(完整版)matlab电子教案(1)
(完整版)matlab第一讲教案
(完整版)matlab第⼀讲教案西南科技⼤学本科⽣课程备课教案计算机技术在安全⼯程中的应⽤——Matlab⼊门及应⽤授课教师:徐中慧班级:专业:安全技术及⼯程绪论课型:新授课教具:多媒体教学设备,matlab教学软件⼀、⽬标与要求了解matlab的起源,发展,优势,应⽤范围等,熟悉matlab的操作界⾯,能够进⾏简单的数值运算。
⼆、教学重点与难点本堂课教学的重点在于引导学⽣掌握matlab的安装,熟悉matlab操作界⾯,并进⾏简单的运算。
三、教学⽅法本课程主要通过讲授法、演⽰法、练习法等相结合的⽅法来引导学⽣掌控本堂课的学习内容。
四、教学内容提问:安全⼯程的研究和⼯程实践过程哪些地⽅要运⽤到计算机技术?建筑安全:设计图纸CAD图纸化⼯安全:压⼒容器爆炸我们可以运⽤计算机技术进⾏数值计算和模拟判定爆炸影响范围,从⽽可以确定安全防护距离职业卫⽣防护:尤其是在⾼粉尘的作业环境中煤矿安全:⽡斯爆炸煤与⽡斯突出等等(⼀)matlab是什么?MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)(['meitriks]:矩阵,基质,模型;[l?'b?r?t?ri]:实验室)的简称,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MA TLAB和Simulink两⼤部分。
(1)什么是Simulink?Simulink是MATLAB中的⼀种可视化仿真⼯具,是⼀种基于MA TLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的⼀个软件包,被⼴泛应⽤于线性系统、⾮线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
Simulink可以⽤连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进⾏建模,它也⽀持多速率系统,也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。
为了创建动态系统模型,Simulink提供了⼀个建⽴模型⽅块图的图形⽤户接⼝(GUI) ,这个创建过程只需单击和拖动⿏标操作就能完成,它提供了⼀种更快捷、直接明了的⽅式,⽽且⽤户可以⽴即看到系统的仿真结果。
MATLAB程序设计电子教案 第6章(1)
第6章 MATLAB 绘图 (1)
subplot(m,n,p) 将图形窗口分割成m 并设置p 将图形窗口分割成m行n列,并设置p所指定的 子窗口为当前窗口. 子窗口按行由左至右, 子窗口为当前窗口 . 子窗口按行由左至右 , 由上至下进行编号.subplot设置图形窗口 由上至下进行编号.subplot设置图形窗口 为缺省模式,即单窗口模式,等价于 subplot (1,1,1). grid 是否画分格线的双向切换命令, on设置 是否画分格线的双向切换命令,grid on设置 为画分格线, off为不画分格线 为不画分格线. 为画分格线,grid off为不画分格线.
类型 实点标记(默认) 实点标记(默认) 圆圈标记 叉号形× 叉号形× 星号标记* 星号标记* 钻石形标记◇ 钻石形标记◇ 向下的三角形标记 向上的三角形标记 向左的三角形标记 向右的三角形标记 五角星标记☆ 五角星标记☆ 符号 . o x * d v ^ < > p
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MATLAB 7.X程序设计
第6章 MATLAB 绘图 (1)
的图形. 例6-1绘制行向量( 1 8 6 5 4)的图形. 绘制行向量( 例6-2 在区间 绘制曲线
1≤ x ≤ 4
0.5 x
内, .
y = 2e
lg(2π x)
MATLAB 7.X程序设计
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第6章 MATLAB 绘图 (1)
6.1.2 绘制图形的辅助操作 1 图形标记 title(txt) 功能:在图形窗口顶端的中间位置输出字符串 功能 在图形窗口顶端的中间位置输出字符串 txt作为标题 作为标题. txt作为标题. xlabel(txt) 功能:在 轴下的中间位置输出字符串txt txt作为 功能 在x轴下的中间位置输出字符串txt作为 标注. 标注. ylabel(txt) 功能:在 轴边上的中间位置输出字符串txt txt作 功能 在y轴边上的中间位置输出字符串txt作 为标注. 为标注.
(完整版)Matlab基本语法教案
第二章基本语法2.1 MATLAB的矩阵、变量与表达式在MATLAB系统中,只管理着一种对象---矩阵(包括复数矩阵),任何数量在MATLAB 中是作为1x1的矩阵来处理的。
一、矩阵的创建:1. 在MATLAB中创建矩阵的原则:(1) 矩阵元素必须写在“[]”内;(2) 矩阵的同一行之间用空格或“,”分隔;(3) 矩阵的行与行之间用分号或回车符分隔;(4) 矩阵的尺寸不必预先定义;(5) 矩阵元素可以是数值、变量、表达式或函数。
2. 创建矩阵的四种方法。
(1) 在命令窗口直接输入:如输入:A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]则显示:A=1 2 34 5 67 8 9也可用空格代替逗号,用回车代替分号:如上例:A=[1 2 34 5 67 8 9] 则显示:A= 1 2 34 5 67 8 9(2) 由M文件创建矩阵:有时编程需要用M文件创建矩阵。
或者当矩阵尺寸较大时,可以按矩阵的输入方式编辑一个M 文件(可用循环程序来做),在命令窗口直接执行该文件,即可将矩阵调入工作空间。
(3) 由函数创建矩阵:对于一些特殊的矩阵,可以利用MATLAB的内部函数或用户自定义函数创建矩阵。
如diag()函数可生成对角阵。
ones(m,n) ; zeros(m,n)(4) 通过数据文件创建矩阵:save 文件名(其中,文件名是*.mat文件)load 文件名例:工作目录下有temp.mat文件,可以执行load temp3. 复数矩阵表示(1) 复数表示复数的虚根单位用i,j表示,即:z=3+4i或z=3+4j.例如输入z=3+4i 输入z=3+4j得到:得到:z = z =3.0000 +4.0000i 3.0000 + 4.0000i(2) 复数矩阵A=[1 2;3 4]+i*[5 6;7 8] 或者A=[1+5i 2+6i;3+7i 4+8i],都得到:A =1.0000 + 5.0000i2.0000 + 6.0000i3.0000 + 7.0000i4.0000 + 8.0000i二、MATLAB的变量和表达式1.变量名命名规则☺可以是字母、数字或下划线,但第一个字符必须是字母。
matlab电子教案
第1章MATLAB操作基础1.1 MATLAB概述1.2 MATLAB的运行环境与安装1.3 MATLAB集成环境1.4 MATLAB帮助系统1.1 MATLAB概述•1.1.1 MATLAB的发展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2000年,MATLAB 6.0版2001年,MATLAB 6.1版2002年,MATLAB 6.5版2004年,MATLAB 7.0版•1.1.2 MATLAB的主要功能1.数值计算和符号计算功能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。
MATLAB和著名的符号计算语言Maple相结合,使得MATLAB具有符号计算功能。
2.绘图功能MATLAB提供了两个层次的绘图操作:一种是对图形句柄进行的低层绘图操作,另一种是建立在低层绘图操作之上的高层绘图操作。
•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。
•1.1.3 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。
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第三章MATLAB的图形处理可视化的一般步骤:(P159-160)一、二维图形(一)绘制二维曲线的最基本函数:1. plot 函数的基本用法plot 函数的基本调用格式为:plot(x,y)其中 x 和 y 为长度相同的向量,分别用于存储 x 和 y 坐标数据。
例在 0≤X≤2pi 区间内,绘制曲线 y=2e-0.5x sin(2πx)。
x=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);plot(x,y)说明:(1)当 x,y 是同维矩阵时,则以 x,y 对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线,曲线条数等于矩阵的列数。
(2)当 x 是向量,y 是有一维与 x 同维的矩阵时,则绘制出多根不同色彩的曲线。
曲线条数等于 y 矩阵的另一维数,x 被作为这些曲线共同的横坐标。
(3)plot 函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数:plot(x)。
例某工厂 2000 年各月总产值(单位:万元)分别为22、60、88、95、56、23、9、10、14、81、56、23,试绘制折线图以显示出该厂总产值的变化情况。
p=[22,60,88,95,56,23,9,10,14,81,56,23];plot(p)2.含多个输入参数的 plot 函数含多个输入参数的 plot 函数调用格式为:plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)3.含选项的 plot 函数含选项的 plot 函数调用格式为:plot(x1,y1,选项 1,x2,y2, 选项 2,…,xn,yn,选项 n)为了对所绘多条曲线作进一步区分,需要对曲线的线型、点型、色彩(P177-179/162-163)及其他属性(help)作相应说明。
例用不同线型和颜色在同一坐标内绘制曲线 y=2e-0.5x sin(2πx)及其包络线。
x=(0:pi/100:2*pi)';y1=2*exp(-0.5*x)*[1,-1];y2=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);x1=(0:12)/2;y3=2*exp(-0.5*x1).*sin(2*pi*x1);plot(x,y1,'g:',x,y2,'b--',x1,y3,'rp');4.双纵坐标函数 plotyyplotyy 函数是 MATLAB 5.X 新增的函数。
MATLAB程序设计电子教案 第3章(1)
MATLAB 7.X程序设计
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第3章 MATLAB 程序设计(1)
3) 若参与逻辑运算的是两个同型矩阵,那么 运算将对矩阵相同位置上的元素按标量规则 逐个进行。最终运算结果是一个与原矩阵同 型的矩阵,其元素由1或0组成。 4) 若参与逻辑运算的一个是标量,一个是矩 阵,那么运算将在标量与矩阵中的每个元素 之间按标量规则逐个进行。最终运算结果是 一个与矩阵同型的矩阵,其元素由1或0组成。 5) 逻辑非是单目运算符,也服从矩阵运算规 则。
MATLAB 7.X程序设计 10/40
第3章 MATLAB 程序设计(1)
2 提取子数组 建立逻辑数组的函数logical的格式: logical(x) 功能:转换数组x为逻辑数组
MATLAB 7.X程序设计
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第3章 MATLAB 程序设计(1)
例 3-5 演 示 用 逻 辑 数 组 来 提 取 子 数 组 的方法 a=[1 2;3 4;5 6]; l1=logical([1 0 1]) %给出逻辑向量l1 l2=logical([1 1 0])
MATLAB 7.X程序设计 9/40
第3章 MATLAB 程序设计(1)
例 3-4
已 知 A=[4,-65,-54,0,6;56,0,67, - 45,0],分析下列语句的功能。
find(A>4) %找出大于4的元素的序号 [i j]=find(A,1) %找出一个不为零的元素的行号、列号 [i j]=find(A,1,'first') %找出第一个不为零的元素的行号、列号 [i j]=find(A,1,'last') %找出最后一个不为零的元素的行号、列号
MATLAB 7.X程序设计 22/40
数学建模MATLAB教案
数学建模MATLAB教案第一章:MATLAB简介1.1 课程目标了解MATLAB的发展历程和应用领域熟悉MATLAB的工作环境掌握MATLAB的基本命令和操作1.2 教学内容MATLAB的历史和发展MATLAB的应用领域MATLAB的工作环境MATLAB的基本命令和操作1.3 教学方法讲解和示范相结合学生上机实践1.4 教学资源MATLAB软件PPT课件1.5 教学评估课后作业上机实践第二章:MATLAB基本操作2.1 课程目标掌握MATLAB的变量和数据类型熟悉MATLAB的运算符和表达式学会在MATLAB中进行矩阵操作2.2 教学内容MATLAB的变量和数据类型MATLAB的运算符和表达式矩阵的创建和操作矩阵的运算2.3 教学方法讲解和示范相结合学生上机实践2.4 教学资源MATLAB软件PPT课件2.5 教学评估课后作业上机实践第三章:MATLAB函数3.1 课程目标了解MATLAB内置函数的分类和用法学会自定义函数掌握MATLAB脚本文件的编写和运行MATLAB内置函数的分类和用法自定义函数的创建和调用MATLAB脚本文件的编写和运行3.3 教学方法讲解和示范相结合学生上机实践3.4 教学资源MATLAB软件PPT课件3.5 教学评估课后作业上机实践第四章:MATLAB绘图4.1 课程目标熟悉MATLAB绘图的基本命令掌握MATLAB绘图的格式和技巧学会使用MATLAB绘制各种图形4.2 教学内容MATLAB绘图的基本命令MATLAB绘图的格式和技巧绘制各种图形的函数和方法讲解和示范相结合学生上机实践4.4 教学资源MATLAB软件PPT课件4.5 教学评估课后作业上机实践第五章:数学建模基本方法5.1 课程目标了解数学建模的基本概念和方法学会使用MATLAB进行数学建模掌握数学建模的常用算法和技巧5.2 教学内容数学建模的基本概念和方法使用MATLAB进行数学建模的步骤和技巧数学建模的常用算法和实例5.3 教学方法讲解和示范相结合学生上机实践5.4 教学资源MATLAB软件PPT课件5.5 教学评估课后作业上机实践第六章:线性方程组求解6.1 课程目标理解线性方程组的数学理论学会使用MATLAB解线性方程组掌握MATLAB中求解线性方程组的多种方法6.2 教学内容线性方程组的数学描述MATLAB中的线性方程组求解函数(如`解方程组`函数)稀疏矩阵在线性方程组求解中的应用使用`linsolve`函数求解线性方程组使用`guess`函数进行参数估计6.3 教学方法理论讲解与实际操作相结合示例演示学生上机练习6.4 教学资源MATLAB软件线性方程组求解实例6.5 教学评估课后练习题上机练习第七章:最优化问题求解7.1 课程目标理解最优化问题的数学模型学会使用MATLAB解决最优化问题掌握最优化问题的常见求解算法7.2 教学内容最优化问题的数学基础MATLAB中的最优化工具箱概述使用`fmincon`函数求解约束最优化问题使用`fminunc`函数求解无约束最优化问题了解其他最优化函数和算法7.3 教学方法理论讲解与实际操作相结合示例演示学生上机练习7.4 教学资源MATLAB软件最优化问题求解实例7.5 教学评估课后练习题上机练习第八章:微分方程求解8.1 课程目标理解微分方程的基本概念学会使用MATLAB求解微分方程掌握MATLAB中微分方程求解工具的使用8.2 教学内容微分方程的分类和基本概念MATLAB中的微分方程求解函数(如`ode45`)边界值问题的求解(如`bvp4c`)参数估计和敏感性分析8.3 教学方法理论讲解与实际操作相结合示例演示学生上机练习8.4 教学资源MATLAB软件PPT课件微分方程求解实例8.5 教学评估课后练习题上机练习第九章:概率论与数理统计9.1 课程目标掌握概率论和数理统计的基本概念学会使用MATLAB进行概率论和数理统计分析能够运用概率论和数理统计方法解决实际问题9.2 教学内容概率论基本概念和公式数理统计基本方法MATLAB中的概率论和数理统计函数随机数和概率分布函数的绘制假设检验和置信区间的计算9.3 教学方法理论讲解与实际操作相结合示例演示学生上机练习9.4 教学资源MATLAB软件PPT课件概率论和数理统计实例9.5 教学评估课后练习题上机练习第十章:综合案例分析10.1 课程目标能够综合运用所学的数学建模和MATLAB知识解决实际问题学会分析问题、建立模型、选择合适的算法和工具求解10.2 教学内容综合案例的选择和分析建立数学模型的方法MATLAB在模型求解中的应用数学建模报告的结构和要求10.3 教学方法案例分析与讨论学生分组实践10.4 教学资源MATLAB软件PPT课件综合案例数据和背景资料10.5 教学评估数学建模报告评分学生口头报告和讨论第十一章:非线性方程和方程组的求解11.1 课程目标理解非线性方程和方程组的概念学会使用MATLAB求解非线性方程和方程组掌握MATLAB中非线性求解的多种方法11.2 教学内容非线性方程和方程组的数学描述MATLAB中的非线性方程求解函数(如`fsolve`)非线性方程组的求解方法(如`ode45`)图像法求解非线性方程和方程组初始参数的选择和影响11.3 教学方法理论讲解与实际操作相结合示例演示学生上机练习11.4 教学资源MATLAB软件PPT课件非线性方程和方程组求解实例11.5 教学评估课后练习题第十二章:插值与拟合12.1 课程目标理解插值和拟合的概念学会使用MATLAB进行插值和拟合掌握MATLAB中插值和拟合的多种方法12.2 教学内容插值和拟合的基本概念MATLAB中的插值函数(如`interp1`)MATLAB中的拟合函数(如`fit`)插值和拟合的误差分析插值和拟合在数学建模中的应用12.3 教学方法理论讲解与实际操作相结合示例演示学生上机练习12.4 教学资源MATLAB软件PPT课件插值和拟合实例12.5 教学评估课后练习题第十三章:数值分析13.1 课程目标理解数值分析的基本概念学会使用MATLAB进行数值分析掌握MATLAB中数值分析的多种方法13.2 教学内容数值分析的基本概念MATLAB中的数值分析函数误差和稳定性分析数值分析在数学建模中的应用常见数值方法的比较和选择13.3 教学方法理论讲解与实际操作相结合示例演示学生上机练习13.4 教学资源MATLAB软件PPT课件数值分析实例13.5 教学评估课后练习题第十四章:MATLAB在信号处理中的应用14.1 课程目标理解信号处理的基本概念学会使用MATLAB进行信号处理掌握MATLAB中信号处理的基本方法14.2 教学内容信号处理的基本概念MATLAB中的信号处理函数信号的时域和频域分析信号处理在实际应用中的例子MATLAB在信号处理中的优势和局限性14.3 教学方法理论讲解与实际操作相结合示例演示学生上机练习14.4 教学资源MATLAB软件PPT课件信号处理实例14.5 教学评估课后练习题第十五章:MATLAB在图像处理中的应用15.1 课程目标理解图像处理的基本概念学会使用MATLAB进行图像处理掌握MATLAB中图像处理的基本方法15.2 教学内容图像处理的基本概念MATLAB中的图像处理函数图像的增强、滤波和边缘检测图像处理在实际应用中的例子MATLAB在图像处理中的优势和局限性15.3 教学方法理论讲解与实际操作相结合示例演示学生上机练习15.4 教学资源MATLAB软件PPT课件图像处理实例15.5 教学评估课后练习题重点和难点解析重点:1. MATLAB的工作环境及基本命令和操作。
matlab电子教案(1)(最新整理)
MATLAB 的基本搜索过程大抵如下: 当用户从指令窗送入一个名为 cont 的指令后, 检查 MATLAB 内存,看 cont 是不是变量;假如不是变量,则进行下一步。 检查 cont 是不是内建函数(Built-in Function);假如不是,再往下执行。 在当前目录上,检查是否有名为 cont 的 M 文件存在;假如不是,再往下执行。 在 MATLAB 搜索路径的其他目录中,检查是否有名为 cont 的 M 文件存在。
(a) 基本算术运算:+(加)、-(减)、*(乘)、/(右除)、\(左除)、
^(乘方)。(P8/9)
新疆大学重点课程·电子教案
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注意:运算是在矩阵意义下进行的,单个数据的算术运算只是一种 特例。
(b) 点运算:点运算符有.*、./、.\和.^。两矩阵进行点运算是指
它们的对应元素进行相关运算,要求两矩阵的维数相同。
②A(i:i+m,:) 表示取 A 矩阵第 i~i+m 行的全部元素; A(:,k:k+m) 表 示 取 A 矩 阵 第 k~ k+m 列 的 全 部 元 素 , A(i:i+m,k:k+m) 表示取 A 矩阵第 i~i+m 行内,并在第 k~ k+m 列中的所有元素。
此外,还可利用一般向量和 end 运算符等来表示矩阵下标,从 而获得子矩阵。end 表示某一维的末尾元素下标。
们可查帮助获得。
(2) 关系运算: MATLAB 提供了 6 种关系运算符:<(小于)、<=(小于或等于)、
《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。
MATLAB实用教程电子教案ppt文档
矩阵
构造矩阵的方法: 简单的创建方法 构造特殊矩阵 聚合矩阵 组合不同类型的数据
用简单方法构造矩阵
MATLAB中创建矩阵最简单的方法是使用符号 []。在方括号内输入多个元素可以创建矩阵的 一个行。用逗号或空格把每个元素间隔开。如 果想开始一个新行,用分号终止当前行:
A = [row1; row2; ...; rown]
下面创建一个3行5列的数值矩阵。
A = [12 62 93 -8 22; 16 2 87 43 91; -4 17 -72 95 6] A=
12 62 93 -8 22 16 2 87 43 91 -4 17 -72 95 6
构造特殊矩阵
MAT
功
描述
沿指定的维聚合矩阵 水平聚合矩阵 垂向聚合矩阵 通过复制和叠置矩阵来创建新矩阵 用已有矩阵创建块对角矩阵
获取矩阵的元素
使用编号索引 使用线性索引 使用冒号 使用end关键字
使用编号索引获取矩阵的元素
利用编号和索引,可以获取MATLAB矩 阵的元素。 要引用矩阵中的特殊元素,用下面的语 法指定它的行号和列号,其中A是矩阵变 量。按先行后列的顺序指定。
computer version
返回值
默认变量名,保存最近的结果。如果不给表达式指定一个输出变量, MATLAB会自动将结果保存到ans变量中 浮点相对精度。是MATLAB用于计算的容限 计算机可以表示的最大浮点数
计算机可以表示的最小浮点数
圆周率
虚数单位
无限值。类似n/0的表达式生成的结果为inf,其中n为非0实数 表示不合法的数值值,非数值。类似0/0和inf/inf的表达式生成的结 果,与NaN有关的算术运算结果,以及n/0,n为复数时的计算结果 都是NaN 计算机类型
MATLAB程序设计电子教案 第7章(1)
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Simulink调试器
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控制设计 MATLAB 7.X程序设计
11/53
• Parameter estination
参数估计
7.1.3 Simulink的文件操作
Simulink的文件操作方式非常灵活,常用的文件操 作有新建文件、打开文件和保存文件三种。
1 新建文件
新建仿真模型文件有以下三种方法:
第7 章 Simulink仿真环境
主要内容:
①Simulink的工作环境; ②模型文件的创建和仿真; ③子系统的封装过程 。
MATLAB 7.X程序设计
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7.1 Simulink的启动与退出
7.1.1 Simulink简介 • Simulink是用来对动态系统进行建模、仿真和分析的面向框图的仿真软件,是MATLAB的
MATLAB实验教案5篇
MATLAB实验教案5篇第一篇:MATLAB实验教案实验一离散系统的时域分析和复频域分析1.实验目的(1)掌握在时域求系统响应的方法。
(2)掌握时域离散系统的时域特性。
(3)通过实验判断系统稳定性(4)掌握利用Z变换对系统进行复频域分析。
(5)掌握系统零、极点的绘制方法。
(6)通过复频域分析系统稳定性、频率特性。
(7)熟悉Z变换的应用2.实验设备λ计算机λ MATLAB R2012a仿真软件3.实验原理(1)离散系统的时域分析在时域中,描写系统特性的方法是差分方程和单位脉冲响应,在频域可以用系统函数描述系统特性。
已知输入信号可以由差分方程、单位脉冲响应或系统函数求出系统对于该输入信号的响应,利用filter 函数或conv函数计算输入信号和系统的单位脉冲响应的线性卷积,求出系统的响应。
系统的时域特性是指系统的线性移不变性质、因果性和稳定性。
重点分析实验系统的稳定性,包括观察系统的暂态响应和稳定响应。
系统的稳定性是指对任意有界的输入信号,系统都能得到有界的系统响应,或者系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。
系统的稳定性由其差分方程的系数决定。
实际中检查系统是否稳定,不可能检查系统对所有有界的输入信号、输出是否都是有界输出,或者检查系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。
可行的方法是在系统的输入端加入单位阶跃序列,如果系统的输出趋近一个常数(包括零),就可以断定系统是稳定的。
系统的稳态输出是指当n→∞时系统的输出。
如果系统稳定,信号加入系统后,系统输出的开始一段称为暂态效应,随着n的加大,幅度趋于稳定,达到稳态输出。
注意在以下实验中均假设系统的初始状态为零。
(2)离散系统的复频域分析离散系统的时域方程为∑dk=0Nky(n-k)=x(n-k)∑pkK=0∞M其变换域分析如下y(n)=x(n)*h(n)=频域系统频率响应为m=-∞∑x(m)h(n-m)⇔Y(e)=X(e)H(e)jωjωjωH(e)=Z域 jωY(e)X(e)jωjωy(n)=x(n)*h(n)=系统的转移函数为m=-∞∑x(m)h(n-m)⇔Y(z)=Y(z)X(Z)-i∞X(z)H(z)H(z)=0分解因式H(z)i=N∑pkz∑dkzi=0M=K-i X(1-ξX(1-i=1i=1NMiz-1)),其中,ξ和iλzi-1λi称为零、极点。
Matlab程序设计电子教案
Matlab 程序设计教案1. 命令窗口命令窗口用于输入MATLAB命令、函数、矩阵、表达式等信息,并显示除图形以外的所有计算结果,是MATLAB的主要交互窗口。
当命令窗口出现提示符>>时,表示MATLAB已准备好,可以输入命令、变量或函数,回车后就可执行。
【例1-1】计算A=256/4-100×2+128>> A=256/4-100*2+128 %从键盘输入,并单击回车键A = %屏幕显示的结果-8MATLAB语法规定,百分号“%”后面的语句为注释语句。
二、帮助系统1.帮助窗口2.函数浏览器增加注释:%%”后面输入该“Section”的标题六、练习将下面程序添加注释发布为.doc文件。
a=[1 2 3 4]b=[5 6 7 8]c=a+b*iplot(c)Matlab程序设计教案2.1.1常数和变量i=j=函数的输入变量数目2. 浮点数2.1.3 复数MATLAB用特殊变量“i”或“j”表示虚数的单位。
复数的产生可以有几种方式:2. 插值运算插值(interpolation)是在两个原始数据点之间根据一定的运算关系插入新的数据点,以便更准确地得出数据的变化规律。
一维插值是指对一个自变量的插值,interp1函数用来进行一维插值:yi=interp1(x,y,xi,'method')Matlab程序设计教案作业、讨论题、思考题:见课本Matlab程序设计教案4.2 符号对象的运算4.2.1 符号对象的基本运算Matlab程序设计教案Matlab程序设计教案1.信号源模块(Sources)双击Simulink模块库窗口中的Sources模块,即可打开信号源模块。
(1)Load from workspace从工作空间中载入数据。
1)Input:先选中Input 核选框,在后面的编辑框内输入数据的变量名。
2)Initial state:表示模块的初始状态。
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第二章Matlab 初步(12课时)一、初等运算和初等函数(0.5课时)1、简单指令:(P5/6)例1.算术运算 a=2^2+(12+2*(7-4))/3^2-2^(1/2) %注意算术运算的运算符例2. 简单矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=987654321A 的 输入。
A = [1,2,3; 4,5,6; 7,8,9]A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]A=[1,2,34,5,67,8,9] %分行输入例3.指令的续行输入S=1–1/2+1/3–1/4+1/5–1/6+1/7 …-1/82、数值、变量和表达式(1)数值的记述MATLAB 的数值采用习惯的十进制(或科学计数法)表示,可以带小数点或负号。
(2)变量命名规则变量名、函数名是对字母大小写敏感的。
变量名的第一个字符必须是英文字母,最多可包含63个字符(英文、数字和下连符)。
(3)MATLAB 默认的预定义变量:(P7/8)3、有关复数的函数:(P8/9)real(a) %给出复数a 的实部imag(a) %给出复数a 的虚部abs(a) %给出复数a 的模angle(a) %以弧度为单位给出复数a 的相位角例4.复数的运算——表达复数ie z i z i z 63212,21,43π=+=+=,及计算321z z z z =。
z1=3+4i %经典教科书的直角坐标表示法z2=1+2*i %运算符构成的直角坐标表示法z3=2*exp(i*pi/6) %运算符构成的极坐标表示法z=z1*z2/z3例5.复数矩阵的生成与计算(P15/10)A=[1,3;2,4]-[5,8;6,9]*iB=[1+5i,2+6i;3+8*i,4+9*i]C=A*B例6.求复数矩阵的实部、虚部、模和相角(接例5)C_real=real(C)C_imag=imag(C)C_magnitude=abs(C)C_phase=angle(C)*180/pi例7.复数的运算 ——计算-8的3次方根 (P10/11)(1) 直接计算时,得到的是处于第一象限的方根a=-8;r=a^(1/3)(2) 全部方根的计算% 先构造一个多项式a r r p -=3)(p=[1,0,0,-a]; %p 是多项式)(r p 的系数向量%指令末尾的“英文状态分号”使该指令运行后,不显示结果。
R=roots(p) %求多项式的根问题1:rrr 给出-8的3个3次方根,如何求一个数的n 次方根?(3)图形表示MR=abs(R(1)); %计算复根的模t=0:pi/20:2*pi; %产生参变量在0到2*pi间的一组采样点x=MR*sin(t);y=MR*cos(t);plot(x,y,'b:'),grid on %画一个半径为R的圆%注意“英文状态逗号”在不同位置的作用hold onplot(R(2),'.','MarkerSize',30,'Color','r') %画第一象限的方根plot(R([1,3]),'o','MarkerSize',15,'Color','b')%画另两个方根axis([-3,3,-3,3]),axis square %保证屏幕显示呈真圆hold off点评:●数值计算是Matlab最简单的运算,它格式和符号以及初等函数与习惯基本相同●后面还会学习Matlab的符号计算●数值计算有精度问题。
计算的精度可以由format()函数设置,但不能超过最小精度eps,这里我们略去这些问题(参P17/14)。
学习要点:●变量名的命名规则(与C语言相似)●注意预定义变量i与pi含义,ans,inf,nan也是预定义变量。
复习、自学内容(第一章):1、了解有关表格:表1.4-2, 1.4-3, 1.4-4, 1.5-1, 1.6-1。
2、当前目录、搜索路径及其设置:(P23-25/20-23)MATLAB的所有(M、MAT、MEX)文件都被存放在一组结构严整的目录树上。
MATLAB把这些目录按优先次序设计为“搜索路径”上的各个节点。
此后,MATLAB工作时,就沿着此搜索路径,从各目录上寻找所需的文件、函数、数据。
MATLAB的基本搜索过程大抵如下:当用户从指令窗送入一个名为cont的指令后,●检查MATLAB内存,看cont是不是变量;假如不是变量,则进行下一步。
●检查cont是不是内建函数(Built-in Function);假如不是,再往下执行。
●在当前目录上,检查是否有名为cont的M文件存在;假如不是,再往下执行。
●在MATLAB搜索路径的其他目录中,检查是否有名为cont的M文件存在。
3、工作空间及有关命令:(P28-31/23-29)4、帮助系统及其使用:(P32)实习一:1、熟悉MATLAB环境;2、做例题;二、Matlab数据及Matlab运算(0.5课时)1、Matlab数据的特点矩阵是MATLAB最基本、最重要的数据对象。
单个数据(标量)可以看成是矩阵的特例。
在Matlab中使用变量时不需要说明变量的数据类型,系统将根据赋给变量的值来确定变量的数据类型。
2、Matlab数据类型数值数据:双精度型、单精度数、带符号整数和无符号整数。
字符数据。
结构(Structure)和元胞(或细胞或单元)(Cell)。
多维矩阵和稀疏矩阵(Sparse)。
3、变量和赋值(1)变量的命名●在MATLAB中,变量名是以字母开头,后接字母、数字或下划线的字符序列,最多63个字符。
●在MATLAB中,变量名区分字母的大小写。
MATLAB提供的标准函数名以及命令名必须用小写字母。
(2)赋值语句MATLAB赋值语句有两种格式:①变量=表达式②表达式一般情况下,运算结果在命令窗口中显示出来。
如果在语句的最后加分号,那么,MATLAB仅仅执行赋值操作,不再显示运算的结果。
在MATLAB语句后面可以加上注释,注释以%开头,后面是注释的内容。
4、Matlab运算(1) 算术运算(a) 基本算术运算:+(加)、-(减)、*(乘)、/(右除)、\(左除)、^(乘方)。
(P8/9)注意:运算是在矩阵意义下进行的,单个数据的算术运算只是一种特例。
(b) 点运算:点运算符有.*、./、.\和.^。
两矩阵进行点运算是指它们的对应元素进行相关运算,要求两矩阵的维数相同。
(c) MATLAB常用数学函数:(P110/48)注意:数学函数exp( ),abs( ),angle( )的意义和用法。
这样的函数还有很多,如:sqrt(x)—平方根, round(x)—取整数部分, rem(x,y)—求余, gcd(x,y)—最大公约数, log(x), tan(x), sign(x)—符号函数等,它们可查帮助获得。
(2) 关系运算:MATLAB提供了6种关系运算符:<(小于)、<=(小于或等于)、>(大于)、>=(大于或等于)、= =(等于)、~=(不等于)。
(3)逻辑运算:MATLAB提供了3种逻辑运算符:&(与)、|(或)和~(非)。
三、矩阵(数组)及其运算:(1课时)内容:输入矩阵进行矩阵的各种运算,观察运算结果,学习Matlab 的使用方法。
(第3章/第2章)(一)、矩阵(数组)的创建(P97-102/41-44)1. 直接输入法:将矩阵的元素用方括号括起来,按矩阵行的顺序输入各元素,同一行的各元素之间用空格或逗号分隔,不同行的元素之间用分号分隔。
例如A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]2、冒号生成法:只生成一维数组(行向量)。
一般格式: e1:e2:e3例9x1=1:0.2:5%创建一维向量x1,步长0.2;1和5为两个终点A=-4:5%创建一维向量A,步长1;-4和5为两个终点3、线性定点法:只生成一维数组(行向量)。
一般格式:linspace(a,b,n)linspace(a,b,n)与a:(b-a)/(n-1):b等价。
4、利用MATLAB函数建立矩阵:(P98,101/50)●几个产生特殊矩阵的函数:zeros、ones、 eye、rand、randn。
●这几个函数的调用格式相似,下面以产生零矩阵的zeros函数为例进行说明。
其调用格式是:zeros(m) 产生m×m零矩阵zeros(m,n) 产生m×n零矩阵。
zeros(size(A)) 产生与矩阵A同样大小的零矩阵例10.利用MATLAB函数建立矩阵B=ones(3), B1=ones(3,2) %全1矩阵C=zeros(3), C1=zeros(3,2) %全零阵rand('state',0) %将随机数产生器置为初始状态D=rand(3), D1=rand(3,2)D2=100*rand(3) %随机矩阵的输入格式E=eye(3) %单位对角阵diag(D) %取D的对角元素(D未必是方阵),生成一维数组diag(diag(D)) %以D的主对角线构造对角阵5、利用M文件建立矩阵:对于比较大且比较复杂的矩阵,可以为它专门建立一个M文件。
例如利用M文件建立MYMAT矩阵。
(1)启动有关编辑程序或MATLAB文本编辑器,并输入待建矩阵.(2)把输入的内容以纯文本方式存盘(设文件名为mymatrix.m)。
(3)运行该M文件,就会自动建立一个名为MYMAT的矩阵,可供以后使用。
6、建立大矩阵大矩阵可由方括号中的小矩阵建立起来。
例如A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];C=[A,eye(size(A)); ones(size(A)),A](二)、矩阵的标识与寻访(P103/45)1. 矩阵元素●MATLAB允许用户对一个矩阵的单个元素进行赋值和操作。
例如A(3,2)=200●也可以采用矩阵元素的序号来引用矩阵元素。
矩阵元素按列编号,先第一列,再第二列,依次类推。
以m×n矩阵A为例,矩阵元素A(i,j)的序号为 (j-1)*m+i。
其相互转换关系也可利用sub2ind和ind2sub函数求得(单下标和双下标的转换函数)。
IND = sub2ind(size(A),3,2)[I,J] = ind2sub(size(A),IND)2. 子矩阵标识(1)利用冒号表达式获得子矩阵①A(i,j) 表示取A矩阵第i行、第j列的元素。
A(:,j) 表示取A矩阵的第j列全部元素;A(i,:) 表示A矩阵第i行的全部元素;②A(i:i+m,:) 表示取A矩阵第i~i+m行的全部元素;A(:,k:k+m) 表示取A矩阵第k~k+m列的全部元素,A(i:i+m,k:k+m) 表示取A矩阵第i~i+m行内,并在第k~k+m列中的所有元素。