基于MATLAB的RLC阻尼振荡电路的仿真与分析
MATLAB系统仿真报告——有阻尼受迫振动系统
MATLAB系统仿真报告——有阻尼受迫振动系统摘要：本报告通过MATLAB系统仿真，研究了一维受阻尼受迫振动系统的运动规律。
首先建立了该系统的运动方程，然后通过数值计算方法进行了模拟，并进行了参数分析和振动图像绘制。
结果表明，阻尼系数和外力频率对系统的振动性质有重要影响，阻尼系数越大，振动幅度越小，外力频率的谐振区域越窄。
关键词：阻尼受迫振动系统，MATLAB系统仿真，运动方程，数值计算，参数分析。
1.引言阻尼受迫振动系统是振动学中的基础问题之一，具有很广泛的应用，如建筑物结构的抗震设计、电子设备的振动控制等。
通过数值计算方法对系统进行仿真研究，可以直观地了解系统的振动规律，为工程实际应用提供理论依据。
2.系统建模考虑一维阻尼受迫振动系统，其运动方程可表示为：m*x'' + b*x' + k*x = F0*cos(ω*t) (1)其中，m为质量，b为阻尼系数，k为弹性系数，F0为外力幅值，ω为外力频率。
将该二阶常微分方程转化为一阶微分方程组，得到：x'=v(2)v' = (F0*cos(ω*t) - b*v - k*x)/m (3)3.数值计算通过使用MATLAB的ode45函数，可以对方程组进行数值求解。
根据方程（2）和（3），定义函数damp_force_vibration来求解微分方程组的右侧项：function dx = damp_force_vibration(t, x)m=1;b=0.1;k=1;F0=1;omega = 0.5;dx = zeros(2,1);dx(1) = x(2);dx(2) = (F0*cos(omega*t) - b*x(2) - k*x(1))/m;end然后，使用ode45函数进行数值求解：tspan = [0 100]; % 时间范围x0=[00];%初始条件，位移和速度均为04.参数分析通过修改阻尼系数和外力频率的值，可以观察系统振动的不同特性。
matlab在电路分析和仿真中的应用
MATLAB/SIMULNK的主要产品及其相互关系
2019/8/3
MATLAB的优点
• 1. 容易使用 • 2. 可以由多种操作系统支持 • 3. 丰富的内部函数 • 4. 强大的图形和符号功能 • 5. 可以自动选择算法 • 6. 与其他软件和语言有良好的对接性
2019/8/3
matlab自定义的函数文件称内置函数文件
调用内置函数的方法：使用函数名并给出相应的入 口、出口参数即可。
例如：sin.m函数——用type sin查不到。
调用格式：y=sin(2*x)
1
实际应用中：
0.8
x=0:2*pi/180:2*pi;
0.6
y=sin(2*x)
0.4
0.2
plot(x,y)
0
• 包含matlab语言代码的文件称为m文件，其 扩展名为m。
• 编辑m文件可使用各种文本编辑器。
2019/8/3
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dos下的edit，windows的记事本和word等。
• 具体的创建方法： 1. 在matlab命令窗
-0.2
2019/8/3
-0.4
-0.6
取R=255欧，L=125uH，C=6800pF，则：
H (s)
sRC s2LC sRC
1
85s2
1734000s 1734000s
1014
m文件如下： % LCR串联谐振电路 R=255; L=125*10^(-6); C=6800*10^(-12);
2019/8/3
使用帮助系统
基于MATLAB的RLC阻尼振荡电路建模与仿真研究
张 卉
（ 无锡职业技术学院 自动控制与 电子工程 系， 江苏 无锡 ２ ４２ ） １ １１
【 摘
要 】在 电路 分析 中经 常会遇到一 些阻尼振荡 电路 ，由于这类 电路 在高压 断路器 开断能力测
试、 受控热核研 究等许 多重要 的工程领域 有着极 为广 泛的应用 ， 因此有必要对此 类电路 的特性加 以
ＺＨＡＮＧ ｉ Ｈｕ
（ ｅ ａｔ ｎ ｏ ｕｏ ａｉ Ｃ ｎｒｌ ｎ ｌｃ ｏ ｉ Ｅ ｇｎ ｅ ｎ ｆ ｘ Ｃ ｌ ｇ Ｄ ｐｒ ｍｅ ｔ ｆ ｔｍ ｔ ｏｔ ｄＥｅｔ ｎｃ ｎ ｉｅｒ ｇｏ ｉ ｏ ｅｅ Ａ ｃ ｏａ ｒ ｉ Ｗｕ ｌ
ｏ ｏ ａ ｏ ａ Ｔ ｃｎ ｌｇ ，Ｗｕ ｉ １ １ １ ｉ ｇｕ ｈｎ ） ｆ ｃｔ ｎ ｌ ｅｈ ｏ ｙ Ｖ ｉ ｏ ｘ，２ ４ ２ ，Ｊ ｎ ｓ，Ｃ ｉａ ａ 【 ｓｒ ｃ】 ｈ ａ ｐ ｄｏｃ ｌｔ ｎｃｒｕｔ ｅｄ ｍｅｇ ｉ ｕｔ ｎｌｓ ．Ｄ ｅｔ ｉ Ａｂｔａ ｔ Ｔ ｅｄ ｍ ｅ ｓｉａｉ ｉ ｉｔｎ ｓ ｏｅ ｒｅｉ ｃ ｃ ｉａ ａ ｉ ｌ ｏ ｃ ｔ ｎ ｒ ｙ ｓ ｕ ｓ ｏｔ
ｔ ｅ ｈ ｌ ｆＭＡＴＬＡＢ ｎ ｃ ｏ ｎｔ ｏ ｈ ｉ ｅｅ ｃ ． ｈ ｅｐ ｏ ａ ｄ ａ ｃ ｕ ｓｆ ｒｔ ｅ ｄｆ ｒ ｎ ｅ
［ ｙｗ ｒ ｓ ｒｎｉｏ ｒｃｓ； ａｌｃ ａ ｓ ｒ ｔｏ ； ａ ； ｓｉａｉ Ｋｅ ｏ ｄ 】ｔ ｓ ｉｎｐｏ ｅｓ Ｌ ｐａ ｅｔ ｎｆ ｍｅ ｄ ｄｍｐ ｏｃ ｌｔ ｎ ａ ｔ ｒ ｏ ｍ ｈ ｌ ｏ
MATLAB系统仿真报告——有阻尼受迫振动系统
dx dt
Kx
F0
sin
wt
（2）
（2）式是一个线性非齐次方程。令B/M = 2n（n为阻尼系数）），K/M= wn2 （ wn
n 为固有振动频率），ξ = wn 为相对阻尼系数或阻尼比，则（2）式可写为：
dx 2 dt 2
2n
dx dt
wn2 x
h sin( wt )
（3）
根据阻尼对系统振动的影响，振动响应分为弱阻尼(ξ＜1)、（强阻尼ξ＞1）和 临界阻尼（ξ=1）三种情况。这里仅讨论弱阻尼的情况。在弱阻尼情况下的振动 为响应：x=Ae-ξwnt sin ( 1－ξ2wn t +φ ) +A1 sin (wt+θ) （4） 谐迫振动的主要特性有： （1）式(4)包括瞬态与稳态响应两部分，其中瞬态响应是一个有阻尼的谐振。振
0
0
50
100
15
20
25
184.
184.
184.
184.
184.
184.
18
185.
185.
185.
有图可以看出盐水浓度达到 0.2 kg / m 3 ，需要 184.82 分钟。
2、 脚本文件的方法： t=0:250; v1=6; v2=4; c1=0.5; c2=0.2; c=(2+3*t)./(2000+6*t); plot(t,c); xlabel('t'); ylabel('C'); title('浓度随时间的变化曲线'); grid on
入响应并画出波形。（1 用 simlink 的方法，2 用脚本文件的方法）
基于Simulink的RLC电路分析与仿真
基于Simulink的RLC电路分析与仿真摘要:通过对Simulink开发环境中的模块设计.本文利用MAT LAB设计了基于Simulink的R LC电路分析与仿真方法，展示了方便灵活的动态仿真结果.关键词:Simulink;模块;仿真;拉氏变换1引言Simulink是实现动态系统建模和仿真的集成环境，其主要的功能是对动态系统进行仿真和分析，预先模拟实际系统特性和响应，根据设计及使用的要求，对系统进行修改和优化，以提高系统的性能，实现高效开发系统的目标.作为MATLAB的重要组成部分，Simulink具有相对独立的功能和使用方法.确切的说，它是对动态系统进行建模、仿真和分析的一个软件包.它支持线性和非线性系统、连续时间系统、离散时间系统，而目系统可以是多进程的.Simulink 提供了友好的图形用户界面，模型由模块组成的框图来表示，用户建模通过简单的单击和拖动鼠标的动作就能完成Simulink的模块库为用户提供了多种多样的功能模块，这是一笔非常丰富的资源.其中基本功能模块有连续系统(Continuous)、离散系统归(Discrete)、数学运算模块(Math) ,输入源模块(Sources)和接收模块(Sinks)等.2RLC电路的拉氏变换图1 RLC 电路对图1所示RLC 电路，经过拉氏变换后可写出其S 域模型，可用节点法和回路电压法分别列写s 域的电流电压方程，解出对应的()2i t 如式(1)所示，由式(1)可得转移导纳的系统函数如式(2)所()2i s ()2H s 示.由反拉氏变换可求得电路的冲激响应h(t)如(3)式，电路的阶跃响应s(t)如(4)式.. (1)()()212RCs I s U s RLCs Ls R =++. (2)()22RCs H s RLCs Ls R =++ (3)()()12[]h t L H s -= . （4）()()121[.]s t L H s s -=3基于Simulink 的RLC 电路分析与仿真 打开Simulink 的模块库，建立建模窗口(Model)，从输入源模块(Sources)中拖动Sine Wave(正弦信号发生器)、Step(阶跃信号)了模块到Model 窗口，从continuous(连续系统)中拖动Transfer Fcn(系统转移函数)了模块到Model 窗口，从接收模块(Sinks)中拖动Scope C 示波黝了模块到Model 窗口.观察已建立的模块，在模块的左右两侧，分别有不同数量的箭头，左侧向内的箭头为输入端口，用于连接前一级模块，右侧向外的箭头为输出端口，用于连接下一级模块，不同的模块有不同数量的输入和输出端口.每个模块的下方都有一个名称，双击名称处，使之处于文本输入状态，即可改变该模块的名称.在各个模块上连线如图2所示.图2 simulink建模在Simulink中建立起系统模型框图之后，对每一个了模块右键单击，从快捷菜单中选择Parameters，弹出Block Parameters，从中设置参数.本文中设置Transfer Fcn中的参数如图3，其它参数取默认值.图3 transfer fcn 参数运行菜单Simulation下的Start命令开始仿真. 仿真结果见图4图4 输入为阶跃信号时的仿真结果改变输入子模块为正弦信号，运行菜单Simulation下的Start命令开始仿真.仿真结果见图5.有兴趣的读者不妨一试并分析图形变化的原因.仿真结果见图4.图4 输入为正弦信号时的仿真结果4结论MATLAB不仅有强大的计算功能，还有很强的图形显示功能.利用这些特性及Simulink功能可以实现物理问题的动态仿真.本文利用MATLAB设计基于Simulink的RLC电路分析与仿真方法，展示了方便灵活的动态仿真结果.参考文献:(1〕李显龙.MATLAB界而设计与编译技巧!M].北京:电子工业出版社，2006 ; 225-283.(2〕孙福玉.MATLAB程序设计教程[M].呼和浩特:远方出版社，2006 :130-131.。
基于Matlab的RLC阻尼振荡电路建模与仿真研究
２
０
（） ６
２ ．阻尼振 荡类型的判定及其通解
初始条件为 ： ｕ（＋ ＝ ｃ０ ） ） ＝ ＝
在４ 的征 程２Ｒ＋ ＝中 征 程 （式特 方 ｜ Ｔ 去 ０， 方 ） ｓ ＋Ｊ ｓ 特
的为 ： √ ）壶令＝ ）壶 根 ＝ （ ， （ 一 一 △ 一
相等的负实根 。Ｉ （ ）＝Ｋ１ｓ ／ ￡ ． ｃ ｅ１ ＋Ｇｅ２ 由于这 时 的 电阻 ５， ‘
阻尼振荡 电路不仅在理论上有着极高 的研究价值 ， 在 许多工程领域更有者极为广泛 的应用 。因此 ， 有必要 对此 类 电路 的特性加 以研究 。传 统 的仿 真技术 主要基于 ｃ语 言等计算机专业编程 工具 ， 但其编 程 的工 作量极 大 ， 仿真
程序的可读性、 可用性、 可靠性都很难适应系统仿真的需
关键词 ： 渡过程 ； 过 拉普拉斯 变换 ； 阻尼； 荡； 振 仿真
中图分类号 ： Ｎ ５ Ｔ ７１ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ８－ ２７ ２０ ）６－ ０ １ ０ １０ ４ ０ （０６ ０ ０７ — ４ 换路后 ， ｔ ， 据基 尔 霍 夫 电压 定律 Ｋ Ｌ方程 即 ≥０ 根 Ｖ 有 ： （） Ｌｆ ｔ ＋ｕ （）＋ｕ （）＝ ｃｆ ０ Ｒ、 Ｃ三个元件 的伏安关 系分别 为： 、 Ｒ （） ）＝ ｉｆ 、 ｃ （） ｆ＝ （） １
７ １
基 于 Ｍ ｔ ｂ的 Ｒ Ｃ阻尼振荡 电路建模 ａａ ｌ Ｌ 与仿 真研 究
使用Matlab研究RLC电路
使用Matlab 研究RLC 电路电子信息和电气工程学院 F0703024 5070309663 曹龙飞Email:mathsniper@摘要：此论文主要是结合Matlab功能分析RLC电路特性。
关键字：Matlab，RLC。
1 使用Matlab 分析使用Matlab 分析Parallel RLC 电路的目的在於测试不同的电阻R 值对电路各变量值的影响情况。
设有如下图：圖表 1-1得出齐次二阶微分方程：22()1()1()0d v t dv t v t dt RC dt LC++= (1.1) 因应R 值不同，得出的解也会相应不同，分别有过阻尼(overdamped)，临界阻尼(critically damped)，欠阻尼(underdamped)和无阻尼(non-damped)四种情况。
为了分析方便，以欠阻尼的情况分析：假设电感和电容值分别为L=0.1H 和C=1mF ，初始值为v(0)=10V 和i_L(0)=-0.6A ， 而当电路参数满足R >(1.2) 即电路是欠阻尼的情况。
计算上式预设值，有1/2*sqrt(L/C)=5(Ohms)。
由此可知，当电阻值大於5Ohms 时，为欠阻尼，当等於5 Ohms 时，为临界阻尼。
以下会在给定不同的电阻R 值而得出v(t)-t 图。
由基本的二阶Parallel RLC 电路有指数因子12RCα=(1.3) 和响应角频率ω= (1.4)并记阻尼响应角频率ω=跟据以上给定值和因子，分别对R=5, 20, 50, 100(Ohms)用Matlab画出对应的v(t)-t图。
以下为跟据需求的M file(For Matlab using)。
2RLC_simple.m file%--------------------------------------------------------------% Set component values%--------------------------------------------------------------L=0.1;C=0.001;R=5;%--------------------------------------------------------------% Solve for the damping coefficient, natural frequency, and% damped resonance frequency%--------------------------------------------------------------a=1/(2*R*C);w0=1/sqrt(L*C);w=sqrt(w0*w0 - a*a);%--------------------------------------------------------------% Set coefficients based on initial conditions%--------------------------------------------------------------B1=10;B2=(a/w)*B1 - 10/(w*R*C) + 0.6/(w*C);%--------------------------------------------------------------% Create a time base and calculate the response at those times%--------------------------------------------------------------t=0:0.001:0.12;v=B1*exp(-a*t).*cos(w*t) + B2*exp(-a*t).*sin(w*t);hold offplot(1000*t,v,'b+-')hold on%--------------------------------------------------------------% R=20, 50, 100(Ohms)%--------------------------------------------------------------R=20;a=1/(2*R*C);w=sqrt(w0*w0 - a*a);B2=(a/w)*B1 - 10/(w*R*C) + 0.6/(w*C);v=B1*exp(-a*t).*cos(w*t) + B2*exp(-a*t).*sin(w*t);plot(1000*t,v,'mo-');R=50;a=1/(2*R*C);w=sqrt(w0*w0 - a*a);B2=(a/w)*B1 - 10/(w*R*C) + 0.6/(w*C);v=B1*exp(-a*t).*cos(w*t) + B2*exp(-a*t).*sin(w*t);plot(1000*t,v,'kx-');R=100;a=1/(2*R*C);w=sqrt(w0*w0 - a*a);B2=(a/w)*B1 - 10/(w*R*C) + 0.6/(w*C);v=B1*exp(-a*t).*cos(w*t) + B2*exp(-a*t).*sin(w*t);plot(1000*t,v,'rd-');%--------------------------------------------------------------% Finally, add some information to the graph to make it% clearer and explain the axes%--------------------------------------------------------------legend('R=25/3','R=20','R=50','R=100')ylabel('v_n(t), V');xlabel('t, ms');title('Natural Response of an Underdamped Parallel RLC Circuit');3 运行结果圖表 3-14 代码分析第一部分，是设定电容，电感的初始值，并第一个电阻值取为5。
基于MATLAB7.0的RLC阻尼振荡电路建模方法研究
十分 困难 ， 其是 确定 其积分 常数 ， 是非 常繁琐 。 尤 更
而拉 普拉 斯 变换 法通过 时域 、 域 的相互 转换使 得 频 运算较为简捷 。 Ｄ １ １ 数学建模 ． 在 图 １ 示 的 电路 中 ， ｔ ０时刻 进行换 路 ， 所 在 ＝
类 电路在 高压断路器 开断能 力测试 、 受控热核研 究等许 多
渡
。
而
￣ ， 釜意 对 三 譬 羞 ｉ ｉ 做 Ｉ
呈 联喜 三 放 蓑
～ ～ 一
：萎 ： 量
■ ～ … ／＂ ｔ
言
’ ， ￣ ｔ 变量 ： ； ＿ ’ ” 一 一
ｔＣ ｔ
需要列 出电路 的二 阶或二 阶 以上 的微分 方程 ， 过 通
维普资讯
第 ９卷第 ２期
２ ０ 年 ６月 ０７
河 北 软 件 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｂ ｉＳ ｆｗａ ｅＩ ｓｉ ｔ ｏ ｒ ａ ｆＨｅ ｅ ｏｔ ｒ ｎ ｔｔ ｅ ｕ
ＶＤ．９ ． １ Ｎｏ ２
Ｊｎ ２ ０ ｕ ．０ ７
重 要 的 工 程 领 域 有 着 极 为广 泛 的 应 用 ， 因此 有 必 要 对 此 类
电路的特性加以讨论 ， 研究。 文首先介绍了建立数学模型 本
的 方 法 ， 后 利 用 了 时 域 中传 统 的 微 分 方 程 法 和 频 域 中经 然 典 的 拉 普 拉 斯 变 换 法 对 电路 进 行 分 析 。 后 借 助 于 ＭＡ ． 最 Ｔ Ｌ Ｂ软 件 来 对 一 类 Ｒ Ｃ 电路 的过 渡 过 程进 行 仿 真 分 析 ， Ａ Ｌ 并 对 其产 生 的误 差 作 出了 一 定 的 解 释 。
中 图分 类 号 ：Ｔ １３ Ｍ ３ 文献标识码： Ａ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
本科毕业论文题目：基于MATLAB的RLC阻尼振荡电路仿真分析*名：***学号：**********专业：电子信息工程院系：电子通信工程学院指导老师：***职称学历：讲师／硕士完成时间：2014年5月教务处安徽新华学院本科毕业论文（设计）独创承诺书本人按照毕业论文（设计）进度计划积极开展实验（调查）研究活动，实事求是地做好实验（调查）记录，所呈交的毕业论文（设计）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除文中特别加以标注引用参考文献资料外，论文（设计）中所有数据均为自己研究成果，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
与我一同工作的同志对本研究所做的工作已在论文中作了明确说明并表示谢意。
毕业论文（设计）作者签名：日期：基于MATLAB的RLC阻尼振荡电路的仿真与分析摘要在电子科技技术日新月异的今天，人们对于电路的研究也更深入更广泛，电路分析中常常会碰到一些阻尼振荡的电路，由于这类电路许多重要的工业工程领域有着非常广泛的应用，所以对这一类电路的特性加以讨论研究具有重要意义，有助于我们对阻尼振荡电路的认识、熟悉、掌握和运用，论文首先介绍了使用MATLAB软件对RLC阻尼振荡电路进行仿真的优点以及对MATLAB的发展历程做了简述，然后先对RLC电路进行了简短的介绍，再对RLC二阶电路过渡过程进行分析并建立数学模型，利用频域中经典的拉普拉斯变换法和时域中传统的微分方程法对该电路进行分析; 最后借助于MATLAB 软件来对两类RLC 电路的过渡过程进行仿真分析，对产生的错误给出了解释，对产生的问题给出了一种解决的方法。
关键词：MATLAB软件；RLC阻尼振荡电路；仿真分析；阻尼振荡The simulation and analysis of RLC damped oscillation circuitbased on the MATLABAbstractNowadays, electronic science and technology changes with each passing today, people take the circuit study deeply and extensively and the circuit analysis often run into damped oscillation circuit.with this kind of circuit has been widely applied in industrial engineering,it is very significant to do further study of this circuit ,through this research we can recognise the damped oscillation circuit completely and carry out into practice. the paper firstly make a brief about the advantages of use of MATLAB software in RLC damped oscillation circuit simulation and the development of MATLAB,then shortly introduce the RLC circuit and analyze the RLC second-order circuit transient process to establish the mathematical model,after that reuse the classic frequency domain Laplace transform method and the traditional differential equation in time domain method to analyze the circuit; Finally analyze transition process of RLC circuit about this two kinds of simulation base on MATLAB software ,making an explanation of the error and also giving the method and steps to solve the problem to supplement the simulation analysis.Key Words：MATLAB Software;RLC Damped 0scillation Circuit ;Simulation Analysis ;Damped Oscillation目录1 绪论 (1)1.1 MATLAB简介及发展历程 (1)1.2使用Matlab对RLC阻尼振荡电路仿真分析的优点 (4)2 RLC阻尼振荡电路分析 (6)2.1 RLC电路介绍 (6)2.2 RLC二阶电路过渡过程的分析方法 (11)2.3 RLC电路数学模型建立及求解 (11)3 基于MATLAB的RLC阻尼振荡电路仿真分析 (15)3.1 时域求解及仿真 (15)3.2 复频域分析及仿真 (17)3.3仿真小结 (20)4 结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)1 绪论在电路分析中，仿真技术和系统建模技术已经渐渐成为现代理工科各专业领域进行系统可行性研究、科学探索分析、和工业创新设计不可缺少的重要环节和组成部分。
传统的仿真技术主要基于汇编语言、C语言、java等计算机专业的编程工具，编程的工作量非常大，仿真程序的可用性、可读性、可靠性都很难满足大型复杂系统仿真分析的使用需要。
研究工作者们迫切需要一种简单易用的仿真工具，以减少或摆脱繁杂的编程工作，将大部分时间和精力都集中到提出验证创新思想、解决科学问题、和优化算法上来。
为满足这一仿真要求产生了MATLAB 这一优秀仿真软件，并已逐渐成为全世界科研工作者共同的学术交流工具以及系统仿真界事实上的标准。
我国尤其是在硬件设施有限、科研经费不足等各种限制的情况下，MATLAB仿真分析的普遍应用必将从很大程度上提升我国科教事业的发展和研究水平。
MATLAB在RLC阻尼振荡电路仿真分析中使工作简单化，对分析提供了很大的帮助。
1.1 MATLAB简介及发展历程MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境[4]。
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和Mathematic、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如图1.1所示，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[1]。
图1.1 MATLAB开发工作界面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等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB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++，JA V A 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。
MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作：①数值分析②数值和符号计算③工程与科学绘图④控制系统的设计与仿真在70年代中期，Cleve Moler博士和同事开发调用了EISPACK和LINPACK 的FORTRAN的子程序库。
LINPACK是解线性方程的程序库，EISPACK是特征值求解的FOETRAN程序库，这两个程序库在当时处于领先水平。
70年代后期，美国大学教授Cleve Moler在给学生讲解线性代数课程时，想学习LINPACK和EISPACK程序库的使用，但Cleve Moler发现学生用FORTRAN 编写接口程序要花费很多时间，Cleve Moler利用业余时间为学生编写了LINPACK和EISPACK的接口程序。
这个接口程序被命名为MATLAB，取名MATLAB (MATrix LABoratory)[5]。
在紧接着的几年中，MATLAB在许多大学之中作为教学辅助软件使用，并作为面向大众的免费软件广为流传。
1983年，John Little和Cleve Moler、Steve Bangert一起，由Steve Kleiman完成图形功能的设计，Steve Bangert主持开发编译解释程序，数学分析的子模块有John Little和Cleve Moler共同主持开发，同时撰写用户使用指南和大多数的M文件。
根据C语言开发研制了MATLAB程序第二代专业版，也是第一个投入商用的版本，这时的MATLAB已经具备了数据图示化和数值计算的功能。
自从第一版发行过后，就有很多的科研工作者加入到MATLAB的开发队伍中，为MATLAB系统的发展做出了很大的贡献。
1984年，John Little和Cleve Moler创立了Math Works公司，MATLAB第1版(DoS版本1.0)成功上市。
把MATLAB正式推向市场。
同年推出的是3.0的DOS 版本是MATLAB的第一个商业化的版本。
自从MATLAB以商品形式出现后，在短短的几年之中，就凭借其良好的运行可靠性和开放性，很快淘汰了许多封闭式软件包，如英国的UMIST，瑞典的LUND和SIMNON，德国的KEDDC，而改为以MATLAB为平台加以重建。
九十年代初期，在世界上三十几个数学类科技应用软件中，MATLAB软件在数值计算方面独领风骚，而Maple和Mathematica则分居符号计算软件的前两名。
MATLAB已经成为国际控制界公认的标准计算软件。
1992年，MATLAB推出了4.0版本。
1993年，MATLAB推出了 4.1版。
也是在这一年MathWorks公司从加拿大滑铁卢大学购得Maple的使用权后，以Maple为“引擎”开发了Symbolic Math Toolbox 1.0。