《MATLABSIMULINK实用教程 教学课件 ppt 张化光 刘鑫蕊 孙秋野 第1章MATLAB语言的基础知识及入门》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MATLABSIMULINK实用教程 教学课件 ppt 张化光 刘鑫蕊 孙秋野 第1章MATLAB语言的基础知识及入门（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、MATLAB/SIMULINK实用教程,张化光 孙秋野 刘鑫蕊 编著,第1章MATLAB语言的基础知识及入门,MATLAB是一个功能强大的数学工具软件。 相对于MATLAB之前的版本，MATLAB 7.5给用户提供了更加人性化的界面和更强大的功能。 本章首先从MATLAB 7.5的安装开始，帮助读者更快更好地进入MATLAB 7.5的学习中，然后介绍MATLAB 7.5工作环境的常用窗口，最后介绍学习MATLAB的有效工具MATLAB自带的帮助系统和MATLAB功能强大的工具箱。,1.1 MATLAB的发展历程和影响,MATLAB由MATrix和LABoratory两词的前3个字母组合而成，即
2、矩阵实验室的意思。 2008年3月，The MathWorks推出了R2008a版本的MATLAB和SIMULINK系列产品。 在欧美大学里，诸如应用代数、线性代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、模拟与数字通信、时间序列分析和动态系统仿真等课程的教科书都把MATLAB作为教学内容。 如今，MATLAB已成为攻读学位的大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本工具。,1MATLAB开发环境 2MATLAB数学函数库 3MATLAB语言 4MATLAB图形处理系统 5MATLAB应用程序接口（API）,1.2 MATLAB系统的构成,MATLAB开发环境是一套方便用户使用MATLAB内部函数和文件的
3、工具集，其中许多工具是图形化用户接口。 它是一个集成化的工作空间，可以让用户输入/输出数据，并提供了M文件的集成编译和调试环境，包括MATLAB桌面、命令窗口、M文件编译调试器、MATLAB工作空间和在线帮助文档等部分。,1MATLAB开发环境,MATLAB数学函数库包括了大量的计算算法，从基本运算（如加法、正弦函数等）到复杂算法（如矩阵求逆、快速傅立叶变换、贝塞尔函数等）。,2MATLAB数学函数库,MATLAB语言是一种基于矩阵/数组的高级语言，具有程序流控制、函数、数据结构、输入/输出和面向对象编程等特色。 用户既可以用它来快速编写简单的程序，也可以用来编写复杂的应用程序。,3MATLA
4、B语言,MATLAB图形处理系统使用户可以方便地图形化显示向量和矩阵，而且能对图形添加标注和打印。 它包括强大的二维、三维图形函数，图形处理和动画显示等高级函数，也包括一些低级函数，它让用户可以完全定制图形的样式，如同用MATLAB构建图形用户界面一样。,4MATLAB图形处理系统,MATLAB应用程序接口是一个使MATLAB语言能与C、Fortran等其他高级编程语言进行交互的函数库。 该函数库的函数通过调用动态链接库（DLL）实现与MATLAB文件的数据交换，其主要功能包括在MATLAB中调用C和Fortran程序，以及在MATLAB与其他应用程序间建立客户/服务器关系。,5MATLAB应
5、用程序接口（API）,1.3.1 Linux下安装MATLAB 1.3.2 Windows下安装MATLAB 1.3.3 启动和退出MATLAB 1.3.4 命令窗口（Command Window） 1.3.5 历史窗口（Command History） 1.3.6 M文件窗口（Editor）,1.3 MATLAB的工作环境,MATLAB提供了多种操作系统下的安装软件，如Windows、Linux、Mac OSX 操作系统等。 这里分别介绍Linux、Windows下安装MATLAB的过程。,以下操作都在root用户、命令行方式下进行的，步骤如下。 （1）下载MATLAB2007b UNIX
6、(Linux, Mac OSX) 版 ISO文件（使用MATLAB2007b UNIX的安装光盘的操作类似），并放在 /root 目录下。,1.3.1 Linux下安装MATLAB,（2）将CD1的ISO文件 mount 到一个文件夹，比如说 /mnt/cdrom： mount -o loop /root/Matlab_R14_Mac.Linux.Unix_CD1.iso /mnt/cdrom （3）在安装点建立目录： mkdir /usr/local/matlab,（4）进入光盘，拷贝license.bat： cd /mnt/cdrom cd Matlab.7.R14.License-Mac
7、.OS.X-Uinx-Linux cd Matlab.7.R14.License-Mac.OS.X-Uinx-Linux cp license.bat /usr/local/matlab （5）进入安装目录，安装MATLAB： cd /usr/loacal/matlab /mnt/cdrom/install,在图形界面安装时会提示安装路径，就是/usr/local/matlab 目录。 安装的过程中会提示换盘，方法如下： umount /mnt/cdrom 再次运行第2步命令，注意用CD2，CD3。,（6）安装完成后，再次换上第一张盘，拷贝license.lic，换盘过程同上： cd /mnt
8、/cdrom cd Matlab.7.R14.License-Mac.OS.X-Uinx-Linux cd Matlab.7.R14.License-Mac.OS.X-Uinx-Linux cp license.lic /usr/local/matlab/etc,（7）查看自己的主机名： hostname （8）修改刚才拷贝的文件，设置 Server： cd /usr/local/matlab/etc vi license.lic 第一行 “SERVER”后面填写自己的主机名。 保存退出。,（9）运行MATLAB： /usr/local/matlab/bin/matlab,1.3.2 Wind
9、ows下安装MATLAB,图1- 1 MATLAB 7.5安装启动界面,图1- 2 PLP输入界面,不同的计算机系统，MATLAB的启动也不一样。 在Windows和Macintosh系统中，程序通常通过单击一个图标而启动。 在UNIX系统中，程序是通过在命令行系统提示符后键入字符matlab启动。 用户要退出MATLAB时，键入quit或exit。,1.3.3 启动和退出MATLAB,图1- 3 MATLAB操作界面,命令窗口是MATLAB的主要操作界面，在Windows操作系统中运行时，命令窗口会出现命令行提示符“”。 如图1-4所示，用户输入pi按“Enter”键后，软件会即时显示结果，
10、pi表示圆周率，ans表示计算结果的默认名称。,1.3.4 命令窗口（Command Window）,图1- 4 单独的命令窗口,1.3.5 历史窗口（Command History）,图1-5 单独的命令窗口,图1- 6 单独的Editor窗口,1.3.6 M文件窗口（Editor）,1.4 MATLAB帮助系统,在MATLAB中，所有执行命令或者函数的M源文件都有较为详细的注释。 这些注释都是用纯文本的形式来表示的，一般都包括函数的调用格式或者输入参数、输出结果的解释。 当MATLAB不同版本中函数发生变化时，这些文本帮助也会同步更新。,1.4.1 纯文本帮助,【例1-1】 help命令使
11、用示例。 命令help size得到信息如图1-7所示。,图1- 7 使用help命令的纯文本帮助信息,【例1-2】 lookfor命令使用示例。 查找有关正弦函数信息，可键入lookfor sine，得到如图1-8所示的结果。,图1- 7 使用help命令的纯文本帮助信息,1.4.2 演示（Demo）帮助,图1- 9 MATLAB 的demo帮助,1.4.3 Contents帮助文件目录窗,图1-10 “Contents”选项卡界面,1.4.4 Index帮助文件索引窗,图1- 11 查看“sinc”的信息,1.4.5 Search帮助文件搜索窗,图1- 12 在search窗口查看“axe
12、s”的信息,1.5 MATLAB的保存和装载,为了保存各种变量和它们的内容以便能在下阶段使用，用户可以使用命令save和load。表1-6所示为保存和装载命令集，表中的文件名filename是MATLAB保存变量信息的文件名。 所有以.mat结尾的文件都是二进制文件；以其他形式结尾的文件，包括filename，都是ASCII文件。,1.6 MATLAB7.5语言的特点,（1）语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富。 （2）运算符丰富。 （3）高效性。 （4）易学易用性。 （5）程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各种型号的计算机和操作系统上运行。,（6）图形功能强大。 （7）可扩展性
13、。 （8）源程序的开放性。 （9）MATLAB的缺点是，它和其他高级程序相比，程序的执行速度较慢。,1.7 SIMULINK简介,SIMULINK是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。,SIMULINK可以搭建下列系统： （1）通信系统物理层和数据链路层； （2）动力学系统； （3）控制系统； （4）数字信号处理系统； （5）电力系统； （6）生物系统； （7）金融系统等。,1数学及最优化类工具箱 2统计和数据分析类工具箱 3控制系统设计和分
14、析类工具箱 4信号处理和通信类工具箱 5图像处理类工具箱 6试验测量类工具箱 7生物计算类工具箱 8金融模型和分析类工具箱,1.8 MATLAB 7.5的工具箱,1Maple V 系统 2MathCAD 系统 3Mathematica 系统 4四种软件的比较,1.9 MATLAB、Mathematica、Maple、MathCAD的比较,1.10 小 结,本章首先介绍了MATLAB的发展和系统构成，然后系统地介绍了MATLAB 7.5工作环境，包括MATLAB 7.5的安装、启动、常用窗口以及帮助系统。 最后介绍了MATLAB的SIMULINK和MATLAB 7.5强大的工具箱。 在后续章节中，将详细介绍MATLAB的其他基本知识和操作方法。,
