matlab物理案例分析
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5
Matlab及其应用
百度文库
1.3 Matlab的特点
1 高效方便的矩阵和数组运算 2编程效率高（库函数非常丰富） 3结构化、面向对象 4方便的绘图工具 5用户使用方便 6功能强大的工具箱（核心部分中有数百个核心内部函 数） 总之，Matlab在信号处理、建模、系统识别、控制、优 化等领域的问题处理上优势明显于其它高级语言。
Matlab及其应用 6
1.4 解决物理问题常用的软件
Mathmatica 数学计算功能。复杂符号计 算，主要在理论界 MAGIC 电磁粒子仿真软件 仿真软件：HFSS、CST等等
Matlab及其应用
7
二、MATLAB基础使用
2.1 MATLAB操作界面简介 操作桌面的缺省外貌
与先前版本相比，6.x版引入大量的交互工作界 面，如通用操作界面、帮助界面、演示界面等 指令窗、历史指令窗、工作空间浏览器和只有 窗名的当前目录窗 “开始”按钮(matlab6.5版本新加)
通用操作界面
Matlab及其应用 8
通用交互界面介绍
内存数组编辑器(Array Editor) 在工作空间浏览器中对变量操作时才启动 交互界面分类目录窗（Lauch Pad)。 可展开成树状结构，列着所有交互界面。 M文件编辑/调试器（Editor/Debugger) 当进行“打开文件”操作时才启动。 帮助导航/浏览器(Help avigator/Browser) 详尽展示由超文本写成的在线帮助。
Matlab及其应用 9
2.2 Matlab命令的两种执行方式
一.交互式的命令执行方式
用户在命令窗口逐条输入命令，matlab逐条执 行，这种方式操作简单直观，但速度慢，中间 过程无法保留。通用操作界面
二.M命令文件的程序设计方式
将有关命令编成程序存储在一个文件(扩展名 为.m)中，matlab自动依次执行，可调试复杂 的程序(调试时只显示第一个错误)，是实际应 用中主要的执行方式
Matlab及其应用 10
2.3 帮助的使用
MATLAB中有以下几种方法获得帮助：帮助命令、帮 助窗口、MATLAB帮助台、在线帮助页或用Web菜单 直接链接到MathWorks公司的主页。
Matlab及其应用
11
怎样获得详尽的帮助信息
1. 首先是MATLAB窗口中的help命令，它最常用、最快，往往也是最 有效的。给出关键字就能找到相应的说明。Help命令简单易用，但 是它要求准确给出关键字，如果记忆不准，就很难找到。这时就应 该用第二种方案。 2. Help Desk：这是MATLAB的HTML格式的帮助文档，有着很好的 组织。可以在命令行键入helpdesk，进入“Matlab Help Desk”。 Help Desk的搜索可以使用不完全关键字，这样即使遇到记忆模糊 的情况也可以很快查到。 3. 前面两种方法所得到的帮助信息常常是不够细致的，需要用第三种 途径来补充，这就是电子版的使用手册。MATLAB里包含了大量关 于MATLAB安装、使用、编程以及各种工具箱等的电子版手册，全 部为PDF格式,具有搜索功能，因此也可以在指定的手册中搜索关键 字，使用非常方便。
Matlab在物理中的应用－案例研究
1
一、Matlab 概述
MATLAB是美国Mathworks公司推出的一套高 性能的数值分析和计算软件。最初的目的是为 了解决矩阵的运算问题而开发的，经过不断完 善，已成为将矩阵运算、数值分析、图形处理、 编程技术结合在一起的功能强大的工具。它的 优点在于快速开发计算方法，而不在于计算速 度。
Matlab及其应用 13
特殊变量
特殊变量 ans pi eps inf 取值 用于结果的缺省变量名 圆周率 计算机的最小数 无穷大 如1/0
Nan或nan
i j realmin
不定量 如0/0
i=j= 1
最小的可用正实数
realmax
最大的可用正实数
Matlab及其应用
14
2.5 复数
不需要特殊的处理。复数可以表示为：>>a=10-9i >>a=10-9j % i=j=sqrt(-1) 注意下面的例子中的表达式 >>a4=5+sin(.5)*i 如果把sin(.5)*i中的*去掉，就会出错，sin(.5)i对 MATLAB是无意义的，直接以字符i和j结尾，只适用 于简单数值，不适用于表达式。 复数运算不需要特殊处理，可以直接进行。另外 real(z),imag(z), abs(z)和angle(z)等
Matlab及其应用
2
Matlab的学习方法
必须做大量的练习，熟悉其中的函数 联系和自己的课题相关，深刻的体会 多看帮助文件，又一本好的参考书 记住：Matlab可以做很多事情
Matlab及其应用
3
1.1 Matlab的出现
70年代中期，Cleve Moler和他的同事开发了 LINPACK和EISPACK的Fortran子程序库 70年代末期，Cleve Moler 在新墨西哥大学给学 生开线性代数，为学生编写了接口程序，这程序取 名为MATLAB，即MATrix LABoratory 1983年春天，工程师John Little与Moler、 Steve Bangert一起开发了第二代专业版MATLAB 1984年，MathWorks公司成立，MATLAB正是推 向市场。
Matlab及其应用 4
1.2 Matlab的版本演化
Matlab 1.0 Pc matlab->matlab 386 Matlab3.5+simulink Matlab 4.0：simlink内嵌 Matlab 5.0 :全面的面向对象 Matlab 5.1~5.3 Matlab 6.0 Matlab 6.5：购并了MATRIXx Matlab 7.0:2004
Matlab及其应用 12
2.4 Matlab变量
变量要求
变量名、函数名区分字母的大小写。如SIN、Sin与 sin是不同的 对6.5以前的版本，变量名字符不超过31个，对6.5 版本，变量名最多可包含63个字符。超出长度的字 符被忽略 变量必须以字母开头，之后可以是任意字母、数字 或者下滑线，但不能是空格和标点 Matlab不支持汉字，汉字不能出现在变量名和文件 名中
Matlab及其应用
百度文库
1.3 Matlab的特点
1 高效方便的矩阵和数组运算 2编程效率高（库函数非常丰富） 3结构化、面向对象 4方便的绘图工具 5用户使用方便 6功能强大的工具箱（核心部分中有数百个核心内部函 数） 总之，Matlab在信号处理、建模、系统识别、控制、优 化等领域的问题处理上优势明显于其它高级语言。
Matlab及其应用 6
1.4 解决物理问题常用的软件
Mathmatica 数学计算功能。复杂符号计 算，主要在理论界 MAGIC 电磁粒子仿真软件 仿真软件：HFSS、CST等等
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二、MATLAB基础使用
2.1 MATLAB操作界面简介 操作桌面的缺省外貌
与先前版本相比，6.x版引入大量的交互工作界 面，如通用操作界面、帮助界面、演示界面等 指令窗、历史指令窗、工作空间浏览器和只有 窗名的当前目录窗 “开始”按钮(matlab6.5版本新加)
通用操作界面
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通用交互界面介绍
内存数组编辑器(Array Editor) 在工作空间浏览器中对变量操作时才启动 交互界面分类目录窗（Lauch Pad)。 可展开成树状结构，列着所有交互界面。 M文件编辑/调试器（Editor/Debugger) 当进行“打开文件”操作时才启动。 帮助导航/浏览器(Help avigator/Browser) 详尽展示由超文本写成的在线帮助。
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2.2 Matlab命令的两种执行方式
一.交互式的命令执行方式
用户在命令窗口逐条输入命令，matlab逐条执 行，这种方式操作简单直观，但速度慢，中间 过程无法保留。通用操作界面
二.M命令文件的程序设计方式
将有关命令编成程序存储在一个文件(扩展名 为.m)中，matlab自动依次执行，可调试复杂 的程序(调试时只显示第一个错误)，是实际应 用中主要的执行方式
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2.3 帮助的使用
MATLAB中有以下几种方法获得帮助：帮助命令、帮 助窗口、MATLAB帮助台、在线帮助页或用Web菜单 直接链接到MathWorks公司的主页。
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怎样获得详尽的帮助信息
1. 首先是MATLAB窗口中的help命令，它最常用、最快，往往也是最 有效的。给出关键字就能找到相应的说明。Help命令简单易用，但 是它要求准确给出关键字，如果记忆不准，就很难找到。这时就应 该用第二种方案。 2. Help Desk：这是MATLAB的HTML格式的帮助文档，有着很好的 组织。可以在命令行键入helpdesk，进入“Matlab Help Desk”。 Help Desk的搜索可以使用不完全关键字，这样即使遇到记忆模糊 的情况也可以很快查到。 3. 前面两种方法所得到的帮助信息常常是不够细致的，需要用第三种 途径来补充，这就是电子版的使用手册。MATLAB里包含了大量关 于MATLAB安装、使用、编程以及各种工具箱等的电子版手册，全 部为PDF格式,具有搜索功能，因此也可以在指定的手册中搜索关键 字，使用非常方便。
Matlab在物理中的应用－案例研究
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一、Matlab 概述
MATLAB是美国Mathworks公司推出的一套高 性能的数值分析和计算软件。最初的目的是为 了解决矩阵的运算问题而开发的，经过不断完 善，已成为将矩阵运算、数值分析、图形处理、 编程技术结合在一起的功能强大的工具。它的 优点在于快速开发计算方法，而不在于计算速 度。
Matlab及其应用 13
特殊变量
特殊变量 ans pi eps inf 取值 用于结果的缺省变量名 圆周率 计算机的最小数 无穷大 如1/0
Nan或nan
i j realmin
不定量 如0/0
i=j= 1
最小的可用正实数
realmax
最大的可用正实数
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2.5 复数
不需要特殊的处理。复数可以表示为：>>a=10-9i >>a=10-9j % i=j=sqrt(-1) 注意下面的例子中的表达式 >>a4=5+sin(.5)*i 如果把sin(.5)*i中的*去掉，就会出错，sin(.5)i对 MATLAB是无意义的，直接以字符i和j结尾，只适用 于简单数值，不适用于表达式。 复数运算不需要特殊处理，可以直接进行。另外 real(z),imag(z), abs(z)和angle(z)等
Matlab及其应用
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Matlab的学习方法
必须做大量的练习，熟悉其中的函数 联系和自己的课题相关，深刻的体会 多看帮助文件，又一本好的参考书 记住：Matlab可以做很多事情
Matlab及其应用
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1.1 Matlab的出现
70年代中期，Cleve Moler和他的同事开发了 LINPACK和EISPACK的Fortran子程序库 70年代末期，Cleve Moler 在新墨西哥大学给学 生开线性代数，为学生编写了接口程序，这程序取 名为MATLAB，即MATrix LABoratory 1983年春天，工程师John Little与Moler、 Steve Bangert一起开发了第二代专业版MATLAB 1984年，MathWorks公司成立，MATLAB正是推 向市场。
Matlab及其应用 4
1.2 Matlab的版本演化
Matlab 1.0 Pc matlab->matlab 386 Matlab3.5+simulink Matlab 4.0：simlink内嵌 Matlab 5.0 :全面的面向对象 Matlab 5.1~5.3 Matlab 6.0 Matlab 6.5：购并了MATRIXx Matlab 7.0:2004
Matlab及其应用 12
2.4 Matlab变量
变量要求
变量名、函数名区分字母的大小写。如SIN、Sin与 sin是不同的 对6.5以前的版本，变量名字符不超过31个，对6.5 版本，变量名最多可包含63个字符。超出长度的字 符被忽略 变量必须以字母开头，之后可以是任意字母、数字 或者下滑线，但不能是空格和标点 Matlab不支持汉字，汉字不能出现在变量名和文件 名中