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1、MATLAB程序设计教程,广东松山职业技术学院电气工程系张智军,2017/12/22,MATLAB,2,教案,教案,课程介绍,1、绘制正弦曲线和余弦曲线,MATLAB语句实现:x=0:0.1:2*pi;plot(x,sin(x),r*,x,cos(x),b),2、计算不定积分,MATLAB语句实现:syms x a b;f=exp(a*x)*cos(b*x);f1=int(f,x)pretty(f1),3、求解线性方程组,MATLAB语句实现: a=2,3,-1;8,2,3;45,3,9; b=2;4;23; x=inv(a)*b,教案,第一部分 MATLAB概论,第二部分 MATLAB基本运
2、算 (数值、矩阵、符号数学),第四部分 M文件程序设计,第三部分 MATLAB基本绘图,第五部分 Simulink基础(建模和仿真),我们将这门课程分成五大部分,一、MATLAB的发展史,MATLAB是由美国的Math Works公司推出的科学及工程计算软件,其名字是由MATRIX(矩阵)和LABORATORY(实验室)这两个词的前三个字母组合而成。,20世纪七十年代,时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler出于减轻学生编程负担的动机,为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK矩阵软件工具包库程序的的“通俗易用”的接口,此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLA
3、B。,1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立MathWorks公司,并把MATLAB正式推向市场。从这时起,MATLAB的内核采用C语言编写,而且除原有的数值计算能力外,还新增了数据图视功能。为MATLAB第1版(DOS版)。,1997年仲春,MATLAB5.0版问世,紧接着是5.1、5.2,以及和1999年春的5.3版。现今的MATLAB拥有更丰富的数据类型和结构、更友善的面向对象、更加快速精良的图形可视、更广博的数学和数据分析资源、更多的应用开发工具。,教案,二、有人称MATLAB为第四代计算机语言。原因是,1、与Fortran、C等传统高级语言对比,其语
4、句简单、明了,更符合我们平常的思维习惯;简单易学的“科学便笺式”工作环境和编程语言。,2、MATLAB具有良好的数据可视化功能,能将数字结果以图形的形式表现出来,让人一目了然。,例:我们画一个周期的正弦波,其程序如下:,x=0:pi/50 :2*pi;y=sin(x);plot(x,y),2001年6月,推出最新版本6.1版,现在我们用的是 MATLAB6.5.1,与以前版本相比较,其主要特点见教材P1。,教案,三、MATLAB的应用领域,1、数学计算和分析,3、通信系统分析与仿真、数字信号处理、图形图象处理,2、自动控制、人工智能、模糊逻辑,4、金融系统、数理统计,第一章 MATLAB概论,
5、1.1 MATLAB简介一、MATLAB的特点(典型的),1、语言简洁紧凑,运算符丰富 算术、逻辑、关系、符号,2、具有结构化的控制语言;3、程序设计自由度大,可移植性好;,4、具有强大的图形处理功能;5、包含功能强劲的工具箱;,6、一个最重要、最受欢迎的特点是它的开放性,可与 JAVA、C等语言程序连接。,二、MATLAB的启动与退出,1、启动:,双击桌面上的快捷方式图标或在桌面“开始”“程序”“MATLAB6P5”,2、退出:(1)直接单击命令窗口右上角的“关闭窗口”按钮;(2)在命令窗口中输入命令“quit”;(3)命令窗口的菜单栏的“FileExit MATLAB”(4)按快捷键“ct
6、rl+Q”;,三、MATLAB的主要组成部分(五部分),1、开发环境,由一组工具和组件组成,提供编写程序和调试程序的环境,包括:MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、 工作空间浏览器、文件和搜索路径浏览器、 帮助信息浏览器,2、MATLAB数学函数库,基本函数:sum、sin、a+jb、exp、abs,高级函数:FFT、fourier(),教案,3、MATLAB的编程语言,5、应用程序接口(API),API可提供接口程序,使MATLAB与Fortran、C等传统高级语言程序进行交互;,MATLAB开发环境有五个主要窗口: (P5 图1-6),命令窗口、启动平台窗口、工作空间窗口、历史命令窗
7、口、当前路径窗口,(1)启动平台(Launch Pad)和工作空间(Workspace)在同一位置(用箭头或窗口标签来切换);(2)历史命令(Command History)和当前路径(Current Directory)在同一位置;,以矩阵运算为基础的高级编程语言;,4、图形处理功能,可绘制二维、三维数据的图形,并可创建图形界面(GUI);,1.2 MATLAB开发环境(基础和核心部分),(3)可通过“View”菜单来选择显示哪些窗口;(4)可通过“View-Desktop Layout”设定6种桌面布局方式。见P5,教案,FilePreferences:参数设置,View菜单,一、命令窗口
8、是极为重要、使用最频繁的窗口,用户的数据输入和运算结果输出都在此窗口中进行。,1.2.2 命令窗口(Command Window),例:计算,1.2.1主菜单和工具栏 P6P9,在命令窗口中输入sqrt(18)+(7*sin(pi/6)/(5+cos(pi/6),注意: (1)“” 为命令提示符; (2)字母要区分大小写,所有命令和函数名都必 须用小写。,2017/12/22,MATLAB,11,二、命令行功能键,“ ” :调用前一命令行“Esc”:清除当前命令行,三、参数设置 P10P111.2.3 启动平台(Launch Pad),采用树型结构列出了已安装的各种工具箱,双击选中的工具箱或单
9、击前面的“+”号,就能看到工具箱中的各项功能。例:“Symbolic Math Toolbox”项,其显示内容: Help :提供在线帮助 Demos :提供系统演示功能 Product Page(Web):提供internet在线支持,1.2.4 工作空间(Workspace),1、工作空间是MATLAB的一个变量管理中心 刚打开MATLAB时,只能看到一个变量ans,是一个由系统提供的默认输出变量;当在命令窗口输入一个矩阵A=1,2,3后,在工作空间中就多了一个新变量A。 可显示变量的名称、尺寸、字节、长度等信息,教案,2、变量处理 在某一变量上单击鼠标右键会弹出菜单 Open Selec
10、tion :打开数据编辑器 Graph Selection:绘制当前变量图形,1.2.5 历史命令窗口(Command History),1、保存已执行过的命令,必要时,用户可以把这些命令提取出来,放在命令窗口中使用;2、例:在某一命令上单击鼠标右键,弹出菜单 Copy : 将所选命令拷贝到剪切板 Evaluate Selection:运行所选命令 Create M-File:打开编辑器,将所选命令复制到编辑器,1.2.6 当前路径窗口(Current Directory),1、保存当前工作路径下的图形文件和命令文件;2、在某一命令上单击鼠标右键,弹出菜单 Open :打开所选文件 Run :
11、执行所选文件 Open as Text:在编辑器中编辑所选文件,2017/12/22,MATLAB,13,1.3 在线帮助和在线演示 一、help命令 help :列出主要的帮助主题 help 帮助主题:列出主要主题下的函数 help 函数名 :对所选函数的功能、调用格式及相关 的函数给出说明 例:help,二、lookfor命令利用关键词搜索有关命令例:lookfor log,三、在线演示是一组旨在介绍MATLAB功能的演示程序 (1)在命令窗口中运行命令demo (2)再根据需要,在左侧的方框中选定演示内容的类别 , 如“Graphics” (3)再在右下方框中选定演示子类,如“3-Dplots” (4)最后单击右下方的“运行”按钮,2017/12/22,MATLAB,14,结束第一次课,祝大家开心快乐,作业:P26 1.2 1.4,教案,日 期:2004年9月 日 星期 节学 时:2学时内 容:1、课程介绍 2、MATLAB概论目 的:1、了解课程的五大组成部分; 2、熟知MATLAB的主要组成部分; 3、掌握MATLAB的开发环境的五个主要窗口。重 点: 命令窗口和历史命令窗口的正确使用难 点: 无方 式:课堂讲解,