ MATLAB程序设计
❖ 数据可视化
❖ SIMULINK系统仿真
❖ 涉及课程内容：
高等数学、线性代数、工程数学
电路等
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1.3.2 怎样学习MATLAB
❖ 本课程为引导型课程，重掌握基础和应用。 ❖ 多上机练习，重视实验，充分利用帮助系统和
《MATLAB语言在建筑抗震工程中的应用》
《GPS基本原理及其Matlab仿真》
《MATLAB语言在运筹学中的应用》
《MATLAB在动态经济学中的应用》
202《0/2/2m1atlab金融工具箱详细信息》
17
MATLAB在本专业中的应用
■不管世界如何改变， MATLAB在控 制专业的地位基本不变。（控制专业 “计算器”）
0
5 0
-5 -5
1
0 .8
0 .6
0 .4
0 .2
0 1
0 .5
1
0
0 .5
-0 .5
0 -0 .5
34
-1 -1
a z=-3 7 .5 ,e l=3 0
a z=-1 5 ,e l=6 0
10 10
0
0
-1 0 40
-1 0 40
20 00
40 20
20 00
20
40
a z=-9 0 ,e l=0
❖ 在欧美是九十年代教科书与旧版书籍的区 别性标志。越来越多国内教科书也加入了 Matlab相关内容
❖ 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。
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MATLAB行业运用相关图书
《MATLAB与选煤/选矿数据处理》 《MATLAB在工程数学上的应用》 《电磁场数值计算法与MATLAB实现》 《数学物理方程的MATLAB解法与可视化》 《高等应用数学问题的MATLAB求解》 《MATLAB有限元分析与应用》 《MATLAB 7及工程问题解决方案》 《MATLAB及在电子信息类课程中的应用》 《MATLAB在电气工程中的应用》
MATLAB基础及其应用
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MATLAB 简介
1.1 MATLAB软件介绍 1.2 MATLAB特点与应用 1.3 课程基本内容 1.4 考核方式 1.5 作业
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1.1.1 绪 论
❖ Matlab ：美国 MathWorks公司开发
概念设计,算法开发,建模仿真,实时实现的理想的集成 环境。
直方图
120 150 180
9 01 60
0 .8 0 .6
30 0 .4 0 .2
0
210
330
240
300
270
极坐标图
North South
East
white
West
fa middle
33
饼状图
10
5
0
-5
-1 0 4
2
4
0
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-2
2 0
-2
-4 -4
50
40
30
20
10
0 5
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3
计算机软件
系统软件
系网其 操 统络他 作 实实软 系 用用件 统 程程 序序
支持软件
应用软件
其 软界语 他 件面言 支 开开处 持 发发理 软 工工程 件 具具序
科数系图辅其 学据统像助他 工处仿处类应 程理真理软用 计软软软件软 算件件件 件
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MATLAB主要涉及部分
a z=-7 ,e l=-1 0
10
10 5
0
-5
2020-/12/02410
20
0
-1 0
0
0
20
0 4 0 4 02 0 35