《MATLAB工具箱》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MATLAB工具箱（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、MATLAB工具箱Matlab工具箱已經成為一個系列產品，Matlab主工具箱和各種工具箱（toolbox）。一、工具箱簡介l功能型工具箱通用型功能型工具箱主要用來擴充Matlab的數值計算、符號運算功能、圖形建模仿真功能、文字處理功能以及與硬體即時 交互功能，能夠用於多種學科。l領域型工具箱 專用型領域型工具箱是學科專用工具箱，其專業性很強，比如控制系統工具箱（Control SystemToolbox）；信號處理工具箱（Signal ProcessingToolbox）；財政金融工具箱（Financial Toolbox）等等。只適用於本專業。Matlab常用工具箱lMatlab Main
2、 Toolboxmatlab主工具箱lControl System Toolbox控制系統工具箱lCommunication Toolbox通訊工具箱lFinancial Toolbox財政金融工具箱lSystem Identification Toolbox系統辨識工具箱lFuzzy Logic Toolbox模糊邏輯工具箱lBioinformatics Toolbox生物分析工具箱lImage Processing Toolbox圖像處理工具箱lDatabase Toolbox資料庫工具箱lModel predictive Control Toolbox模型預測控制工具箱lNeural N
3、etwork Toolbox神經網路工具箱lOptimization Toolbox優化工具箱lPartial Differential Toolbox偏微分方程工具箱lRobust Control Toolbox魯棒控制工具箱lSignal Processing Toolbox信號處理工具箱lSpline Toolbox樣條工具箱lStatistics Toolbox統計工具箱lSymbolic Math Toolbox符號數學工具箱lSimulink Toolbox動態模擬工具箱lVirtual RealityToolbox虛擬實境工具箱lWavelet Toolbox小波工具箱等等.而且
4、每個新出的版本都在增加、更新完善。控制系統工具箱 Control System Toolboxl連續系統設計和離散系統設計l狀態空間和傳遞函數以及模型轉換l時域回應（脈衝回應、階躍回應、斜坡回應）l頻域回應（Bode圖、Nyquist圖）l根軌跡、極點配置遺傳演算法和直接搜索工具箱 Genetic Algorithm and Direct Search Toolboxl是針對MATLAB優化處理演算法的擴展，它在MATLAB和Optimization Toolbox的基礎上，提供遺傳演算法和直接搜索的基本功能。l使用遺傳演算法工具箱的兩種方法：（1）直接在命令視窗使用函數。x fval = g
5、a(fitnessfun, nvars, options)（2）圖形介面互動操作方法。可選內建函式ackleyfcn或者rastriginsfcnRastrigins Function可以設置參數來調整顯示結果直接搜索演算法l同樣有兩種類似的運行方法優化工具箱 Optimization Toolboxl線性規劃和二次規劃l求函數的最大值和最小值l多目標優化l約束條件下的優化l非線性方程求解Demo：toolbox/optimization求解線性規劃l線性規劃是一種優化方法，Matlab優化工 具箱中有現成函數linprog對如下式描述的 LP問題求解：解:編寫M文件小xxgh1.m如下： c
6、=-0.4 -0.28 -0.32 -0.72 -0.64 -0.6;A=0.01 0.01 0.01 0.03 0.03 0.03;0.02 0 0 0.05 0 0;0 0.02 0 0 0.05 0;0 0 0.03 0 0 0.08;b=850;700;100;900;Aeq=; beq=;vlb=0;0;0;0;0;0; vub=; x,fval=linprog(c,A,b,Aeq,beq,vlb,vub)解:編寫M文件xxgh2.m如下：c=6 3 4;A=0 1 0;b=50;Aeq=1 1 1;beq=120;vlb=30,0,20;vub=;x,fval=linprog(c,
7、A,b,Aeq,beq,vlb,vub)信號處理工具箱 Signal Processing Toolboxl數位和類比濾波器設計、應用及模擬l譜分析和估計lFFT、DFT等變換l參數化模型學科前沿最新的工具箱模糊控制邏輯工具箱友好的交互設計介面，自我調整神經-模糊學習、 聚類以及Sugeno推理。神經網路工具箱神經網路系統具有集體運算的能力和自我調整的學習能力。具有很強的容錯性和魯棒性，善於聯想、 綜合和推廣。工具箱的擴充功能：使用者可以修改工具箱中的函數，更為重要的是用戶可以通過編制m檔來任意地添加工具箱中原來沒有的工具函數。此功能充分體現了matlab語言的開發性。如何添加工具箱？如果是M
8、atlab安裝光碟上的工具箱，重新執行安裝程式，選中即可。如果是單獨下 載的工具箱，則需要把新的工具箱（以下假設工具箱名字為 svm）解壓到toolbox目錄下，然後用addpath或者pathtool把該工具箱的路徑 添加到matlab的搜索路徑中，最後用whichnewtoolbox_command.m來檢驗是否可以訪問。如果能夠顯示新設置的路徑，則表明該工具箱可以使用了。具體請看工具箱自己帶的 README文件。舉例：要添加的工具箱為svm，則解壓後，裡邊有一個目錄svm，假設matlab安裝在D:MATLAB6.5，將svm目錄拷貝至D:MATLAB6.5toolbox，然後運行mat
9、lab，在命令視窗輸入addpath D:MATLAB6.5toolboxsvm回車，來添加路徑。然後在svm目錄下，任意找一個m文件，以svcinfo.m為例，在命令窗口中輸入whichsvcinfo.m。如果顯示出該檔路徑，如D:MATLAB6p5toolboxsvmsvcinfo.m，則安裝成功，當然也可以在命令視窗輸入path來查看。二、通用工具箱1.Matlab主工具箱l數值計算、符號運算、繪圖以及控制碼繪圖都是matlab主工具箱的內容，是matlab的基本部分。lMatlab主工具箱位於：c:matlabtoolboxmatlabl matlab主工具箱是任何版本的matlab都
10、不可缺少的。l除toolboxmatlab之外的工具箱，在比較完整的專業版matlab語言中有20多個工具箱。這些工具箱是需要單獨選擇購買的。lmatlab主工具箱共有31個函式程式庫ldatafun 資料分析函式程式庫lsonnds 聲音處理函式程式庫ldde 動態資料交換函式程式庫lelfun 初等數學函式程式庫lspecmat 特殊矩陣函式程式庫lelmat 初等矩陣和時間函式程式庫lfunfun 函數功能和數學分析函式程式庫lgeneral 通用命令函式程式庫lgraphics 通用圖形函式程式庫liofun 底層輸入輸出函式程式庫llang 語言結構函式程式庫lmatfun 矩陣線性
11、代數函式程式庫lops 運算子和邏輯函式程式庫lplotxy 二維繪圖函式程式庫lplotxyz 三維繪圖函式程式庫lcolor 顏色和光照函式程式庫lpolyfun 多項式函式程式庫lsparfun 疏鬆陣列函式程式庫lstrfun 字串函式程式庫ldemos matlab演示函式程式庫lMatlab6新增函數庫:luitools 圖形介面函式程式庫ldatatypes 資料類型函式程式庫lgraphics 控制碼繪圖函式程式庫lgraph3d 三維繪圖各函式程式庫中的函數可用help函式程式庫名查詢，或type函數名方法查詢例：help plotxyTwo dimensional grap
12、hics.Elementary X-Y graphs.plot - Linear plot.loglog - Log-log scale plot.semilogx - Semi-log scale plot.semilogy - Semi-log scale plot.fill - Draw filled 2-D polygons.Graph annotation.title - Graph title.xlabel - X-axis label.ylabel - Y-axis label.text - Text annotation.gtext - Mouse placement of t
13、ext.grid - Grid lines.See also PLOTXYZ, GRAPHICS.2.符號運算工具箱l主要功能以符號為物件的數學。l在大學教學中，符號數學是各專業都能用到的。符號運算無須事先對獨立變數賦值，運算結果以標準的符號形式表達。特點： 運算物件可以是沒賦值的符號變數 可以獲得任意精度的解符號運算的功能l符號運算式、符號矩陣的創建l符號可變精度求解l符號線性代數l因式分解、展開和簡化l符號代數方程求解l符號微積分l符號微分方程例如：z =a*t2+b*t+c;r =solve(z,t) 對缺省變數求解r =1/2/a*(-b+(b2-4*a*c)(1/2)1/2/a*(-
14、b-(b2-4*a*c)(1/2)對任意變數求解r =solve(z,b) r = -(a*t2+c)/t r =solve(z,c) r = -a*t2-b*t r =solve(z,a) r = -(b*t+c)/t23.Simulink動態模擬工具箱simulink工具箱簡介lsimulink是實現動態系統建模、模擬和分析的一個集成環境，使得matlab的功能得到進一步擴展，它可以非常容易的實現視覺化建模，把理論研究和工程實踐有機的結合在一起。l大部分專用工具箱只要以matlab主包為基礎就能運行，有少數工具箱（通訊工具箱、信號處理工具箱等）則要 求有simulink工具箱的支援。l由於
15、matlab和simulink是集成在一起的，因此用戶可以在兩種環境下對自己的模型進行模擬、分析和修改。l不用命令列程式設計，由方框圖產生m文件(s函數)。l當創建好的框圖保存後，相應的m檔就自動生成，這個.m檔包含了該框圖的所有圖形及數學關係資訊。l框圖表示比較直觀，容易構造，運行速度較快。三、工具箱和工具箱函數的查詢辦法1.matlab的目錄結構l目錄樹c:matlabbinc:matlabexternc:matlabsimulinkc:matlabtoolboxcommc:matlabtoolboxcontrolc:matlabtoolboxsymbolic.lmatlabbin該目錄包含matlab系統運行檔，matlab幫助文件及一些必需的二進位檔案。lmatlabextern包含MATLAB與C, FORTRAN語言的交互所需的函式定義和連接庫。lmatlabsimulink包含建立simulinkMEX-檔所必需的函式定義及介面軟體。lmatlabtoolbox各種工具箱，Math Works公司提供的商品化matlab工具箱有30多種。toolbox目錄下的子目錄數量是隨安裝情況而變的。2.工具箱lmatlab toolbox工具箱在windows下由目錄
