matlab第五讲教案(最新整理)
matlab第五讲教案(最新整理)
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:安全技术及工程第四章课型:新授课教具:多媒体教学设备,matlab 教学软件一、目标与要求掌握矩阵与数组的相关运算,及matlab 中矩阵运算的相关函数,包括三角分解、正交变换、奇异值分解、特征值分解、矩阵的秩的运算等。
二、教学重点与难点本堂课教学的重点在于引导学生在编写matlab 程序时能够熟练运用矩阵运算的相关函数实现相应的功能。
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、教学内容一、课后习题的解说。
(1)在计算器发明(约1974 年)之前,人们需要用数学用表来计算正弦、余弦和对数值。
创建正弦值数学用表的步骤如下:①创建角度矢量、范围在 0~3600之间,步长为 180。
②计算正弦值,用角度和计算出来的正弦值创建表格。
③分别用两个 disp 语句给表格加上标题和表头。
④用 fprintf 显示数据,要求小数点后有两位有效数字。
解:angle=0:18:360; sine=sin(angle/180*pi);disp(' SINE TABLE ')disp(' Angle Sine ')fprintf(' %4.2f %4.2e\n',[angle;sine])(2)使用搜索引擎或浏览器搜索英镑、日元、欧元和人民币对美元的汇率,并把输出结果绘制成表。
要求用 disp 在表格中添加标题和表头,用 fprintf 输出格式化数据。
①创建日元和美元的汇率表,表中共有 25 行,从 5 日元开始,步长为 5 日元②创建人民币和美元的汇率表,表中共有 30 行,从 5 元开始,步长为 5 元③创建数据表格,表中有 5 列,第一列是美元,第二列是欧元,第三列是英镑,第四列是人民币,第五列是日元。
matlab的教学课程设计
matlab 的教学课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握 MATLAB 的基本功能和操作,能够运用MATLAB 进行简单的数学计算、数据分析、图形绘制等。
具体目标如下:1.理解 MATLAB 的基本概念,如矩阵、数组、变量等。
2.掌握 MATLAB 的基本运算,如加减乘除、指数对数、三角函数等。
3.熟悉 MATLAB 的数据类型和数据结构。
4.了解 MATLAB 的编程语法和控制结构。
5.能够使用 MATLAB 进行基本的数学计算和数据分析。
6.能够使用 MATLAB 绘制二维和三维图形。
7.能够编写简单的 MATLAB 脚本程序,实现数学模型的求解和优化。
8.能够使用 MATLAB 与其他软件进行数据交换和协同工作。
情感态度价值观目标:1.培养学生的计算思维和问题解决能力。
2.培养学生对科学计算和数据分析的兴趣和热情。
3.培养学生的团队合作意识和交流沟通能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括 MATLAB 的基本概念、基本运算、数据类型和数据结构、编程语法和控制结构等。
具体安排如下:第 1 课时:MATLAB 简介和基本概念1.MATLAB 的历史和发展2.MATLAB 的界面和基本操作3.MATLAB 的数据类型和数据结构第 2 课时:MATLAB 的基本运算1.矩阵运算2.数组运算3.数学函数运算第 3 课时:MATLAB 的数据类型和数据结构1.数值类型2.字符串类型3.结构体类型第 4 课时:MATLAB 的编程语法和控制结构1.变量和赋值2.循环结构3.条件结构第 5 课时:MATLAB 二维和三维图形绘制1.二维图形绘制2.三维图形绘制第 6 课时:MATLAB 脚本程序设计1.脚本程序的基本结构2.脚本程序的调试和优化三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下:1.讲授法:通过教师的讲解和演示,让学生掌握 MATLAB 的基本概念和操作。
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Application of Matlab Language
课程的作用 课程的目的 课程的特点 课程安排
2023/4/19
Application of Matlab Language
2
Matlab的广阔应用
• 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。
2023/4/19
Application of Matlab Language
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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。
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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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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Application of Matlab Language
大学MATLAB教案
教学目标:1. 了解MATLAB的基本功能和特点。
2. 掌握MATLAB的基本操作和编程技巧。
3. 能够使用MATLAB进行简单的数值计算、图形绘制和数据分析。
教学对象:大学本科一年级学生教学时间:2课时教学重点:1. MATLAB的启动和退出。
2. MATLAB的基本语法和操作。
3. 数值计算和图形绘制。
教学难点:1. MATLAB编程技巧。
2. 高级功能的使用。
教学准备:1. MATLAB软件。
2. PPT课件。
教学过程:一、导入新课1. 向学生介绍MATLAB的基本概念和特点。
2. 强调MATLAB在科学计算、数据可视化、系统仿真和交互式程序设计等方面的应用。
二、MATLAB基本操作1. 启动MATLAB:讲解如何启动MATLAB软件,包括命令行启动和图形界面启动。
2. 退出MATLAB:讲解如何退出MATLAB软件,包括命令行退出和图形界面退出。
三、MATLAB基本语法和操作1. 变量和表达式:讲解如何定义变量、赋值和计算表达式。
2. 运算符:讲解MATLAB中的算术运算符、关系运算符和逻辑运算符。
3. 函数:讲解如何使用MATLAB内置函数和自定义函数。
4. 控制语句:讲解循环语句(for、while)和条件语句(if、switch)。
四、数值计算1. 数值计算示例:展示MATLAB进行数值计算的能力,如求和、求积、求导等。
2. 数值计算技巧:讲解MATLAB在数值计算中的技巧,如矩阵运算、向量化计算等。
五、图形绘制1. 二维图形绘制:讲解如何使用MATLAB绘制二维图形,如线图、散点图、条形图等。
2. 三维图形绘制:讲解如何使用MATLAB绘制三维图形,如曲面图、三维散点图等。
3. 图形修饰:讲解如何对图形进行修饰,如添加标题、坐标轴标签、图例等。
六、课后作业1. 完成PPT课件中的练习题。
2. 编写一个简单的MATLAB程序,实现数值计算和图形绘制。
教学总结:1. 回顾本节课的主要内容,强调MATLAB的基本操作、语法和编程技巧。
2024年MATLAB基础教程(第五版)全套教学课件
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优化工具箱使用方法
线性规划
使用MATLAB的优化工具箱可以方便地 求解线性规划问题,如最小二乘法、线
性约束优化等。
整数规划
2024/2/29
对于整数规划问题,优化工具箱提供 了分支定界法、割平面法等求解方法
。
非线性规划
优化工具箱也支持非线性规划问题的 求解,如梯度下降法、牛顿法等。
多目标优化
优化工具箱还支持多目标优化问题的 求解,如遗传算法、粒子群算法等。
MATLAB概述与基础
2024/2/29
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MATLAB简介及应用领域
01
MATLAB是MathWorks公司 开发的一款商业数学软件
2024/2/29
02
主要应用于算法开发、数据 可视化、数据分析以算、工程设计、图 像处理、信号处理等领域有
广泛应用
5
MATLAB工作环境与界面介绍
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信号处理工具箱应用实例
信号滤波
使用信号处理工具箱可 以对信号进行滤波处理 ,如低通、高通、带通
滤波等。
2024/2/29
频谱分析
信号处理工具箱提供了 丰富的频谱分析工具, 如傅里叶变换、功率谱
分析等。
波形生成与调制
可以生成各种标准波形 并进行调制处理,如正 弦波、方波、AM调制
等。
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信号重构与压缩
和微积分等操作。
02
图形界面开发
MATLAB提供了丰富的图形界 面开发工具,可以方便地创建
交互式界面。
03
外部接口与编程
MATLAB支持与其他编程语言 的接口,如C/C、Java等,方
便进行混合编程。
04
并行计算
MATLAB支持并行计算,可以 利用多核处理器和计算机集群
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矩阵的数学运算
总结词
详细描述
总结词
详细描述
掌握矩阵的数学运算,如求逆 、求行列式、求特征值等。
在MATLAB中,可以使用inv() 函数来求矩阵的逆,使用det() 函数来求矩阵的行列式,使用 eig()函数来求矩阵的特征值。 例如,A的逆可以表示为 inv(A),A的行列式可以表示 为det(A),A的特征值可以表 示为eig(A)。
• 总结词:了解特征值和特征向量的概念及其在矩阵分析中的作用。 • 详细描述:特征值和特征向量是矩阵分析中的重要概念。特征值是满足Ax=λx的标量λ和向量x,特征向量是与特征值对
应的非零向量。特征值和特征向量在许多实际问题中都有应用,如振动分析、控制系统等。
04
MATLAB图像处理
图像的读取与显示
变量定义
使用赋值语句定义变量,例如 `x = 5`。
矩阵操作
学习如何创建、访问和操作矩 阵,例如使用方括号 `[]`。
函数编写
学习如何创建自定义函数来执 行特定任务。
02
MATLAB编程
变量与数据类型
01
02
03
变量命名规则
MATLAB中的变量名以字 母开头,可以包含字母、 数字和下划线,但不应与 MATLAB保留字冲突。
了解矩阵的数学运算在实际问 题中的应用。
矩阵的数学运算在许多实际问 题中都有应用,如线性方程组 的求解、矩阵的分解、信号处 理等。通过掌握这些运算,可 以更好地理解和解决这些问题 。
矩阵的分解与特征值
• 总结词:了解矩阵的分解方法,如LU分解、QR分解等。
• 详细描述:在MATLAB中,可以使用lu()函数进行LU分解,使用qr()函数进行QR分解。这些分解方法可以将一个复杂的 矩阵分解为几个简单的部分,便于计算和分析。
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数据处理
应用MATLAB的信号处理和统计 分析函数库,进行数据预处理、
特征提取和模型训练。
机器学习与深度学习
机器学习
介绍MATLAB中的各种机器学习算法,如线性回归、决策 树、支持向量机等,以及如何应用它们进行分类、回归和 聚类。
深度学习
介绍深度学习框架和网络结构,如卷积神经网络(CNN) 、循环神经网络(RNN)等,以及如何使用MATLBiblioteka B进行 训练和部署。感谢观看
THANKS
符号微积分
进行符号微分和积分运算,如极限、导数和 积分。
符号方程求解
使用solve函数求解符号方程。
符号矩阵运算
进行符号矩阵的乘法、转置等运算。
05
MATLAB应用实例
数据分析与可视化
数据分析
使用MATLAB进行数据导入、清 洗、处理和分析,包括描述性统
计、可视化、假设检验等。
可视化
利用MATLAB的图形和可视化工 具,如散点图、柱状图、3D图等
数值求和与求积
演示如何对数值进行求和与求积 操作。
数值计算函数
介绍常用数值计算函数,如sin、 cos、tan等。
方程求解
演示如何求解线性方程和非线性方 程。
03
MATLAB编程基础
控制流
01
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04
顺序结构
按照代码的先后顺序执行,是 最基本的程序结构。
选择结构
通过if语句实现,根据条件判 断执行不同的代码块。
数据分析
数值计算
MATLAB提供了强大的数据分析工具,支 持多种统计分析方法,可以帮助用户进行 数据挖掘和预测分析。
MATLAB可以进行高效的数值计算,支持 多种数值计算方法,包括线性代数、微积 分、微分方程等。
(完整版)matlab电子教案(1)
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。
MATLAB语言及其应用教案
MATLAB语言及其应用教案第一章:MATLAB简介1.1 课程目标让学生了解MATLAB的发展历程及其在工程领域的应用让学生熟悉MATLAB的工作环境让学生掌握MATLAB的基本命令和操作1.2 教学内容MATLAB的发展历程MATLAB的工作环境MATLAB的基本命令和操作1.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习1.4 课后作业熟悉MATLAB的工作环境掌握MATLAB的基本命令和操作第二章:MATLAB基本语法2.1 课程目标让学生了解MATLAB的基本语法规则让学生掌握MATLAB的数据类型和变量让学生熟悉MATLAB的数学运算2.2 教学内容MATLAB的基本语法规则MATLAB的数据类型和变量MATLAB的数学运算2.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习2.4 课后作业熟悉MATLAB的基本语法规则掌握MATLAB的数据类型和变量熟练运用MATLAB的数学运算第三章:MATLAB编程技巧3.1 课程目标让学生了解MATLAB的编程技巧让学生掌握MATLAB的循环和条件语句让学生熟悉MATLAB的函数编程3.2 教学内容MATLAB的编程技巧MATLAB的循环和条件语句MATLAB的函数编程3.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习3.4 课后作业熟悉MATLAB的编程技巧掌握MATLAB的循环和条件语句熟练运用MATLAB的函数编程第四章:MATLAB绘图功能4.1 课程目标让学生了解MATLAB的绘图功能让学生掌握MATLAB的基本绘图命令让学生熟悉MATLAB的绘图技巧4.2 教学内容MATLAB的绘图功能MATLAB的基本绘图命令MATLAB的绘图技巧4.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习4.4 课后作业熟悉MATLAB的绘图功能掌握MATLAB的基本绘图命令熟练运用MATLAB的绘图技巧第五章:MATLAB在信号处理中的应用5.1 课程目标让学生了解MATLAB在信号处理领域的应用让学生掌握MATLAB信号处理的基本方法让学生熟悉MATLAB信号处理的实例5.2 教学内容MATLAB在信号处理领域的应用MATLAB信号处理的基本方法MATLAB信号处理的实例5.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习5.4 课后作业熟悉MATLAB在信号处理领域的应用掌握MATLAB信号处理的基本方法熟练运用MATLAB信号处理的实例第六章:MATLAB在控制系统设计中的应用6.1 课程目标让学生了解MATLAB在控制系统设计领域的应用让学生掌握MATLAB控制系统设计的基本方法让学生熟悉MATLAB控制系统设计的实例6.2 教学内容MATLAB在控制系统设计领域的应用MATLAB控制系统设计的基本方法MATLAB控制系统设计的实例6.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习6.4 课后作业熟悉MATLAB在控制系统设计领域的应用掌握MATLAB控制系统设计的基本方法熟练运用MATLAB控制系统设计的实例第七章:MATLAB在图像处理中的应用7.1 课程目标让学生了解MATLAB在图像处理领域的应用让学生掌握MATLAB图像处理的基本方法让学生熟悉MATLAB图像处理的实例7.2 教学内容MATLAB在图像处理领域的应用MATLAB图像处理的基本方法MATLAB图像处理的实例7.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习7.4 课后作业熟悉MATLAB在图像处理领域的应用掌握MATLAB图像处理的基本方法熟练运用MATLAB图像处理的实例第八章:MATLAB在仿真建模中的应用8.1 课程目标让学生了解MATLAB在仿真建模领域的应用让学生掌握MATLAB仿真建模的基本方法让学生熟悉MATLAB仿真建模的实例8.2 教学内容MATLAB在仿真建模领域的应用MATLAB仿真建模的基本方法MATLAB仿真建模的实例8.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习8.4 课后作业熟悉MATLAB在仿真建模领域的应用掌握MATLAB仿真建模的基本方法熟练运用MATLAB仿真建模的实例第九章:MATLAB在优化计算中的应用9.1 课程目标让学生了解MATLAB在优化计算领域的应用让学生掌握MATLAB优化计算的基本方法让学生熟悉MATLAB优化计算的实例9.2 教学内容MATLAB在优化计算领域的应用MATLAB优化计算的基本方法MATLAB优化计算的实例9.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习9.4 课后作业熟悉MATLAB在优化计算领域的应用掌握MATLAB优化计算的基本方法熟练运用MATLAB优化计算的实例第十章:MATLAB在工程实践中的应用10.1 课程目标让学生了解MATLAB在工程实践领域的应用让学生掌握MATLAB工程实践的基本方法让学生熟悉MATLAB工程实践的实例10.2 教学内容MATLAB在工程实践领域的应用MATLAB工程实践的基本方法MATLAB工程实践的实例10.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习10.4 课后作业熟悉MATLAB在工程实践领域的应用掌握MATLAB工程实践的基本方法熟练运用MATLAB工程实践的实例重点解析本文教案主要介绍了MATLAB语言及其在各个领域的应用。
MATLAB学习课件第五章
4
5.1 概述
根据程序运行方式的不同,可以将MATLAB程序设计分为
两种方式:
一种是在命令窗口中逐条输入命令,另一种是将相关
的命令存储在一个M文件中。
前者称为命令行方式,又称为指令驱动模式。后者称
为M文件的程序运行方式。
命令行方式 M文件编程方式 命令逐条解释执行 自动一次执行完文件中所有命令 简单,直观 不直观 速度慢,执行过程不能保留, 速度快,可以重复执行文件 不能重复执行
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2、while语句
while语句的一般格式为: while 表达式 循环体语句 end while语句为条件循环语句,循环次数不确定,只要循环条件
表达式的结果非零,语句体就重复执行,直到循环条件表达 式的结果为零,则跳出循环
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5.3.4 程序流的控制
与控制程序执行过程相关的语句主要有break语句、
5.3 MATLAB程序结构
MATLAB程序的控制结构有3种:
顺序结构、选择结构和循环结构。
按照程序设计的观点, 任何算法功能都可以通过由程序模
块组成的三种基本程序结构的组合来实现。
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5.3.1 顺序结构
顺序结构是指程序按程序语句或模块在执行流中的顺序逐
个执行,直到执行到程序的最后一个语句。
函数式M文件 接受输入参数,有返回值 文件中定义变量为局部变量, 文件执行完毕时,局部变量 清除,不保留在工作空间
要通过函数调用的方式调用 才能运行 用户需要自定义某种具体算 法时使用
5.2.3 M文件操作
对M文件常用的操作有:打开M文件、新建M文件、编辑
M文件、保存M文件和运行M文件等。
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例5.8:判断读取矩阵是否正确。 解:程序如下 n=4; a=magic(3) try a_n=a(n,:), %取a的第n 行元素 catch a_n=a(end, : ), %如取a的第n 行出错,则改取a的最后一行 end lasterr %显示出错原因 执行结果如下; a= 8 1 6 3 5 7 4 9 2 a_n = 9 2 ans = Attempted to access a(4,:); index out of bounds because size(a)=[3,3].
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矩阵减法:两个相同大小 的矩阵可以进行减法运算 ,例如D=A-B。
矩阵的分解与特征值
详细描述
矩阵分解:将一个复杂的矩阵分 解为几个简单的、易于处理的矩 阵,例如LU分解、QR分解等。
特征值:矩阵的特征值是该矩阵 的一个重要的数值属性,可以用 于分析矩阵的性质和特征。
矩阵运算
介绍矩阵的创建、索引、算术 运算和逻辑运算等操作。
控制流
介绍if语句、for循环和while 循环等控制流结构的使用方法 。
02
MATLAB编程
变量与数据类型
01
02
03
变量命名规则
MATLAB中的变量名以字 母开头,可以包含字母、 数字和下划线,但不能包 含空格。
数据类型
MATLAB支持多种数据类 型,如数值型、字符型、 逻辑型和单元数组等。
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汇报人:可编辑 2023-12-26
目 录
• MATLAB基础 • MATLAB编程 • MATLAB矩阵运算 • MATLAB图像处理 • MATLAB数值分析 • MATLAB应用实例
01
MATLAB基础
MATLAB简介
MATLAB定义
MATLAB应用领域
MATLAB是一种用于算法开发、数据 可视化、数据分析和数值计算的编程 语言和环境。
函数编写
01
02
03
04
函数定义
使用`function`关键字定义函 数,指定输入输出参数。
函数体
在函数定义中编写实现特定功 能的代码。
函数调用
通过函数名和输入参数调用自 定义函数。
《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课程设计
matlab课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握MATLAB基本语法和操作,能够运用MATLAB进行简单的数学计算和数据分析。
具体分为三个部分:1.知识目标:学生需要掌握MATLAB的基本语法,包括变量定义、数据类型、运算符、矩阵操作等;了解MATLAB的工作环境,包括命令窗口、工作空间、脚本文件等。
2.技能目标:学生能够熟练使用MATLAB进行数学计算,如解方程、求导数、积分等;能够使用MATLAB进行数据分析,如数据可视化、数据拟合、数据过滤等。
3.情感态度价值观目标:通过学习MATLAB,培养学生对计算机科学的兴趣和好奇心,提高学生的问题解决能力和创新意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括三个部分:1.MATLAB基本语法:介绍MATLAB的基本语法,包括变量定义、数据类型、运算符、矩阵操作等。
2.MATLAB工作环境:介绍MATLAB的工作环境,包括命令窗口、工作空间、脚本文件等,并演示如何进行基本操作。
3.MATLAB数学计算和数据分析:通过案例教学,让学生掌握如何使用MATLAB进行数学计算和数据分析,如解方程、求导数、积分、数据可视化等。
三、教学方法本节课采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的教学方法:1.讲授法:教师讲解MATLAB基本语法和操作,让学生掌握MATLAB的基本知识。
2.案例分析法:通过分析实际案例,让学生了解如何使用MATLAB进行数学计算和数据分析,提高学生的实际操作能力。
3.实验法:让学生在计算机上进行实际操作,巩固所学知识,培养学生的实践能力。
四、教学资源本节课的教学资源包括:1.教材:MATLAB入门教程,为学生提供理论知识的学习材料。
2.多媒体资料:PPT课件,生动展示MATLAB的基本语法和操作。
3.实验设备:计算机,让学生进行实际操作练习。
4.网络资源:MATLAB官方,提供丰富的学习资源和案例,便于学生自主学习和拓展。
五、教学评估本节课的教学评估主要包括以下几个方面:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等,以考察学生的学习态度和积极性。
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disp('
SINE TABLE
')
disp('
Angle
பைடு நூலகம்
Sine
')
fprintf('
%4.2f
%4.2e\n',[angle;sine])
(2)使用搜索引擎或浏览器搜索英镑、日元、欧元和人民币对美元的汇率,并把输出结
果绘制成表。要求用 disp 在表格中添加标题和表头,用 fprintf 输出格式化数据。
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
第四章
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
掌握矩阵与数组的相关运算,及 matlab 中矩阵运算的相关函数,包括三角分解、正交变换、奇异值分 解、特征值分解、矩阵的秩的运算等。
d、矩阵的元素可以是数值、变量、表达式或函数;
e、矩阵的尺寸不必预先定义。
(2)矩阵的创建方法
①、直接输入法
a.最简单的建立矩阵的方法是从键盘直接输入矩阵的元素。矩阵用方括号括起来,元素之间用空格或
逗号分隔开,矩阵行与行之间用分号分开。
b.在 workspace 中单击右键定义一个新的变量,双击变量名在 variable editor 中输入矩阵元素。
e.用命令 logspace 可以创建一个等比数组,需要三个输入值。前两个数值分别作为 10 的指数,最后
一个值是数组中元素的个数。
logspace(1,3,3)
ans =
10
100
1000
②、利用 MATLAB 函数创建矩阵
基本矩阵函数如下:
ones()函数:产生全为 1 的矩阵,ones(n):产生 n*n 维的全 1 矩阵,ones(m,n):产生 m*n 维的全 1
中,此步骤属选做)
解:①jpy=5:5:25*5;
usd1=jpy*0.01301;
disp('
JPY &USD TABLE
')
disp('
JPY
USD
')
fprintf('
%4.2f
%4.2f\n',[jpy;usd1])
②cny=5:5:30*5;
usd2= cny *0.1567;
disp('
⑦若矩阵 A 无逆矩阵,则称 A 为奇异矩阵。若 A 有逆矩阵,则称 A 是非奇异矩阵,简称非异阵。即
非奇异矩阵就是可逆矩阵
三、Matlab 中矩阵的创建
(1)MATLAB 中矩阵创建的规则
a、矩阵元素必须在”[ ]”内;
b、矩阵的同行元素之间用空格(或”,”)隔开;
c、矩阵的行与行之间用”;”(或回车符)隔开;
②只有一行的矩阵
A a1 a2 an
称为行矩阵,又称行向量。 ③只有一列的矩阵
a1
B
a2
an
④两个矩阵行数相等,列数也相等,就称为它们是同型矩阵
⑤元素都是 0 的矩阵称为零矩阵
⑥设 A,B 均为 n×n 矩阵,I 为 n 阶单位矩阵。若 AB=I,则 B 为 A 的逆矩阵。A 也是 B 的逆矩阵。
c.建立向量的时候可以利用冒号表达式,冒号表达式可以产生一个行向量,一般格式是: e1:e2:e3,
其中 e1 为初始值,e2 为步长,e3 为终止值。
d.还可以用 linspace 函数产生行向量,其调用格式为:linspace(a,b,n) ,其中 a 和 b 是生成向量的
第一个和最后一个元素,n 是元素总数。 可以看出来 linspace(a,b,n)与 a:(b-a)/(n-1):b 等价。
①创建日元和美元的汇率表,表中共有 25 行,从 5 日元开始,步长为 5 日元
②创建人民币和美元的汇率表,表中共有 30 行,从 5 元开始,步长为 5 元
③创建数据表格,表中有 5 列,第一列是美元,第二列是欧元,第三列是英镑,第四列
是人民币,第五列是日元。计算与 1 到 10 美元等价的其它货币值。(将结果输出到.txt 文件
创建正弦值数学用表的步骤如下:
①创建角度矢量、范围在 0~3600 之间,步长为 180。
②计算正弦值,用角度和计算出来的正弦值创建表格。
③分别用两个 disp 语句给表格加上标题和表头。
④用 fprintf 显示数据,要求小数点后有两位有效数字。
解:angle=0:18:360; sine=sin(angle/180*pi);
(1)矩阵的定义
由 m×n 个数 aij (i=1,2,…,m;j=1,2,…n)排成的 m 行 n 列的数表
a11 a12 a1n
A a21
a22
a2n
a31 a32 a3n
称为 m 行 n 列的矩阵,简称 m×n 矩阵。
(2)相关概念
①行数与列数都等于 n 的矩阵称为 n 阶矩阵或 n 阶方阵。
CNY &USD TABLE
')
disp('
RMB
USD
')
fprintf('
%4.2f
%4.2f\n',[cny;usd2])
③usd=1:1:10;
eur=usd* 0.7323;
gbp=usd* 0.6405;
cny=usd* 6.3816;
jpy=usd*76.358;
disp('
disp('
USD
fprintf('
%4.2f
AS Exch')
EUR
GBP
%4.2f
%4.2f
RMB %4.2f
JPY') %4.2f \n',[ usd;eur;gbp;cny;jpy])
二、矩阵的相关知识
掌握矩阵与数组的相关运算,及 matlab 中矩阵运算的相关函数,包括三角分解、正交变换、奇异值分 解、特征值分解、矩阵的秩的运算等。
矩阵;
zeros()函数:产生全为 0 的矩阵,zeros(n):产生 n*n 维的全 0 矩阵,zeros(m,n):产生 m*n 维的
全 0 矩阵;
rand()函数:产生在(0,1)区间均匀分布的随机阵;rand
(n):产生 n*n 维的随机矩阵,rand
(m,n):产生 m*n 维的随机矩阵;
二、教学重点与难点
本堂课教学的重点在于引导学生在编写 matlab 程序时能够熟练运用矩阵运算的相关函数实现相应的 功能。
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
一、课后习题的解说。
(1)在计算器发明(约 1974 年)之前,人们需要用数学用表来计算正弦、余弦和对数值。
eye()函数:产生单位阵;eye(n):产生 n*n 维的单位矩阵,eye(m,n):产生 m*n 维的单位矩阵;