《matlab系统环境》由会员分享，可在线阅读，更多相关《matlab系统环境（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,MATLAB程序设计与应用,主讲教师：周超英应用数学学院 E-mail:,2,本课程学习的目的,掌握MATLAB的最基础及其核心部分，为MATLAB处理专门技术领域的工作铺垫基础。 利用MATLAB辅助学习，提高认识和处理复杂问题的能力。 利用高度工具化的软件解决实际工作中的问题。,3,该课程的基本学习方法（ 1）注重基础，注意知识积累。（2）自学为主，讲授为辅。（3）实践为主，理论为辅。（4）不断发现问题，解决问题。我国有提供MATLAB 学习和资料查阅的网站有18个，可由关键词MATLAB输入进行查询，Mathworks公司的网址为 http:/,4,教材 刘卫国编，MATLAB程序设
2、计与应用（第二版），高等教育出版社，2006年出版,5,主要参考书：,高等应用数学问题的MATLAB求解 薛定宇 陈阳泉 著 清华大学出版社 精通MATLAB科学计算 王正林等编著 电子工业出版社MATLAB与科学计算 王谟然 编著 电子工业出版社 MATLAB6.0数学手册 蒲俊等编著 蒲东电子出版社,6,MATLAB课程安排,学时: 32学时 安排：讲课30学时，考试2学时，最后一次课考试，课后自己上机 考核要求：不得缺勤，实验报告必须齐备。 考核方式: 开卷考试 考试成绩：考试成绩（70%）加实验报告成绩(30%)之和.,7,数学软件四大家 -Maple、MATLAB、MathCAD和M
3、athematica,目前在科技和工程界上比较流行和著名的数学软件主要有四个，分别是Maple、MATLAB、MathCAD和Mathematica。它们在各自针对的目标都有不同的特色。,8,一、Maple 系统 Maple 是由Waterloo大学开发的数学系统软件，它不但具有精确的数值处理功能，而且具有无以伦比的符号计算功能。Maple V的符号计算能力还是MathCAD和MATLAB等软件的符号处理的核心(亲戚关系)。Maple提供了2000余种数学函数，涉及范围包括：普通数学、高等数学、线性代数、数论、离散数学、图形学。它还提供了一套内置的编程语言，用户可以开发自己的应用程序，而且Ma
4、ple自身的2000多种函数，基本上是用此语言开发的。 Maple采用字符行输入方式，输入时需要按照规定的格式输入，虽然与一般常见的数学格式不同，但灵活方便，也很容易理解。输出则可以选择字符方式和图形方式，产生的图形结果可以很方便地剪贴到Windows应用程序内。,9,二、MathCAD 系统 MathCAD是美国Mathsoft公司推出的一个交互式的数学系统软件。从早期的DOS下的1.0和Windows下的4.0版本，到今日的8.0版本，功能也从简单的数值计算，直至引用Maple强大的符号计算能力，使得它发生了一个质的飞跃。 MathCAD是集文本编辑、数学计算、程序编辑和仿真于一体的软件。
5、MathCAD7.0 Professional（专业版）运行在Win9X/NT下，它的主要特点是输入格式与人们习惯的数学书写格式很近似，采用WYSWYG（所见所得）界面，特别适合一般无须进行复杂编程或要求比较特殊的计算。MathCAD 7.0 Professional 还带有一个程序编辑器，对于一般比较短小，或者要求计算速度比较低时，采用它也是可以的。这个程序编辑器的优点是语法特别简单。 MathCAD可以看作是一个功能强大的计算器，没有很复杂的规则；同时它也可以和Word、Lotus、WPS2000等字处理软件很好地配合使用，可以把它当作一个出色的全屏幕数学公式编辑器。,10,三、Mathe
6、matica 系统 Mathematica是由美国物理学家Stephen Wolfram领导的Wolfram Research开发的数学系统软件。它拥有强大的数值计算和符号计算能力，在这一方面与Maple类似，但它的符号计算不是基于Maple上的，而是自己开发的。 Mathematica的基本系统主要是用C语言开发的，因而可以比较容易地移植到各种平台上，Mathematica是一个交互式的计算系统，计算是在用户和Mathematica互相交换、传递信息数据的过程中完成的。Mathematica系统所接受的命令都被称作表达式，系统在接受了一个表达式之后就对它进行处理，然后再把计算结果返回。Mat
7、hematica对于输入形式有比较严格的规定，用户必须按照系统规定的数学格式输入，系统才能正确地处理，不过由于3.0版本引入输入面板，并且可以修改、重组输入面板，因此以前版本输入指令时需要不断切换大小写字符的繁琐方式得到很好的改善。3.0版本可以用各种格式保存文件和剪贴内容，包括RTF、HTML、BMP等格式。,11,四种软件的比较 选用何种数学软件?如果仅仅是要求一般的计算或者是普通用户日常使用，首选的是MathCAD，它在高等数学方面所具有的能力，足够一般客户的要求，而且它的输入界面也特别友好。如果要求计算精度、符号计算和编程方面的话，最好同时使用Maple和Mathematica，它们在
8、符号处理方面各具特色，有些Maple不能处理的，Mathematica却能处理，诸如某些积分、求极限等方面，这些都是比较特殊的。如果要求进行矩阵方面或图形方面的处理，则选择MATLAB，它的矩阵计算和图形处理方面则是它的强项，同时利用MATLAB的NoteBook功能，结合Latex，Word6.0/7.0的编辑功能，可以很方便地处理科技文章。,12,第 1 章 MATLAB系统环境,1.1 MATLAB概貌 1.2 MATLAB环境的准备 1.3 MATLAB操作界面 1.4 MATLAB帮助系统,13,1.1 MATLAB概貌,MATLAB的发展 MATLAB的主要功能 MATLAB的功能
9、演示,14,MATLAB语言是由美国的Clever Moler博士于1980年开发的。设计者的初衷是为解决“线性代数”课程的矩阵运算问题。取名MATLAB即Matrix Laboratory 矩阵实验室的意思。,一、 MATLAB的发展,15,Matlab的详细发展历史,20世纪八十年代初期时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler教授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库程序的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。,16,经几年的校际流传，在Little的推动下，由Little、Moler、Steve
10、 Bangert合作，于1984年成立了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。,17,MATLAB以商品形式出现后，仅短短几年，就以其良好的开放性和运行的可靠性，使原先控制领域里的封闭式软件包（如英国的UMIST，瑞典的LUND和SIMNON，德国的KEDDC）纷纷淘汰，而改以MATLAB为平台加以重建。在时间进入20世纪九十年代的时候，MATLAB已经成为国际控制界公认的标准计算软件。,18,1984年，MATLAB第1版(DOS版) 1992年，MATLAB 4.0版 1994年，
11、MATLAB 4.2版 1997年，MATLAB 5.0版 1999年，MATLAB 5.3版 2000年，MATLAB 6.0版 2001年，MATLAB 6.1版 2002年，MATLAB 6.5版 2004年，MATLAB 7.0版,告别DOS版,1993年MathWorks公司从加拿大滑铁卢大学购得Maple的使用权，推出了符号计算工具包。,5.0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。,Matlab 的发行版本,19,MATLAB 7.3 R2006b 2006 MATLAB 7.4 R200
12、7a 2007 MATLAB 7.5 R2007b 2007 MATLAB 7.6 R2008a 2008 MATLAB 7.7 R2008b 2008 MATLAB 7.8 R2009a 2009.3.6 MATLAB 7.9 R2009b 2009.9.4 MATLAB 7.10 R2010a 2010.3 MATLAB 7.13 R2011b(含有Win32和 Win64位版 ）,20,MATLAB的主要功能,数值计算和符号计算功能 MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，还提供了十分丰富的数值计算函数. MATLAB和著名的符号计算语言Maple相结合，使得MATLAB具有符号计算功
13、能. 绘图功能 MATLAB提供了两个层次的绘图操作：一种是对图形句柄进行的低层绘图操作，另一种是建立在低层绘图操作之上的高层绘图操作.,21,MATLAB的主要功能,语言体系 MATLAB具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征，而且简单易学、编程效率高. MATLAB工具箱 MATLAB包含两部分内容：基本部分和各种可选的工具箱。 MATLAB工具箱分为两大类：功能性工具箱和学科性工具箱.,22,MATLAB功能演示,例1.1 分别绘制函数 和 曲线 x=-2*pi:pi/180:2*pi;plot(x,2.(-abs(x),:,x,sin(x); 例1.2
14、求方程 2x5-3x3 +71x2-9x+13=0的全部根 p=2,0,-3,71,-9,13; x=roots(p),23,MATLAB功能演示,例1.3 求解线性方程组a=2,3,-1;8,2,3;45,3,9; b=2;4;23; x=inv(a)*b例1.4 求积分quad(x.*log(1+x),0,1),24,1.2 MATLAB环境的准备,MATLAB的安装 MATLAB的启动与退出,25,MATLAB的安装,安装MATLAB 7.0系统，需运行系统自带的安装程序setup.exe. 运行后，将进入MATLAB安装程序的欢迎对话框(Welcome to the MathWorks
15、 Installer)，用户可以按照安装提示依次操作.,26,MATLAB的启动与退出,1MATLAB系统的启动 启动MATLAB系统有3种常见方法： 在Windows桌面，单击任务栏上的“开始”按钮，选择“程序”菜单项，然后选择“MATLAB 7.0”程序选项. 运行MATLAB系统启动程序matlab.exe. 利用快捷方式.,27,2MATLAB系统的退出 要退出MATLAB系统，也有3种常见方法： 在MATLAB主窗口File菜单中选择Exit MATLAB命令. 在MATLAB命令窗口输入Exit或Quit命令. 单击MATLAB主窗口的“关闭”按钮.,MATLAB的启动与退出,28,1.3 MATLAB操作界面,主窗口 命令窗口(command window) 工作空间窗口(workspce) 当前目录窗口(current directory)和搜索路径(search path) 命令历史记录窗口(Command History) Start菜单,29,主窗口,MATLAB主窗口是MATLAB的主要工作界面。主窗口除了嵌入一些子窗口外，还主要包括菜单栏和工具栏. 在MATLAB 7.0主窗口的菜单栏，包含File、Edit、Debug、Desktop、Window和Help共6个菜单项. MATLAB 7.0主窗口的工具栏共提供了12个命令按钮和一个当前路径列表框.,
