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1、MATLAB 及其应用,2019/4/21,Application of MATLAB,2,课程的作用 课程的目的 课程的特点 课程安排,2019/4/21,Application of MATLAB,3,课程的作用,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,2019/4/21,Application of MA
2、TLAB,4,本课程的目的,讲授Matlab语言基础入门知识，介绍Matlab产品的体系，Matlab桌面工具的使用方法，重点介绍Matlab的数据可视化、数值计算、符号计算的基本步骤以及如何使用Matlab语言编写整洁、高效、规范的程序，并涉及到一些具体的专业应用工具箱。 了解、熟悉、掌握Matlab的基本编程方法，并具有初步的利用计算机处理、解决实际问题的能力，为进一步学习后续的专业课程做好准备。,本课程的特点,交叉性课程，是计算机技术、数学理论知识以及诸多工程理论知识的综合 实践性课程 内容多，课时少，充分利用上机时间消化、理解,2019/4/21,Application of MATL
3、AB,5,本课程安排,课堂教学 课余时间上机操作 学习成绩 考试成绩 80% 练习作业 20%,参考书 精通matlab 7，亨塞尔曼等著， 清华大学出版社 Matlab教程R2010a， 张志涌等著，北京航空航天大学出版社 Matlab程序设计与应用，刘卫国编，高等教育出版社 Matlab实用教程，穆尔著，电子工业出版社,2019/4/21,Application of MATLAB,6,1、MathWorks公司主页： http:/ 2、MATLAB file exchange: http:/ 世界各地MATLAB编程爱好者提供的各种MATLAB函数，有很强的使用价值 3、MATLAB中心
4、： http:/ 包括MATLAB新闻组，MATLAB程序大赛与文件交换中心等页面 4、MAThTools站点： http:/ 有很多好的工具箱或者小的辅助函数,国外网络资源,2019/4/21,Application of MATLAB,7,1、恒润科技：http:/ MATLAB国内独家代理商 2、仿真科技论坛： http:/ 3、研学论坛MATLAB版：http:/ 4、MATLAB中文论坛：http:/ 5、百思论坛Matlab专区 http:/ of MATLAB,8,第1章 Matlab 初步介绍,内容 Matlab 概述 Matlab安装、启动与退出 Matlab集成开发环境 M
5、atlab帮助系统 Matlab通用命令 Matlab运行方式 目的 了解和熟悉Matlab软件 激发对Matlab软件的学习兴趣,2019/4/21,Application of MATLAB,9,1.1 Matlab概述,70年代中期，美国新墨西哥大学教授克里夫莫勒尔（Cleve Moler）博士和其同事在美国国家科学基金的资助下开发了LINPACK 和EISPACK的FORTRAN语言子程序库，这两个程序库代表了当时矩阵运算软件的发展水平 70年代末到80年代初，Cleve Moler为了让学生更方便地使用LINPACK及EISPACK，独立编写了第一个版本的MATLAB 1984年，杰
6、克李特（Jack Little）、克里夫莫勒尔和斯蒂夫班格尔特（Steve Bangert）合作成立了MathWorks公司，正式把MATLAB推向市场 1993年，Microsoft Windows版MATLAB面世 1995年，推出Linux版 MATLAB,1.1.1 Matlab发展史,Cleve Moler,Jack Little,2019/4/21,Application of MATLAB,10,1.1 Matlab概述,Matlab版本历史,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，开发了符号数学工具箱1.0,更丰富的数据类型和结构
7、 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,2019/4/21,Application of MATLAB,11,1.1 Matlab概述,功能强大 数值运算和符号运算功能 2D和3D图形显示功能 高级编程语言 工具箱函数功能 Simulink仿真功能 语言简单、内涵丰富 语言及其书写形式非常接近于常规数学书写形式； 其操作和功能函数指令采用计算机和数学学科中一些简单英文单词来表达，如help、clear等 完备的帮助系统，易学易用。,1.1.2 Matlab的主要特点,2019/4/21,Application of MATLAB,12,1.1
8、 Matlab概述,扩充能力、可开发能力较强 MATLAB完全成了一个开放的系统 用户可以开发自己的工具箱 可以方便地与Fortran、C等语言接口 编程易、效率高 MATLAB以数组为基本计算单元 具有大量算法优化的功能函数,1.1.2 Matlab的主要特点,2019/4/21,Application of MATLAB,13,1.1 Matlab概述,数值运算和符号运算功能 2D和3D图形显示功能数据可视化 交互式高级编程语言M语言编程功能 工具箱函数功能 编译功能 Simulink仿真功能,1.1.3 Matlab的主要功能,MATLAB软件功能之强大，应用之广泛，已成为21世纪最为重
9、要的科学计算与分析软件。,2019/4/21,Application of MATLAB,14,1.1 Matlab概述,1、数值运算和符号运算功能,1.1.3 Matlab的主要功能,MATLAB有强大的函数库 矩阵运算和数组运算 关系运算和逻辑运算 多项式运算：多项式的求根、分解 、求导数以及多项式的拟合。 数据分析：对数据集合进行统计分析，例如：求最大值、最小值、平均值、标准偏差 、相关系数等。求函数极值、函数零点和极点、积分和微分、代数和微分方程的求解等。,2019/4/21,Application of MATLAB,15,1.1 Matlab概述,2、数据可视化功能,1.1.3 M
10、atlab的主要功能,2019/4/21,Application of MATLAB,16,1.1 Matlab概述,3、Matlab语言编程功能,1.1.3 Matlab的主要功能,语言简洁紧凑，语法限制不严，程序设计 自由度大，可移植性好 运算符、库函数丰富 图形功能强大 界面友好、编程效率高 扩展性强,MATLAB语言是功能强大的计算机高级语言, 它以超群的风格与性能风靡全世界，成功地应用于各工程学科的研究领域。,2019/4/21,Application of MATLAB,17,1.1 Matlab概述,4、工具箱函数功能 MATLAB工具箱分为两大类：功能性工具箱和学科性工具箱。
11、许多学科在MATLAB中都有专用工具箱，现已有30多个工具箱，但MATLAB语言的扩展开发还远远没有结束，各学科的相互促进，将使得MATLAB更加强大。 MATLAB主工具箱 符号数学工具箱 SIMULINK仿真工具箱 控制系统工具箱 信号处理工具箱 图象处理工具箱 通讯工具箱 系统辨识工具箱 神经元网络工具箱 金融工具箱,1.1.3 Matlab的主要功能,2019/4/21,Application of MATLAB,18,1.1 Matlab概述,5、Simulink仿真功能,1.1.3 Matlab的主要功能,Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真
12、和综合分析的集成环境。 Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。,2019/4/21,Application of MATLAB,19,1.2 Matlab安装、启动与退出,1.2.1 Matlab软件的安装,MATLAB的运行环境 硬件环境： (1) CPU (2) 内存 (3) 硬盘 (4) CD-ROM驱动器 软件环境： (1) Windows 98/NT/2000 、Windows XP、Vista、windows7、linux等 (2) 其他根据软件需要选用,安装Matlab 系统，需运
13、行系统自带的安装程序setup.exe，可按照安装提示依次操作。 安装Matlab 系统，有时需要安装虚拟光驱软件，然后依次安装一个或多个不同的镜象文件。 一般安装过程都比较漫长，请耐心等待。,2019/4/21,Application of MATLAB,20,1.2 Matlab安装、启动与退出,1.2.2 Matlab软件的启动,启动MATLAB软件有3种常见方法： （1）双击在桌面创建的MATLAB快捷方式图标，可进入桌面工作环境； （2）单击Windows窗口上【开始】菜单下的【程序】选项，找到MATLAB 6.5程序项，选择MATLAB 6.5，单击即可进入桌面工作环境； （3）直
14、接进入MATLAB安装目录，单击在此目录下的MATLAB 6.5快捷方式图标可进入桌面工作环境。,MATLAB 桌面工作环境,MATLAB 软件启动,2019/4/21,Application of MATLAB,21,1.2 Matlab安装、启动与退出,1.2.3 Matlab软件的退出,MATLAB软件的退出亦有3种常见方法 （1） 单击MATLAB主窗口中“关闭”按钮； （2） 在MATLAB命令窗口中输入exit或quit命令； （3）在MATLAB主窗口【File】菜单中选择Exit MATLAB命令,2019/4/21,Application of MATLAB,22,1.3 M
15、atlab集成开发环境,MATLAB 6.x及以上版本的集成开发环境通常包括命令窗口、启动平台窗口、工作空间窗口、命令历史窗口、当前路径窗口、M文件编辑器、在线帮助浏览器等。 启动MATLAB后，将显示包括命令窗口、启动平台窗口、工作空间窗口、命令历史窗口和当前路径窗口等五个窗口和主菜单组成的操作桌面（主窗口）。 操作桌面在缺省状态下显示3个窗口，启动平台和工作空间窗口在同一个位置显示，命令历史窗口和当前目录窗口在同一位置显示。 MATLAB设定了几种特定的窗口布局方式，可以在视图(View)菜单中选择窗口布局(Desktop Layout)设定，其中缺省方式为Default。,2019/4/21,Application of MATLAB,23,1.3 Matlab集成开发环境,菜单栏,工具栏,命令窗口,命令历史记录窗口,当前目录窗口,命令提示符,Start菜单,2019/4/21,Application of MATLAB,24,1.3 Matlab集成开发环境,1.3.1 Matlab主菜单,1、File主菜单项 2、Edit（
