MATLAB程序设计与应用
MATLAB程序设计及应用实例
MATLAB程序设计及应用实例MATLAB程序设计及应用实例一、引言1.1 研究背景1.2 目的和意义二、MATLAB入门2.1 MATLAB的基本概念2.2 MATLAB环境的配置2.3 MATLAB的基本操作2.4 基本数据类型和变量2.5 控制语句和循环结构三、向量和矩阵运算3.1 向量的定义和运算3.2 矩阵的定义和运算3.3 矩阵的转置、共轭和逆3.4 特殊矩阵的和操作3.5 矩阵的行列式和特征值计算四、函数的定义和调用4.1 函数的定义和语法4.2 函数的输入和输出参数4.3 匿名函数和内嵌函数4.4 函数的调试和错误处理五、图形化界面设计5.1 MATLAB的图形化界面工具箱5.2 GUI的设计和布局5.3 控件的属性设置和事件处理5.4 图像的读取和处理5.5 图表的绘制和交互操作六、数据分析与统计6.1 数据的导入和导出6.2 数据的预处理和清洗6.3 常用的数据统计和分析方法6.4 数据可视化和结果展示七、信号处理与图像处理7.1 信号的和处理7.2 傅里叶变换和频域分析7.3 滤波器的设计和应用7.4 图像的读取和处理7.5 图像的增强和分割八、机器学习与深度学习8.1 机器学习算法的基本原理8.2 机器学习工具箱的使用8.3 深度学习算法的基本原理8.4 深度学习工具箱的使用8.5 实例：图像分类和预测九、应用实例9.1 实例1：图像处理与分析9.2 实例2：信号处理与模式识别9.3 实例3：数据挖掘与预测十、总结与展望10.1 主要研究成果总结10.2 存在的问题和不足10.3 下一步工作的展望本文档涉及附件：- 附件1：MATLAB代码示例- 附件2：实验数据集法律名词及注释：- 版权：对创作作品的控制权和使用权的法律保护。
- 许可证：允许某人使用或复制作品的法律文件。
MATLAB程序设计及应用实例
c=input('请输入一个字符','s'); if c>='A' & c<='Z'
disp(setstr(abs(c)+1)); elseif c>='a'& c<='z'
disp(setstr(abs(c)-1)); elseif c>='0'& c<='9'
disp(abs(c)-abs('0')); else
disp(c); end
5.1.4 选择结构- switch语句
switch语句
其语句格式为： switch 表达式 case 值1 语句组1 case 值2 语句组2 …… case 值m 语句组m otherwise 语句组m+1 end
5.1.4 选择结构- switch语句
例 某商场对顾客所购买的商品实行打折销售，已知打折标 准，求所售商品的实际销售价格
例 矩阵乘法运算要求两矩阵的维数相容，否则会出错。 先求两矩阵的乘积，若出错，则自动转去求两矩阵的点乘
matlab程序设计与应用
matlab程序设计与应用Matlab是一款高效能的编程语言，具有高品质的计算和分析功能，近十多年来被广泛应用在工程计算、科学研究、商业分析、金融模拟和教育工作等多个领域。
它拥有一系列强大的算法编写功能，可以实现非线性矩阵求解、信号处理、图像处理、生物医学信号处理等功能。
本文将介绍Matlab程序设计与应用，以及它在工程计算、科学研究、商业分析等领域的应用和示例。
一、Matlab程序设计Matlab是一种操作方便的高级编程语言，立足于原始编码，它建立在C及FORTRAN之上，而且它的高级结构使得设计程序不必写成复杂的程序框架，而可以把主要精力放在要实现的功能上。
Matlab在程序设计方面支持面向对象编程（Object-oriented programming，OOP）方式，可以实现结构化的程序设计，把大量的程序按照模块和函数来管理，方便调用和重用，并可以利用Matlab的类和类的方法来实现程序的重用和拓展。
二、Matlab在工程计算领域的应用Matlab在工程计算领域的应用如下：（1）Matlab可以用于科学计算，如：数值分析、科学计算、多元函数拟合、图像处理以及信号处理等。
（2）Matlab可以用于设计和调试电子电路，如：数字电路、模拟电路、射频电路、功率电路以及控制电路等。
（3）Matlab可以用于控制系统分析，如：数模转换、频响函数以及过程控制等。
（4）Matlab可以用于机械结构设计，如：机械结构分析、运动学以及动力学等。
三、Matlab在科学研究和商业分析领域的应用Matlab在科学研究和商业分析领域的应用如下：（1）Matlab可以用于统计学研究，如：概率统计、偏差分析、多元分析以及非参数分析等。
（2）Matlab可以用于数据挖掘，如：决策树分类、聚类分析以及因子分析等。
（3）Matlab可以用于仿真研究，如：求解方程、模拟实验以及模型预测等。
（4）Matlab可以用于商业分析，如：市场调研、销售预测以及风险评估等。
MATLAB程序设计与应用第三版教学设计
MATLAB程序设计与应用第三版教学设计简介本教学设计旨在通过使用MATLAB软件，教导学生如何进行程序设计、编码和应用。
本文将对使用MATLAB进行程序设计和应用的基本理论和实践方法进行阐述，并提供适合初学者和高级用户的范例。
教材选择本教学设计使用MATLAB程序设计与应用第三版教材作为主要教材。
该教材全面介绍了MATLAB的基础知识，包括向量、矩阵、图形和文件输入输出等内容，同时具有特别的实际应用研究类技术实例，使学习过程更加具有挑战性。
教学方法课堂讲授在课堂上，我们将讲解有关MATLAB的基本理论、概念和语言规范。
我们的教学方式主要是基于问题解决的策略，即通过回答一些有关MATLAB的问题来让学生了解该软件的基本概念和功能。
实验课实验课是本教学设计的重要组成部分。
在实验课上，学生将会得到亲身体验MATLAB的机会，并掌握该软件的基本应用工具和技巧。
练习课练习课的主要目的是激发学生的主动性，帮助他们独立完成MATLAB的编程任务。
在练习课上，我们将给出一些有关基本MATLAB编程的问题，并鼓励学生独立解决问题。
课程安排下面是MATLAB程序设计与应用课程的章节安排：第一章：MATLAB软件入门在本章节中，我们将介绍MATLAB的安装和使用方法，学习如何创建变量、向量和矩阵。
第二章：MATLAB基本命令该章节主要介绍了MATLAB的基础命令，例如算术计算符、逻辑判断命令、循环和条件语句等。
第三章：MATLAB图形在第三章节中，我们将介绍如何使用MATLAB进行图形绘制和可视化分析。
第四章：MATLAB函数该章节将深入探讨MATLAB函数的编写和应用。
第五章：MATLAB数组运算该章节将讨论MATLAB的数组运算，如矩阵乘法、转置，以及向量操作。
第六章：MATLAB文件输入输出在第六章节中，我们将介绍MATLAB的文件输入和输出，这对于进行大量数据分析非常重要。
第七章：MATLAB工具箱该章节将介绍MATLAB的不同工具箱，这些工具箱能增强MATLAB的功能。
MATLAB程序设计及应用实例
MATLAB程序设计及应用实例MATLAB（Matrix Laboratory）是一种用于算法开发、数据分析、可视化和数值计算的高级技术计算语言和环境。
它的强大功能和灵活性使其成为各个领域研究和工程实践中广泛使用的工具。
下面将介绍几个MATLAB程序设计及应用的实例。
1.信号处理：MATLAB是信号处理的强大工具，它可以用于滤波、频谱分析、小波变换、分析和合成音频信号等。
例如，可以利用MATLAB进行语音信号的去噪处理，通过设计特定的滤波器来去除信号中的噪声成分，从而提取出清晰的语音信号。
2.图像处理：MATLAB可以进行图像的加载、处理和分析。
它提供了丰富的图像处理函数和工具箱，可以实现图像的滤波、二值化、边缘检测、图像增强等操作。
例如，可以使用MATLAB对医学图像进行分割，将感兴趣的区域提取出来，辅助医生进行病灶诊断。
3.控制系统设计：MATLAB是控制系统设计的有效工具。
它提供了丰富的控制系统分析和设计函数，可以进行系统建模、模拟和优化。
例如，可以使用MATLAB进行PID控制器的参数调整，通过对系统建模和后续仿真，优化PID控制器的参数，提高控制系统的性能和稳定性。
4.机器学习：MATLAB提供了强大的机器学习和深度学习工具箱，可以进行数据预处理、特征提取、模型训练和评估等操作。
例如，可以利用MATLAB进行图像分类，通过构建深度卷积神经网络模型，将输入的图像进行分类和识别。
5.数值计算：MATLAB对线性代数、数值优化和统计分析等有着强大的支持。
它提供的优化和求解函数可以解决复杂的线性和非线性优化问题，例如最小二乘拟合和参数估计等。
此外，MATLAB还拥有强大的统计分析工具，可以进行假设检验、数据拟合、方差分析等统计分析操作。
6.仿真模拟：MATLAB可以进行动态系统的建模和仿真，通过搭建系统方程和初始条件，可以对系统的动态响应进行模拟。
例如，在电力系统中，可以使用MATLAB进行电力系统稳定性分析，对电力系统的动态响应进行跟踪和分析。
matlab程序设计与应用
matlab程序设计与应用Matlab是一款用于数值计算、可视化和编程的程序设计语言，也是进行数学建模的首选开发语言。
它被广泛应用于自然科学、工程、统计学和金融领域，在机器学习、数据挖掘和计算机视觉领域也取得了卓越的成绩。
本文将会分析Matlab的特点及其在各个领域的应用。
Matlab的主要特点可概括如下：（1） MATLAB是一种直译式语言，可实现代码快速键入和执行。
它帮助编程者以熟悉的数学语言（如矩阵表达式）生成高效的代码，简化了程序开发中的算法实现环节。
（2） MATLAB的科学计算功能非常强大，支持大量的数值计算函数，能够实现基本的程序控制，如循环、判断、算术、时间序列数据等。
（3） MATLAB拥有丰富的可视化功能，比如绘图、图像处理以及三维显示等，能够帮助用户进行数据解释，从而更加直观地理解数据。
（4） MATLAB包含大量库函数，能够实现各种高级科学和工程学计算，还具有算法离散化功能，能对原始数据进行分析和处理，有效提高计算的准确性和效率。
MATLAB由于其完善的特性，在自然科学、工程、统计学和金融领域都有着广泛的应用。
在自然科学和工程领域，MATLAB可用于写模拟计算代码、绘制图像，同时提供诸如数学解析、拟合、优化等工具，可以应用于科学实验、工程设计、分析仿真等方面。
在统计学领域，MATLAB可用于数据统计、绘图及分析、分布估计，以及实现模型拟合、统计检验等操作。
在金融领域，MATLAB可用于财务风险评估、衍生品定价及市场价值估计，还可以进行数字信号处理以及投资管理等操作。
此外，MATLAB在机器学习、数据挖掘、计算机视觉等新兴领域也有着广泛的应用。
首先，MATLAB提供了一系列处理数据的接口和工具，可用于实现机器学习和数据挖掘技术。
其次，MATLAB可以提供有助于计算机视觉的强大工具，包括图像处理、模板匹配以及对象检测等技术，有助于实现图像分割、傅立叶变换、粒子滤波等操作。
总结而言，Matlab是一款功能强大的程序设计语言，可以用于实现高效的算法代码、强大的可视化功能以及大量的数值计算函数，广泛应用于自然科学、工程、统计学和金融领域，而且能够有效解决机器学习、数据挖掘和计算机视觉等领域中的各类问题。
matlab程序设计与应用课程设计
matlab程序设计与应用课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够掌握MATLAB的基本语法和程序设计结构，理解常见的数据类型和操作；2. 学生能够运用MATLAB进行基本的数学运算、矩阵操作和数据可视化；3. 学生能够运用MATLAB解决高中数学和物理中的实际问题，如求解线性方程组、计算微积分和绘制函数图像等。
技能目标：1. 学生能够独立编写MATLAB程序，具备调试和优化程序的能力；2. 学生能够运用MATLAB进行数据分析和处理，解决实际问题；3. 学生能够通过MATLAB程序设计，培养编程思维和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到MATLAB在科学计算和工程应用中的重要作用，激发对科学研究的兴趣；2. 学生在课程学习中，培养团队合作意识和探究精神，形成积极向上的学习态度；3. 学生通过解决实际问题，增强自信心，培养勇于克服困难的品质。
课程性质：本课程为高中信息技术选修课程，以实践为主，注重培养学生的编程能力和解决实际问题的能力。
学生特点：学生具备一定的数学基础和逻辑思维能力，对编程和计算机应用有一定的兴趣。
教学要求：教师应结合课本内容，采用案例教学和任务驱动法，引导学生主动探索和实践，注重培养学生的动手能力和创新精神。
同时，分解课程目标为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. MATLAB基础知识- MATLAB简介与安装- 界面与基本操作- 数据类型与变量- 运算符与基本数学运算2. MATLAB编程基础- 程序结构- 选择结构- 循环结构- 函数与脚本3. MATLAB数据可视化- 二维图形绘制- 三维图形绘制- 图形修饰与动画制作4. MATLAB数学应用- 线性代数- 微积分- 方程求解- 优化问题5. MATLAB实际应用案例- 物理运动轨迹模拟- 数学建模与数据分析- 控制系统设计与仿真教学内容安排与进度：第一周：MATLAB基础知识第二周：MATLAB编程基础第三周：MATLAB数据可视化第四周：MATLAB数学应用第五周：MATLAB实际应用案例本教学内容根据课程目标和教材章节进行组织，注重理论与实践相结合，引导学生逐步掌握MATLAB程序设计与应用。
MATLAB程序设计与应用习题
X =
1 1 1 0
2.11设a=[0 100]，求~a的值？（非运算）
答：>> clear
>> a=[0 1 0 0]
a =
0 1 0 0
>> x=not(a)
x =
1 0 1 1
2.12设a=[0 120]，b=[21 0 0]，求axor b的值？
答：>> clear
答：>> clear
>> a=[0 2 1 0]
a =
0 2 1 0
>> b=[2 1 0 0]
b =
2 1 0 0
>> x=and(a,b)
x =
0 1 0 0
2.10设a=[0 120]，b=[120 0]，求a|b的值？（或运算）
答:
>> clear
>> a=[0 1 2 0];b=[1 2 0 0];
答：quit：关闭MATLAB。
clear：清除内存中的变量。
cla：清除坐标。
clf：清除图形。
clc：清除MATLAB命令窗口的所有显示信息。
hold：控制当前图形窗口是否被刷新。
1.9学会打开并保存程序编辑窗口，并在M文档中编写1.4的运算程序并进行运算。
答：要打开程序编辑窗口，我们可以在Command Window窗口中，单击工具栏中最左端显示为一张白纸的工具按钮。这样就打开了一个空白的程序编辑窗口，如图1-6所示。
3.6已知
将a(2,3)=-1替换为a(2,3)=0。
答：
3.7已知
将a的第二行元素全部替换为0，然后将第二列元素全部替换为1。
Matlab程序设计和应用
MATLAB 的简介（一）
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 。
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 在数值计算方面首屈一指。
grid
%画坐标分格线
t
y 0 。e 3
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1
0
2
4
6
8
10
12
14
Command Window运行入门（六）
sin( x2 y2 )
练习：【例1.3.4-2】画出
z
x2所表示y2的三维曲面。
x，y的取值范围是[-8,8]。
clear;x=-8:0.5:8; y=x'; X=ones(size(y))*x; Y=y*ones(size(x)); R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; Z=sin(R)./R; surf(X,Y,Z); colormap(cool) xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z')
练习【例1.3.3-1】
复数矩阵的生成和运算 练习【例1.3.3-2】 、【例1.3.3-3】 、【例1.3.3-4】
Command Window运行入门（五）
计算结果的图形表示 计算结果的可视化是MATLAB的主要组成部分。
练习： 【例1.3.4-1】画出衰减振荡曲线
matlab程序设计与应用第3版pdf版
matlab程序设计与应用第3版pdf版引言概述：《MATLAB程序设计与应用第3版》是一本经典的MATLAB编程教材，它提供了广泛的知识和技巧，帮助读者掌握MATLAB的应用。
本文将从五个大点出发，详细阐述该书的内容，包括基础知识、数据处理、图形绘制、符号计算和应用实例。
正文内容：1. 基础知识1.1 MATLAB环境介绍：介绍MATLAB的工作环境和基本操作，包括命令窗口、编辑器、变量和函数的定义等。
1.2 数据类型和运算：详细介绍MATLAB中的数据类型，如标量、向量、矩阵和结构体等，以及常用的运算符和函数。
1.3 控制流程：讲解MATLAB中的条件语句、循环语句和函数的定义与调用，帮助读者掌握程序的流程控制。
1.4 文件与数据的输入输出：介绍如何读写文件和处理各种数据格式，如文本文件、Excel文件和图像文件等。
1.5 调试与性能优化：提供调试MATLAB程序的技巧和方法，并介绍如何优化程序的性能，提高代码的运行效率。
2. 数据处理2.1 数据导入与清洗：介绍如何导入外部数据，并对数据进行清洗和预处理，包括数据类型转换、缺失值处理和异常值检测等。
2.2 数据可视化：讲解如何使用MATLAB的绘图函数绘制各种类型的图表，如折线图、散点图、柱状图和饼图等，以及如何添加标签和注释。
2.3 数据分析与统计：介绍常用的数据分析和统计方法，如描述统计、假设检验、回归分析和聚类分析等，以及MATLAB中相应的函数和工具箱的使用。
2.4 信号处理：介绍信号处理的基本概念和方法，包括时域分析、频域分析和滤波器设计等，以及MATLAB中相关的函数和工具箱。
2.5 机器学习与数据挖掘：简要介绍机器学习和数据挖掘的基本原理和方法，并介绍MATLAB中的机器学习工具箱和数据挖掘工具箱的使用。
3. 图形绘制3.1 2D图形绘制：详细介绍绘制2D图形的方法和技巧，包括曲线绘制、图形样式设置和图形的保存等。
3.2 3D图形绘制：讲解如何绘制3D图形，包括曲面图、散点图和体积图等，以及如何设置视角和光照效果。
MATLAB程序设计及应用教学设计
MATLAB程序设计及应用教学设计引言随着计算机技术的不断发展和应用领域的不断拓展，MATLAB作为一种矩阵计算语言和科学计算软件，在科学计算、数据处理、图像处理等方面被广泛使用。
MATLAB的应用范围越来越广泛，因此在教学中引入MATLAB程序设计的内容，能够提高学生的实践能力和解决实际问题的能力，提高教学质量和专业素养。
教学目标通过本课程的教学，学生将能够掌握MATLAB程序设计的基本语法和常用函数，并能够应用MATLAB解决实际问题。
具体目标如下：1.熟悉MATLAB程序设计的基本语法和函数使用。
2.掌握MATLAB程序设计的常用算法和数据结构。
3.能够基于MATLAB解决实际问题，包括科学计算、图像处理、数据分析等。
4.培养学生的编程思维和实践能力，提高解决问题的能力。
教学内容第一章 MATLAB基础本章主要介绍MATLAB的基本语法和常用函数，包括数据类型、变量定义、运算符、函数调用等。
通过实例演示和练习，学生能够初步掌握MATLAB程序设计的基本技能。
第二章 MATLAB图形界面本章介绍MATLAB的图形用户界面（GUI）和绘图功能，包括绘制图形、自定义界面、菜单栏设计等内容。
通过实例演示和练习，学生能够掌握MATLAB图形界面设计的基本技能。
第三章 MATLAB算法与数据结构本章主要介绍MATLAB的算法设计和数据结构，包括排序、搜索、字符串操作、矩阵运算等内容。
通过实例演示和练习，学生能够初步掌握MATLAB程序设计的算法和数据结构。
第四章 MATLAB应用案例本章介绍MATLAB在科学计算、图像处理、数据分析等方面的应用案例，包括线性方程组求解、图像处理、信号处理、数值积分等内容。
通过实例演示和练习，学生能够应用MATLAB解决实际问题。
教学方法本课程采用以学生为主体，教师辅助的教学方法。
具体方法如下：1.利用多媒体手段进行教学，包括演讲、演示、视频等。
2.讲授理论知识的同时，通过实例演示和练习，加强学生的实践能力。
matlab程序设计与应用基础教程
matlab程序设计与应用基础教程Matlab是一种强大的科学计算软件，在工程学、数学和计算机科学等领域得到广泛应用。
本文将介绍Matlab程序设计与应用的基础知识，帮助读者快速上手使用该软件。
一、Matlab的基本概念和特点Matlab是Matrix Laboratory的缩写，它以矩阵为基础，提供了丰富的数学函数和工具箱，方便用户进行科学计算、数据分析和可视化等操作。
Matlab的语法简洁易学，能够快速实现复杂的数值计算和算法开发。
同时，Matlab还支持面向对象编程，方便用户进行程序的模块化设计和复用。
二、Matlab的环境和基本操作在开始使用Matlab之前，首先需要了解Matlab的环境和基本操作。
Matlab提供了一个交互式的命令行界面，用户可以在命令窗口中输入和执行命令。
此外，Matlab还提供了图形用户界面（GUI），用户可以通过菜单和工具栏进行操作。
用户可以使用Matlab自带的编辑器编写和编辑脚本文件，也可以在命令窗口中直接输入命令。
三、Matlab的基本数据类型和变量在Matlab中，数据是以矩阵的形式存储和处理的。
Matlab提供了多种数据类型，包括数值型、字符型、逻辑型等。
用户可以使用赋值语句将数据保存到变量中，并通过变量名进行引用和操作。
Matlab还支持数组和矩阵的运算，用户可以进行向量化计算，提高计算效率。
四、Matlab的基本运算和函数Matlab提供了丰富的数学函数和运算符，用户可以使用这些函数进行数值计算和数据处理。
例如，用户可以使用加减乘除等运算符进行基本的算术运算，使用sin、cos、exp等函数进行数学运算，使用max、min、mean等函数进行统计分析。
此外，Matlab还提供了大量的工具箱，包括信号处理、图像处理、优化等，方便用户进行专业领域的计算和分析。
五、Matlab的程序设计基础Matlab不仅可以进行简单的计算和数据处理，还可以进行复杂的程序设计。
《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。
matlab程序设计与应用第三版
matlab程序设计与应用第三版MATLAB程序设计与应用第三版是一本深入介绍MATLAB编程语言及其在工程和科学领域应用的专业书籍。
本书适合于初学者和有一定MATLAB 基础的读者，旨在帮助他们更深入地理解MATLAB的编程技巧和应用方法。
第一章：MATLAB简介MATLAB是一个由MathWorks公司开发的数学计算软件，广泛应用于工程计算、数据分析、算法开发等领域。
它以其强大的数值计算能力、丰富的函数库和友好的用户界面而受到广泛欢迎。
第二章：MATLAB基础本章将介绍MATLAB的基本操作，包括变量定义、矩阵操作、基本数学运算等。
同时，也会介绍MATLAB的基本数据类型，如向量、矩阵、数组等，以及它们的基本操作。
第三章：MATLAB编程基础在这一章中，将介绍MATLAB的编程基础，包括控制流语句（如if-else语句、for循环、while循环等）、函数的定义和调用、以及局部变量和全局变量的概念。
第四章：MATLAB图形用户界面MATLAB提供了丰富的图形绘制功能，本章将介绍如何使用MATLAB绘制二维和三维图形，以及如何创建交互式的图形用户界面（GUI）。
第五章：MATLAB高级编程技巧随着MATLAB编程技能的提升，本章将深入探讨一些高级编程技巧，如面向对象编程、异常处理、以及代码优化等。
第六章：MATLAB在数学建模中的应用数学建模是MATLAB的一个重要应用领域。
本章将介绍如何使用MATLAB 进行数学建模，包括线性代数、微分方程、最优化问题等。
第七章：MATLAB在信号处理中的应用信号处理是电子工程和通信工程中的一个重要分支。
本章将介绍MATLAB在信号处理中的应用，包括信号的生成、滤波、傅里叶变换等。
第八章：MATLAB在图像处理中的应用图像处理是计算机视觉领域的一个关键技术。
本章将介绍MATLAB在图像处理中的应用，包括图像的读取、显示、变换、滤波和分析等。
第九章：MATLAB在控制系统中的应用控制系统是工程领域中的一个核心主题。
matlab程序设计与应用
matlab程序设计与应用Matlab程序设计与应用是一门关于使用Matlab工具进行程序设计和应用的课程。
Matlab是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的缩写，是由MathWorks公司开发的一款多平台的数字计算系统，提供了一种强大的编程语言、丰富的函数库、方法以及其他许多功能，可以用来解决各种复杂的数学和科学问题。
Matlab程序设计与应用的目标是使学生能够有效地利用Matlab编程语言和函数库，解决实际问题。
学生将学习如何使用Matlab编程语言来编写程序，并通过编写程序来解决实际问题。
课程将重点介绍Matlab中常用的编程语言和函数库，包括矩阵和数组操作、控制流程、图形显示、文件操作、数据处理和数值求解等。
课程的重点在于教学学生如何使用Matlab来解决实际问题。
学生将学习如何使用Matlab语言进行程序设计，解决实际问题，并利用Matlab函数库和技术来改进程序性能。
学生还将学习如何使用Matlab实现复杂的数学和科学问题，包括微分方程、常微分方程、积分方程、概率论和统计学等。
此外，该课程还将讨论如何利用Matlab的强大功能进行应用，如用于信号处理、图像处理、金融工程、机器学习、模式识别等。
学生将学习如何使用Matlab进行数据分析、图像处理、信号处理、金融工程等，并结合实际应用情况，学习如何利用Matlab技术来提升系统性能、提高计算效率、提高精确度等。
总之，Matlab程序设计与应用是一门让学生学习如何使用Matlab编程语言和函数库，有效解决实际问题，进行定制开发和应用的课程。
学完这门课，学生将具备使用Matlab进行程序设计和应用的能力，能够更好地运用Matlab技术解决各种复杂的数学和科学问题，为社会发展做出贡献。
matlab程序设计与应用课程设计
matlab程序设计与应用课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握MATLAB的基本编程方法，能够运用MATLAB进行简单的数据分析和图形绘制，以及解决一些简单的工程问题。
具体来说，知识目标包括：理解MATLAB的基本语法和编程结构；掌握MATLAB的数据类型和运算符；熟悉MATLAB的函数和脚本编程；了解MATLAB的图形绘制功能。
技能目标包括：能够编写简单的MATLAB脚本文件和函数文件；能够运用MATLAB进行数据的输入输出和文件操作；能够利用MATLAB进行线性方程组的求解和矩阵运算；能够利用MATLAB进行数据的分析和处理，以及绘制相应的图形。
情感态度价值观目标包括：培养学生的团队合作意识和沟通能力；培养学生的创新思维和问题解决能力；培养学生的科学精神和专业素养。
二、教学内容根据课程目标，本课程的教学内容主要包括MATLAB的基本语法和编程结构，数据类型和运算符，函数和脚本编程，以及图形绘制功能。
具体的教学大纲如下：第1周：MATLAB概述和基本语法•MATLAB的安装和界面介绍•MATLAB的基本语法和编程结构•MATLAB的数据类型和运算符第2周：MATLAB的函数和脚本编程•MATLAB的函数文件和脚本文件的创建和调用•MATLAB的函数和脚本编程的实例和练习第3周：MATLAB的线性方程组求解和矩阵运算•MATLAB的线性方程组的求解方法•MATLAB的矩阵运算和矩阵操作第4周：MATLAB的数据输入输出和文件操作•MATLAB的数据输入输出和文件操作的方法和实例第5周：MATLAB的数据分析和图形绘制•MATLAB的数据分析和处理的方法和实例•MATLAB的图形绘制和图形编辑的方法和实例三、教学方法为了达到课程目标，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、案例分析法、实验法等。
在讲授法中，教师将系统地讲解MATLAB的基本语法和编程结构，数据类型和运算符，函数和脚本编程，以及图形绘制功能。
matlab程序设计与应用第三版电子版
matlab程序设计与应用第三版电子版MATLAB是一种高级的编程语言和交互式环境，广泛应用于工程计算、数据分析、算法开发、图形绘制、用户界面设计等领域。
《MATLAB程序设计与应用》第三版是针对MATLAB编程语言的深入学习与应用的一本书籍，它为读者提供了一个全面的学习平台，从基础语法到高级应用，再到实际问题的解决。
MATLAB编程基础MATLAB的编程基础部分包括变量定义、数据类型、运算符、控制结构等。
变量可以是数字、字符或矩阵，MATLAB支持多种数据类型，如整数、浮点数、复数和逻辑值。
运算符包括算术运算符、关系运算符和逻辑运算符。
控制结构则包括条件语句（if-else）、循环语句（for、while）等。
数组和矩阵操作MATLAB的核心是矩阵运算，数组和矩阵的操作是MATLAB编程中的重要组成部分。
书中会介绍如何创建数组和矩阵，以及如何进行基本的矩阵运算，如矩阵加法、乘法、求逆、行列式等。
此外，还会讲解如何使用MATLAB内置函数进行矩阵分解，如LU分解、奇异值分解等。
函数和脚本MATLAB支持函数和脚本的编写。
函数是一段可以重复使用的代码块，具有输入参数和返回值。
脚本则是一系列MATLAB命令的集合，用于执行特定的任务。
书中会详细介绍如何定义函数，如何传递参数，以及如何从函数返回结果。
同时，也会讲解如何编写和运行脚本。
数据可视化数据可视化是MATLAB的一个重要应用领域。
MATLAB提供了丰富的图形绘制函数，可以绘制二维和三维图形，如折线图、散点图、条形图、曲面图等。
书中会介绍如何使用这些函数来创建图形，以及如何对图形进行定制，包括设置坐标轴、图例、标题等。
GUI设计MATLAB还支持图形用户界面（GUI）的设计。
通过使用MATLAB的GUIDE工具或App Designer，用户可以创建交互式的应用程序。
书中会介绍GUI设计的基本步骤，包括布局管理、控件使用、事件处理等。
算法开发与应用MATLAB在算法开发方面具有强大的功能。
MATLAB程序设计与应用第二版教学设计
MATLAB程序设计与应用第二版教学设计前言MATLAB是一款独特的科学计算软件。
本教学设计为《MATLAB程序设计与应用第二版》课程设计，旨在帮助学生掌握MATLAB的基础知识和应用技能。
此教学设计根据课程宗旨，从以下四个方面展开：•简要介绍MATLAB及其主要应用领域；•给出针对本课程所需的MATLAB基础知识；•提供MATLAB应用实例；•考虑面对不同水平和背景的学生，增加了一些挑战性的作业和扩展现象。
课程目标•掌握MATLAB的基本操作方法；•熟练使用MATLAB的程序设计语言；•能够应用MATLAB解决问题。
课程简介1. 什么是MATLAB？MATLAB是一款专门设计用于科学计算、数据分析和可视化的软件套件。
MATLAB可以执行各种计算任务，例如数学建模、数据分析、图像处理等。
2. MATLAB主要应用领域MATLAB的应用非常广泛，以下是几个常见的应用领域：•工程；•生物医学；•自然科学；•经济；•金融；•环境科学。
3. 课程内容需要的MATLAB基础知识要学习MATLAB，需要对以下内容有一定的了解：•MATLAB的程序设计语言；•MATLAB的基础操作；•MATLAB中的向量和矩阵的使用；•MATLAB中的数据类型；•数据分析和可视化。
MATLAB应用实例本课程提供的MATLAB应用实例有：•数学模型的构建；•数据分析；•图像处理；•GUI开发。
扩展和作业在本课程中，我们还提供了以下的扩展和作业：•查找来自MATLAB的帮助文件并解决通信或计算问题的练习；•阅读MATLAB代码并快速理解，这将帮助学生更好地理解其他MATLAB代码；•使用MATLAB构建自己的模型或程序，并在课上展示源代码和操作。
学习建议为确保学生能够有足够的时间完成所有课程内容，我们建议每周学习时间为6-8小时。
教学方法教学方法是多种多样的。
这里介绍一些希望适用于此课程的方法：1. 通过理论和实践相结合的方式教学提供足够的理论知识，并在学生学习一些基本MATLAB命令之后，使用实践案例来解释这些知识是非常有用的。
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2）主程序：
>> T=input('绝对温度T=');
>> mu=input('气体分子量mu=');
>> vmin=input('速度下限vmin='); >> vmax=input('速度上限vmax=');
>> v=0:1500;
>> y=mksw(T,mu,v);
>> plot(v,y);
方法2-1：
百钱买百鸡
[x,y]=meshgrid(0:20,0:33); t=(find(5*x+3*y+(100-x-y)/3==100)); x(t)' y(t)' 100-x(t)'-y(t)' 鸡翁： 0
鸡母11
幼鸡： 75
78 81 84
5.1 函数、极限和导数
hold on; >> v1=vmin:vmax; %速度分布率 >> y1=mksw(T,mu,v1); >> fill([v1,500,300],[y1,0,0],'r'); trapz(y1);
结果：
当输入: 绝对温度T=300 气体分子量mu=0.028 速度下限vmin=300 速度上限vmax=500
Dy和y1不重合呢？
例5.2.求点u=(1,2,3)到平面
8 12 11 4 81 84
方法1-3：
百钱买百鸡
disp('鸡翁 鸡母 幼鸡'); for x=0:20 for y=0:33 for z=3:3:99 if x+y+z==100&5*x+3*y+z/3==100 fprintf(' %g %g %g\n',x,y,z); end end end end
复习 分子物理学绘图
例4.6：利用气体分子运动的麦克斯韦速度分 布率，求27°C下氮分子运动的速度分布曲线， 并求速度在300-500m/s范围内的分子所占的比 例，讨论温度T及分子量对速度分布曲线的影 响。 解： 积分函数 trapz() 建模
1.麦克斯韦速度分布率为：
2.考虑到该公式较复杂，建立.m文件。
c.三重。 for… for… for…if…end…end …end …end
2）利用网格数组meshgrid( )
百钱买百鸡
方法1-1：
x+y+z=100 5x+3y+z/3=100 解方程得：
7x+4y=100
y=(100-7x)/4
for x=0:25 y=(100-7*x)/4; if mod(100-x-y,3)==0&y>=0 fprintf(' %g %g %g\n',x,y,100-x-y); end end
百钱买百鸡
syms x y z 为什么不用 p=x;q=z; z=eval(solve(f2-100)); for y=0:33 f1=x+y+z; x=solve(f1-100); f2=5*x+3*y+z/3; z=solve(f2-100); if mod(eval(z),3)==0&y+eval(z)<=100 fprintf('%g %g %g\n',100-y-eval(z),y,eval(z)); end x=p;z=q; end
方法1-1：运用符号函数 syms+solve
方法1-2：
百钱买百鸡
disp('鸡翁 鸡母 幼鸡'); for x=0:20 for y=0:33 z=100-x-y; if 5*x+3*y+z/3==100 fprintf('%g %g %g\n',x,y,z); end 鸡翁 鸡母 幼鸡 end 0 25 75 end 4 18 78
ans = 0.3763
复习．我国古代数学家张丘在“算经”里 提出一个世界数学史上有名的百鸡问题： 鸡翁一，值钱五，鸡母一，值钱三，幼鸡 三，值钱一，百钱买百鸡，问各几何？
解： 建模
(怎么建？？？)
1）运用循环语句for…end a.一重； for…if…end…end
b.二重； for… for…if…end…end …end
第五讲
MATLAB数值计算 符号计算
授课教师：田 鹏
数值计算+符号计算
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5
函数、极限和导数 空间解析几何 数列和级数 数值方法和符号积分 线形代数
参考书目： Shoichiro Nakamura.科学计算引论——基于MATLAB 的数值分析[M].电子工业出版社,北京.2006.1
m 3/ 2 2 mv 2 f 4 ( ) v exp( ) 2 kT 2kT
程序：
1）子程序（mksw.m）： function f=mksw(T,mu,v) R=8.31; %气体常数 k=1.381*10^(-23); %玻尔茨曼常数 NA=6.022*10^23; %阿伏伽德罗数 m=mu/NA; %分子质量 f=4*pi*(m/(2*pi*k*T)).^(3/2) ... .*exp(-m*v.^2./(2*k*T)).*V.^2; %速度分布率
plot(t(2:length(t)),Dy,’p’)
y1=-10*sqrt(3)*exp(-2*t)… .*sin(w*t+pi/3)+60*exp(-2*t)… .*cos(w*t+pi/3); hold on ; plot(t,y1,‘r') legend('y','Dy1', 'Dy2', 'y1')
一.单变量函数的计算和绘图
2t
例5.1：已知 y 5 3e sin(4t 3 / 3) 要求以0.01秒为间隔，绘出y及其导数的曲线. 分析：用diff(y,n)求Dy ， 每求导一次，y的维数减一。 Dy=diff(y)结果为Dy=y1-y2, 故 y’=Dy/Dx= diff(y)/Dx
y 5 3e
程序：
2t
sin(4t 3 / 3)
b=0.1;t=0:b:1.5;w= 4*sqrt(3); y=5*sqrt(3)*exp(-2*t).*sin(w*t+pi/3); plot(t,y); title(‘单变量绘图’); xlabel('x');ylabel('y(t)'); grid on;hold on; Dy=diff(y)/b; plot(t(1:length(t)-1),Dy,’*’)