matlab语言及其应用

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MATLAB语言及其应用实验报告.doc

MATLAB语言及其应用实验报告.doc一、实验目的1、熟悉MATLAB语言及其基本操作；2、掌握利用MATLAB进行数据分析和可视化的方法；3、掌握MATLAB应用于科学计算的基本方法。

二、实验环境MATLAB R2018a三、实验内容及方法3.1 实验内容1、打开MATLAB环境；2、读入数据文件，并对数据进行分析和处理；3、通过MATLAB绘制图表，对数据进行可视化。

四、实验细节及流程4.1 读入数据文件本实验使用的数据文件为sales.xlsx，其中包括2018年各个季度的销售数据。

首先，通过以下命令导入数据：data=xlsread('sales.xlsx');4.2 数据分析和处理1、计算各季度销售总额通过以下代码计算每个季度的销售额并求和，得到每年的销售总额：Q1=data(:,2);TotalSales=sum([Q1 Q2 Q3 Q4],2);2、计算增长率根据每年的销售总额，计算出每年的增长率。

具体代码如下：GrowthRate(1)=0;for i=2:length(TotalSales)GrowthRate(i)=((TotalSales(i)-TotalSales(i-1))/TotalSales(i-1))*100; endSalesGrowth=[TotalSales GrowthRate];3、计算每个季度的均值和标准差meanQ1=mean(Q1);stdQ1=std(Q1);4、计算出每年第一个季度的销售额所占比例首先，我们将第一个季度的销售额单独提出来，具体代码如下：4.3 数据可视化1、柱形图对于销售总额，使用柱形图进行可视化，具体代码如下：结果如下图所示：图1 销售总额2、线性图3、箱形图boxplot([Q1 Q2 Q3 Q4],{'Q1','Q2','Q3','Q4'});图3 每个季度的销售额4、饼图pie(FirstQSalesRatio(:,1));五、结论本实验通过对销售数据的分析和可视化，得出以下结论：1、2018年销售总额呈逐年上升趋势，其中2017年到2018年的增长率最高；2、每年第一个季度的销售额所占比例在40%至45%之间，与其他季度相比，显著高于其他季度；3、2018年第二季度的销售额经过调整后，表现出了相对较高的波动。

matlab原理及应用

matlab原理及应用Matlab是一种基于矩阵运算的高级技术计算语言和环境，广泛应用于科学计算、数据分析、图像处理、信号处理、控制系统设计等领域。

本文将介绍Matlab的原理及应用。

一、Matlab的原理Matlab的原理是基于矩阵运算的。

它的核心是矩阵运算引擎，通过矩阵和向量的运算实现各种科学计算和数据处理任务。

Matlab提供了丰富的函数库和工具箱，可以进行符号计算、数值计算、线性代数运算、最优化、概率统计、图像处理等各种计算任务。

Matlab的语法简洁而灵活，可以方便地进行矩阵和向量的创建、操作和计算。

它支持面向对象的编程，并提供了丰富的图形界面和交互式开发环境，使得用户可以方便地进行数据可视化和交互式的计算。

二、Matlab的应用1. 科学计算：Matlab被广泛应用于科学计算领域，可以进行符号计算和数值计算，解决各种数学问题。

它可以进行微积分、代数、微分方程求解、符号计算、数值积分等各种科学计算任务。

2. 数据分析：Matlab提供了丰富的数据分析工具箱，可以进行数据预处理、数据可视化、统计分析、回归分析、聚类分析等各种数据分析任务。

它可以帮助用户快速处理和分析大量的数据，提取数据中的规律和模式。

3. 图像处理：Matlab提供了强大的图像处理工具箱，可以进行图像的读取、处理、分析和显示。

它可以实现图像的滤波、增强、变换、分割、特征提取等各种图像处理任务。

Matlab在医学图像处理、计算机视觉、遥感图像处理等领域有着广泛的应用。

4. 信号处理：Matlab提供了强大的信号处理工具箱，可以进行信号的采集、处理、分析和显示。

它可以实现信号的滤波、频谱分析、时频分析、信号重构等各种信号处理任务。

Matlab在通信领域、音频处理、振动分析等领域有着广泛的应用。

5. 控制系统设计：Matlab提供了强大的控制系统设计工具箱，可以进行控制系统的建模、仿真、优化和设计。

它可以实现控制系统的稳定性分析、性能评估、参数调节等各种控制系统设计任务。

MATLAB语言及其应用课件CH04 MATLAB语言

%加图形标题
xlabel('independent variable X');
%加X轴说明
ylabel('independent variable Y');
%加Y轴说明
text(2.8,0.5,'包络线');
%在指定位置添加图形说明
text(0.5,0.5,'曲线y');
text(1.4,0.1,'离散数据点');
hold off;
2021/7/13
%关闭图形保持 18
3. 图形窗口的分割 subplot函数的调用格式为：
subplot(m,n,p)
例：在一个图形窗口中以子图形式同时绘制正弦、余弦、正切、余切曲线。
(ex2802.m)程序如下：
x=linspace(0,2*pi,60);
y=sin(x);z=cos(x);
subplot(2,2,3);
plot(x,t);title('tangent(x)');axis ([0,2*pi,-40,40]);
subplot(2,2,4);
2021/7/13
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plot(x,ct);title('cotangent(x)');axis ([0,2*pi,-40,40]);
y1=2*exp(-0.5*x)*[1,-1];y2=2*exp(0.5*x).*sin(2*pi*x);
plot(x,y1,'b:');
axis([0,2*pi,-2,2]);
%设置坐标
hold on;
%设置图形保持状态
plot(x,y2,'k');

MATLAB语言及应用教程

MATLAB语言及应用教程
1、MATLAB简介
MATLAB（即matrix laboratory）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 不仅只是一个计算器，它还是一个完
整的编程语言。

MATLAB是一种具有矩阵语法的高级语言，用于构建专用的算法，处
理和可视化数据，提供深入的分析，以及创建强大的应用程序和系统。

MATLAB包括大量的可用函数和程序，用于帮助您解决各种各样的计算机
问题。

MATLAB可以帮助您节省时间，减少编程中的错误，提高工作效率，从而为您创造机会。

2、MATLAB组成
（1）命令窗口：MATLAB命令窗口是主要用户接口。

它是一个交互式
终端，用于输入数学表达式，变量和命令，并查看结果。

（3）图形化编程工具箱：图形化编程工具箱是一种图形化编程环境，可让您创建自定义MATLAB程序和应用程序，而无需手动编写MATLAB代码。

（4）函数库：MATLAB函数库是MATLAB软件包括的主题特定函数库。

MATLAB 语言及应用教程

• MathWorks公司，目前仍然是私人企业，并未上市，这和Jack Little个人理念有关，他认为MATLAB的设计方向应该一直是以顾客的需求与软件的完整性为首要目标，而不是以盈利为主要目的，因此MATLAB一直是在稳定中求进步，而不会因为上市而遭受股东左右其发展方向。这也是为什么MATLAB新版本总是姗姗来迟的原因，因为他们不会因为市场的需求而推出不成熟的产品。此外，由于Jack Little保守的个性，也使得MathWorks不曾跨足 MATLAB/Simulink以外的行业，当前商场上纷纷扰扰的并购或分家，MathWorks完全是绝缘体。 • Cleve Moler至今仍是该公司的首席科学家，他以60多岁的高龄，还常常亲自进行撰写程序的工作，非常令人佩服。如果你有数值运算方面的高水平问题，寄到 MathWorks 后，大部份还是会由 Cleve Moler亲自回答。在1994年，Pentium芯片曾发生Fdiv的bug，当时Cleve Moler是第一个以软件方式解决此 bug的人，曾一时脍炙人口。
早在20世纪90年代初，欧美等发达国家的大学就将MATLAB列为一种必须掌握的编程语言。近几年来，国内的很多大学也将MATLAB列为了本科生必修课程。
与Maple、Mathematica数学计算软件相比，MATLAB以数值计算见长，而 Maple等以符号运算见长，能给出解析解和任意精度解，而处理大量数据的能力远不如MATLAB。
Jack Little
2021/9/30
Application of Matlab Language
10
• 在公司初创的五年，Jack Little非常辛苦，常常身兼数职（董事长、总经理、推销、程序开发等），但公司一直稳定发展，从当初的一人公司，到1993年的200人，到2000年的 500余人，到2005年公司员工达到了1300人，不但打败其他竞争软件，而且前景一片欣欣向荣。根据Jack Little个人说法，MATLAB早期成功的两大因素是：选用了C语言及选定PC 为主要平台，这似乎和微软的成功有相互呼应之妙。

matlab基础及其应用

matlab基础及其应用Matlab基础及其应用一、Matlab 介绍Matlab（Matrix Laboratory）是一种用于科学计算、编程和可视化的高级编程语言和环境。

它是由MathWorks开发的一种高级计算机软件，提供了编写脚本语言来创建和运行用于执行数学分析和可视化任务的程序。

Matlab的功能覆盖范围极广，它的主要功能包括：矩阵、向量和数组运算；绘制函数和数据；编写程序和函数；分析和建模数据；实现算法；设计和仿真系统；连接到其他编程语言，如C/C++。

二、Matlab 环境Matlab 语言包括四个部分，分别是：1. 命令窗口：用于输入 Matlab 命令的窗口。

2. 工作空间：用于显示工作空间中的所有变量和函数。

3. 编辑窗口：用于编写和编辑脚本文件（*.m 文件）的窗口。

4. 程序窗口：用于显示 Matlab 命令的窗口。

三、Matlab 的应用领域Matlab 有着广泛的应用领域，以下是部分应用：1. 科学与工程：Matlab 是解决科学和工程问题的首选软件，可以帮助用户快速实现科学和数学计算任务。

2. 数据分析：Matlab 是处理数字和统计数据的首选软件，可以帮助用户轻松解决统计分析问题。

3. 工程计算：Matlab 是快速实现工程计算的首选软件，可以提供快速算法来解决各种工程问题。

4. 图像处理：Matlab 是快速处理图像的首选软件，可以帮助用户快速实现图像处理、压缩和恢复等任务。

5. 自动控制：Matlab 是解决自动控制问题的首选软件，可以帮助用户快速实现现代自动控制方法。

四、Matlab 基础1. Matlab 的基本数据类型：a. 标量：Matlab 中的标量是一个单独的数值，可以是整数或实数。

b. 向量：Matlab 中的向量是一组数字，组成的方式可以是行向量或者列向量。

c. 矩阵：Matlab 中的矩阵是一个二维的数据结构，由行列元素组成。

d. 字符串：Matlab 中的字符串是一个字符组成的字符向量，用引号括起来。

第1讲Matlab语言及其应用课件

2019/3/11
Application of Matlab Language
4
2.1 启动与退出MATLAB
? 启动MATLAB
? 直接用鼠标双击桌面上MATLAB图标 ? 或Windows桌面的“开始”—〉“所有程
序”—〉“MATLAB” —〉“MATLAB”。
? 退出MATLAB
? 关闭MATLAB桌面 ? 在命令窗口执行quit或exit命令
y= 0.5000
【例2.2-5 】计算 y ? 2cos ?的0.3?值?。
1? 5
>>y=2*cos(0.3*pi)/(1+sqrt(令行编辑 ? “↑”键调回已输入过命令。
? 修改。
2019/3/11
Application of Matlab Language
10
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2.2 命令窗口的使用
? 激活命令窗口。 ? “>>” 与闪烁的光标一起表明系统就绪，等待输入。 ? 命令窗口脱离 MATLAB桌面。
? 简单计算
【例2.2-1 】计算 ??12 ??2 ?7 ? 4??? ? 32
（1）在MATLAB 命令窗口输入以下内容：
>>(12+2*(7-4))/3^2 （2）按【 Enter 】键，指令执行。（3）返回的计算结果： ans=
2
2019/3/11
Application of Matlab Language
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2.2 命令窗口（续）
〖说明〗
? 在命令窗口【Enter】键提交命令执行。 ? Matlab所用运算符（如+、-、^等）是各种计算程序中
常见的。 ? 计算结果中的“ans”是英文“answer”的一种缩写，

matlab语言及应用

matlab语言及应用Matlab是一种高级的、交互式的数学和科学计算语言。

有别于其他编程语言，Matlab语言主要用于数值分析、统计分析和数据可视化等领域。

在科研、工程应用中有着广泛的使用。

一、Matlab的基本语法和函数Matlab的基本语法和其他编程语言非常相似，可以进行变量的定义、条件判断、循环等操作。

同时，Matlab提供了非常丰富的各种函数库，可以快速、简单地实现很多数值计算和科学计算任务。

例如，Matlab中可以运用线性代数的知识，使用矩阵来进行数值计算。

二、Matlab的应用场景1.信号处理Matlab支持音频信号处理、图像处理、视频处理等领域，可以进行数据前处理、数据去噪等相关处理操作。

在语音识别、图像识别和计算机视觉等领域都有着广泛的应用。

2.数据可视化Matlab拥有很多绘图函数和工具箱，可以绘制二维和三维的图像，制作图像、视频和动画，帮助用户更好地理解和分析数据。

3.机器学习Matlab提供了非常丰富的机器学习工具箱，例如：神经网络、决策树等，可以用于深度学习、聚类分析等领域。

三、Matlab的优势1.易于学习和入门Matlab提供了很多在线工具，包括文档、范例、演示程序等等。

特别是对于新手，可以通过在线课程、教程、交互计算工具等多种方式进行学习。

2.高效的处理能力和速度Matlab内部使用了许多优化算法，可以通过并行计算和高效的内存管理来实现快速的计算和分析。

3.丰富的工具箱和功能Matlab提供了丰富的工具箱和函数库，以满足不同领域用户的需求。

四、Matlab的未来随着计算机运算能力的不断提高，以及科学技术的迅速发展，Matlab 的应用范围也在不断扩大并且深入到各个领域。

Matlab的发展方向将更多地集中在人工智能、深度学习、大数据分析等方面，对于工业、金融、科研学术等领域都有着广泛的应用前景。

总之，Matlab是一种高度可扩展的语言，在数值计算、科学计算和工程应用中有着广泛的应用。

matlab语言及应用案例

matlab语言及应用案例
Matlab（矩阵实验室）是一种优秀的数学建模软件，可以用来做复杂的科学计算、数据处理和模拟分析。

它是目前应用最为广泛的数值计算工具之一，被各类科学工作者和工程师们所利用，并且在实际应用中发挥了重要作用。

一、Matlab语言概述
Matlab语言是一种通用的高级编程语言，该语言主要用于矩阵、向量和数组处理，它具有优美的程序结构、自动内存管理和其他丰富的编程特性，是现代数值分析的理想工具。

Matlab的特点之一是由多种命令集构成，可以做出计算、数据处理、可视化和模拟等等功能，其语法极简洁，正则表达式的使用让操作变得更加直观，还可以通过自定义函数来节约代码量。

二、Matlab应用案例
Matlab可用于很多领域，包括信号处理、图像处理和机器学习等，在实际应用中也取得了不小的成功。

（1）信号处理
Matlab可以快速处理数字信号，可以检测信号的锯齿状和抖动，并用滤波器进行消除，也可以分析信号的频谱，提取其中有用的特征，进一步用于信号识别等操作。

（2）图像处理
Matlab提供了大量的图像处理函数，以及相应的图像处理工具，可以处理图像的灰度变换、去噪处理等，也可以实现图像分割、特征
提取和图像分类等操作。

（3）机器学习
Matlab拥有强大的机器学习功能，可以用来实现数据挖掘、模式识别和人工神经网络的原型设计等，成功应用于停车场感知和智能控制等领域。

三、结论
Matlab语言是一种功能强大的编程语言，它可以用于多种应用场景，并取得了巨大的成功。

今天，Matlab仍是数学建模、可视化、数据处理和机器学习领域的首选工具，并将继续发挥重要作用。

MATLAB及应用完整版

第1章 Matlab概述
图1-2 选择Simple菜单命令的界面
第1章 Matlab概述
• Short History和Tall History：这两个菜单命令包含的窗口类型和数量同默认的界面完全一致，不过排放的顺序不同，如图1-3、1-4所示。
图1-3 选择Short History菜单命令的界面
2、MATLAB 的主要特点
➢ MATLAB 的基本单位为矩阵. ➢ MATLAB 语言以解释方式工作. ➢ 具有非常友好的人机界面。 ➢ 具有强大的作图和数据可视化功能. ➢ 具有极强的可扩展性。
3、MATLAB 的基本组成
➢ MATLAB 主程序、Simulink 动态系统仿真和 MATLAB 工具箱（ Toolbox）三大部分组成。
>>变量＝表达式;
命令窗口中可直接运行MATLAB 函数，而这些函数往往又和 MATLAB命令直接联系。
运行函数和键入变量
• 在命令窗口的提示符“>>”下，可以直接输入变量。
例：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=
• Command Windows Only：仅包含命令行窗口 (Command Window)，此时MATLAB界面的外观类似于旧版本的MATLAB。
• Simple:包含两个窗口——命令行窗口 (Command Window)和历史命令窗口 (Command History)，两个窗口并列在界面中，如图1-2所示。
4.掌握二维平面图形和三维立体图形的绘制方法，进行数据可视化处理。理解用户图形界面程序的构造，掌握编程方法。

MATLAB及其应用概述

矩阵索引
在Matlab中，可以使用方括号[]来索引矩阵的元素。例如， `A(1,2)`表示矩阵A的第1行第2列的元素。
矩阵操作
可以对矩阵进行各种操作，如加法、减法、乘法等。例如，`B = A + C`表示矩阵A和矩阵C相加，结果保存在矩阵B中。
矩阵的运算
01
02
03
矩阵加法
将两个相同大小的矩阵对应元素相加，得到一个新的矩阵。
常量
在Matlab中，常量是在程序运行过程中不能改变的值，如pi 和Inf。
Matlab的运算符
算术运算符
包括加、减、乘、除等基本算术运算。
关系运算符
用于比较两个值的大小关系，返回逻辑值。
逻辑运算符
包括与、或和非等逻辑运算，返回逻辑值。
赋值运算符
用于将运算结果赋值给变量，如“=”、“+=”、“-=”等。
特征值与特征向量
Matlab可以计算矩阵的特征值和特征向量。
线性方程组求解
Matlab可以求解线性方程组，包括高斯消元法、LU分解等。
非线性方程求解
迭代法
01
Matlab提供了多种迭代法求解非线性方程，如牛顿法、二分法
等。
函数零点查找
02
Matlab可以找到函数的零点，通过迭代或搜索算法实现。
矩阵减法
将一个矩阵的对应元素减去另一个矩阵的对应元素，得到一个新的矩阵。
矩阵乘法
将一个矩阵的每一行与另一个矩阵的每一列对应元素相乘，得到一个新的矩阵。
矩阵的函数运算
01
矩阵求和
使用`sum`函数可以对矩阵的列或行进行求和。例如，`sum(A)`表示对矩阵A的所有元素求和，`sum(A,2)`表示对矩阵A的每一列求和。

MATLAB语言与应用

2024年4月3日2时14分
MATLAB语言与应用
16
【例1-7】二维曲线绘制
>>x=0:0.1:2*pi;
y1=sin(x);y2=cos(x);
plot(x,y1,x,y2) %绘制正弦、余弦曲线
plot(sin(x),cos(x))
axis equal
%绘制圆
ezplot(‘1/y-log(x)+log(-1+y)+x-sin(x)’)
MATLAB语言与应用
24
本课程的相关内容
第6章数据插值与函数拟合第7章代数方程与微分方程第8章工程优化第9章工程统计第10章其它工具箱的应用
2024年4月3日2时14分
MATLAB语言与应用
25
互联网资源
The MathWorks公司官方网站 – 产品与全套工具箱手册下载 – 第三方工具箱下载
超星下载
原思聪. MATLAB语言及机械工程应用.北京：
机械工业出版社. 2008.6
￥50.00
2024年4月3日2时14分
MATLAB语言与应用
28
练习
在计算机上安装MATLAB语言程序，熟悉 MATLAB使用环境，并键入demo命令，领略 MATLAB语言的功能。
2024年4月3日2时14分
2024年4月3日2时14分
MATLAB语言与应用
14
【例1-5】非线性常微分方程组
微分方程没有解析解传统数值方法
– 计算步长选择 – 计算时间 – 变步长解决方法：计算机数学语言＋算法
2024年4月3日2时14分
MATLAB语言与应用
15
【例1-6】最优化问题

Matlab基础与应用

0.9501 0.4860 0.4565
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')

国开《Matlab语言及其应用》形考任务123答案

国开《Matlab语言及其应用》形考任务123答案题目如为随机抽题请用CTRL+F来搜索试题一、单项选择题（每小题3分，共36分）假设数组A=[123456789]，则mod(A，2)为(B)。

正确答案是: B．A=[101010101]M文件根据调用方式的不同可以分为(C)。

正确答案是: C．脚本文件和函数文件Matlab中的程序控制结构不包含(D)。

正确答案是: D．过程结构符号运算得到的是(B) 正确答案是: B．表达式Matlab中的变量名的第一个字母是(A)。

正确答案是: A．字母plot绘制图形时若想画出分格线，需进行的操作是(C)。

正确答案是: C．gridon图形控制中，legend函数的作用是(D)。

正确答案是: D．在图右上角建立图例饼图的绘制函数为(D) 正确答案是: D．piex=linspace(5，1，5)得到的数组是(C)。

正确答案是: C．54321X=5*ones(1，6)得到的数组是(B)。

正确答案是: B．555555一般情况下，绘图命令每执行一次就刷新当前图形窗口，图形窗口原有图形将不复存在。

若希望在已绘图形上叠加新的图形，可以使用(A)命令。

正确答案是: A．holdon下列哪条指令是求矩阵的行列式的值？(C) 正确答案是: C．det三阶幻方又称为九宫图，提取三阶幻方矩阵对角元并构造对角阵用(C) 正确答案是: (C)diag(diag(magic(3)))data=rand(1000,2);x=data(:,1);y=data(:,2);II=find(yx.^2);的功能是(B) 正确答案是: (B)统计1000个随机点落入特殊区域的点的索引值；MATLAB计算二项分布随机变量分布律的方法是(C) 正确答案是:(C)binopdf(x,n,p);。

MATLAB命令symse2;f=sqrt(1-e2*cos(t)^2);S=int(f,t,0,pi/2)功能是(D) 正确答案是: (D)计算f(t)定积分的符号结果。

matlab应用介绍

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技术计算语言和交互式环境。

以下是MATLAB的一些应用介绍：
1. 算法开发：MATLAB提供了一种简单易用的方式来编写和调试算法，使得开发者能够更加高效地开发出复杂的算法。

2. 数据可视化：MATLAB提供了丰富的可视化工具，包括2D和3D图形、图像处理等，可以帮助用户更好地理解和分析数据。

3. 数据分析：MATLAB提供了强大的数据处理和分析工具，包括统计分析、信号处理、时间序列分析等，可以帮助用户更好地处理和分析数据。

4. 数值计算：MATLAB具有强大的数值计算能力，包括线性代数、矩阵运算、微积分等，可以帮助用户解决各种数值计算问题。

5. 控制系统设计：MATLAB提供了控制系统设计工具箱，可以帮助用户设计和分析控制系统。

6. 信号处理：MATLAB提供了信号处理工具箱，可以帮助用户进行信号处理和分析。

7. 图像处理：MATLAB提供了图像处理工具箱，可以帮助用户进行图像处理和分析。

8. 通信系统设计：MATLAB提供了通信系统设计工具箱，可以帮助用户设计和分析通信系统。

总之，MATLAB是一种广泛应用于工程计算、科学计算、控制系统设计、信号处理、图像处理、通信系统设计等领域的高级计算语言和交互式环境。

MATLAB语言与应用ppt课件

例：已知某开环系统传递函数如下所示：要求绘制系统的闭环根轨迹，分析其稳定性，并绘制出当k=55和k=56时系统的闭环冲激响应。
k(s 2) Go (s) (s 2 4s 3)2
四频率响应分析
频域分析的一般方法
频率响应是指系统对正弦输入信号的稳态响应，从频率响应中可以得出带宽、增益、转折频率、闭环稳定性等系统特征。
3．模型的转换与连接(1-5)
模型的转换
2-2
ss2tf：状态空间模型转换为传递函数模型 ss2zp：状态空间模型转换为零极点增益模型 tf2ss：传递函数模型转换为状态空间模型 tf2zp：传递函数模型转换为零极点增益模型 zp2ss：零极点增益模型转换为状态空间模型 zp2tf：零极点增益模型转换为传递函数模型
MATLAB提供了ode23、ode45等微分方程的数值解法函数，不仅适用于线性定常系统，也适用于非线性及时变系统。
2.传递函数的描述(1-3)
连续系统的传递函数模型
G(s)
C(s) R(s)
b0 s m a0 s n
b1sm1 a1sn1
bm1s an1s
bm an
(n m)
num=[b0,b1,…,bm]
den=[a0,a1,…,an,]
注意：它们都是按s的降幂进行排列的。
零极点增益模型
G(s)
k
(s (s
z1)(s p1)(s
z2 )(s p2 )(s
zm ) pn )
k:传递函数的传递系数
zi:传递函数的零点 pj:传递函数的极点
2.传递函数的描述(2-3)
极点留数型/部分分式展开
(s 1)(s 3)
串联。
例：求闭环系统的传递函数：

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• 到了70年代后期，身为美国新墨西哥州大学计算机系系主
任的CIeve Moler，在给学生上线性代数课时，为了让学生
能使用这两个子程序库，同时又不用在编程上花费过多的
时间，开始着手用FORTRAN语言为学生编写使用 LINPACK和EISPACK的接口程序，他将这个程序取名为
Cleve Moler
MATLAB 语言及其应用
授课教师:刘教授单位：网络工程与信息安全系 2020年3月 Application of Matlab Language
课程的作用课程的目的课程的特点课程安排
2020/6/14
Application of Matlab Language
2
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。
的定事点件运驱算动模系块统集进（行F建ix模ed、-po仿in真t B的lo工cks具et。）与C语言程序代码到VHDL Simulink BloSc（tkastVeetefslroywHCigohdSerp是ee基d I于nteSgtaratetefldowC状irc态uit图H生ard成ware Description Language，一 Real-Time W高种or效k标sh、准op优的(R化硬T的W件程)电序路代设码计。语言）的自动转换功能，可以看出，高级的 Stateflow 系統仿真或低级的芯片算法设计，都可用MATLAB、Simulink、 Stateflow CodSetarteflow及相关的工具箱来完图成1。.1 MATLAB产品体系结构
• 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”。
• 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）。
MATLAB软件功能之强大、应用之广泛，已成为为21世纪最为重要的科学计算语言。可见学习掌握这一工具的重要性。
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1.2 MATLAB产品的体系结构
围绕着MATLAB这个计算核心，形成了诸多针对不同习使M实用A际MMTA上LATATMLBLAA产ABTBS间的呢品LimA或核？由uB围称专 Bl离心若本这ilnoM序的器运用绕为k散。c就干身M核数是Ak文编标行模着模s时AT有模就心据e窗件译准效块块StLT间、块是必i与可Am口L编生的率集集AB的S要组一u基视图i译成C。lB，（mCi动n了成个/础化是形oP生函k如BCm态o仿，解极，于M应（用的位而领l+方ow成数Cp系c+真A这不其ei是一工用开且详域To式kl标库r文eTmosS统核一同丰r集体e发具领新见，的Loy这m准或t件slA建s心软的富bt高的提箱域的M可u）、种e的可Bo可nm模所件模的Ax性高产供大的工以i,专编cM执C）以TB、a开产块资/能效品的概算具首门tAL译l行，i被CooA分发T品完源数编家工有法箱先c+用n器文这B任Lk析+的的成库Bs值程族具A程还到在4于可e件些何语0lBt和o应体不，多计语的箱序在网线、连以c产，工一言k仿用系同那个算言计，包不上帮S续s将品以具种文ie真g程结的么t，与。算这断查助，时nM、提提箱件Ca序构功应另些增找文被A/lD供高的，CT包能该外工加是档S称。+许程L列而P，，从+A还具否为。。多序表生编B其哪有箱已专M如程的以成译中一A其的有用果及T有部他总相工你L每A：分公数关具有个B开司已的箱特本工始或有工别身具着研1具的所箱0手0究箱应提的多、单用供，使个学，
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1 Matlab概述
内容
Matlab发展历史 Matlab产品家族(Matlab family of products)体系 Matlab 语言的特点。
目的
全面了解 Matlab软件包激发对Matlab软件的学习兴趣。
ห้องสมุดไป่ตู้
MATLAB，其名称是由MATrix和 LABoratory（矩阵实验室）
两个单词的前三个字母所合成。
• 在1978年，Malab就面世了。这个程序获得了很大的成功，受到了学生的广泛欢迎。在以后的几年里，Matlab在多所大学里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。
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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。
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• 将MATLAB商品化的不是Cleve Moler,而是一个名叫Jack Little 的人。当免费的MATLAB软件到Stanford大学，Jack Little正在该校主修控制，便接触到了当时MATLAB，直觉告诉他，这是一个具有巨大发展潜力的软件。因此他在毕业沒多久，就开始用C语言重新编写了MATLAB的核心。在Moler的协助下，于1984年成立MathWorks公司，首次推出MATLAB商用版。在其商用版推出的初期，MATLAB就以其优秀的品质（高效的数据计算能力和开放的体系结构）占据了大部分数学计算软件的市场，原来应用于控制领域里的一些封闭式数学计算软件包（如英国的UMIST、瑞典的LUND和SIMNON、德国的KEDDC）就纷纷被淘汰或在 MATLAB上重建。
目前，Matlab软件支持多种系统平台，如常见的WindowsNT/XP、UNIX、Linux 等。
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MATLAB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。
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1.1 MATLAB的历史及影响
• 70年代中期，Cleve Moler博土及其同事在美国国家基金会的帮助下，开发了LINPACK和EISPACK的FORTRAN语言子程序库，这两个程序库代表了当时矩阵运算的最高水平。
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本课程的目的（ Objectives of This Course ）
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：信号处理工具箱、图像处理工具箱等）。
主要参考书 ➢ 《精通MATLAB 6.5》张志涌等编著，北航出版，2003年 ➢ 《高等应用数学问题的Matlab求解》薛定宇等著，清华大学出
版社，2004年 ➢ 《Matlab程序设计与应用》刘卫国主编，高等教育出版社
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授课宗旨
• 讲授MATLAB的通用功能。 • 寓教于例，由浅入深。 • 关于科学计算，着重强调理论概念、算法和实际计算三者之间的关系。
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第一讲 Matlab概述
前言 Matlab软件概述 Matlab的桌面环境及入门知识
早在20世纪90年代初，欧美等发达国家的大学就将MATLAB列为一种必须掌握的编程语言。近几年来，国内的很多大学也将MATLAB列为了本科生必修课程。
与Maple、Mathematica数学计算软件相比，MATLAB以数值计算见长，而 Maple等以符号运算见长，能给出解析解和任意精度解，而处理大量数据的能力远不如MATLAB。
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课程安排
课堂教学：共24学时；（1-12周）上机试验：共24学时。
（2-13周，周二7-8节，九实401、402、403）