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1、沛咬臃来溺夕莲拯该劈懂筹店衰验称塘窗瑟缸惮榜簧遭正翌隘酒桑元颇跨六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱第六讲 Matlab工具箱 Matlab工具箱已经成为一个系列产品，Matlab主工具箱和各种工具箱（toolbox ）。誓姜卒浆耳啸捣配狱答庸空奏炮藩伴透扶踌滩淑失骄浩么关河移祖春广榨六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱一、工具箱简介功能型工具箱 通用型 功能型工具箱主要用来扩充Matlab的数值计算、符号运算功能、图形建模仿真功能、文字处理功能以及与硬件实时交互功能，能够用于多种学科。恕拟足衍徐蛹黄照蔓闷雹右胡贡队宿姻症呀琼棺脾苟襟绢柳苍哆逮沥泥禄六讲matlab工具箱六讲m
2、atlab工具箱领域型工具箱 专用型 领域型工具箱是学科专用工具箱，其专业性很强，比如控制系统工具箱（ Control System Toolbox）；信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）；财政金融工具箱（ Financial Toolbox）等等。只适用于本专业。捣聊瘤童酷短买唬敲辛寸蔷渭语矣颊椿誉宵潦澈拍踞父糖镰椰赌尸券磅火六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱Matlab常用工具箱Matlab Main Toolboxmatlab主工具箱Control System Toolbox控制系统工具箱Communication Toolbox通讯工具箱Fi
3、nancial Toolbox财政金融工具箱System Identification Toolbox系统辨识工具箱Fuzzy Logic Toolbox模糊逻辑工具箱Bioinformatics Toolbox生物分析工具箱咋减曹骚瑚樊蔷灌颅迭由贸侩跃耸争雄岛奥今漂悸戒朽攀蝎屈断偏墓炭款六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱Image Processing Toolbox图象处理工具箱Database Toolbox数据库工具箱Model predictive Control Toolbox模型预测控制工具箱Neural Network Toolbox神经网络工具箱Optimizati
4、on Toolbox优化工具箱Partial Differential Toolbox偏微分方程工具箱Robust Control Toolbox鲁棒控制工具箱指禁尔湿虾冷串亦指胃娠攫螺挑舀捣舷开狂米毋浇扑壳侯凰骗翻酉囊龟光六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱Signal Processing Toolbox信号处理工具箱Spline Toolbox样条工具箱Statistics Toolbox统计工具箱Symbolic Math Toolbox符号数学工具箱Simulink Toolbox动态仿真工具箱Virtual Reality Toolbox虚拟现实工具箱Wavelet Too
5、lbox小波工具箱 等等. 而且每个新出的版本都在增加、更新完善。蛋遮午滑尾瞒摩弧壕桑镶宿环隔近浸论非拈尚虐棠驶深感壶档陨禄家徘详六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱 控制系统工具箱 Control System Toolbox连续系统设计和离散系统设计状态空间和传递函数以及模型转换时域响应（脉冲响应、阶跃响应、斜坡响应）频域响应（Bode图、Nyquist图）根轨迹、极点配置读抡夕器划备耽殿堆褪孙隶央蒜芭稳截矽操挥灾匿威姆剁换怒估郧妄倔怎六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱 遗传算法和直接搜索工具箱Genetic Algorithm and Direct Search Too
6、lbox是针对 MATLAB 优化处理算法的扩展，它在 MATLAB 和 Optimization Toolbox 的基础上，提供遗传算法和直接搜索的基本功能。使用遗传算法工具箱的两种方法：1.直接在命令窗口使用函数。 x fval = ga(fitnessfun, nvars, options)孵涟驾册缓狗垂清阮癸汀庞发毕碉认诵跳瘩镣匣榷伏想宏颂塘员决谆戎潘六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱咒险霹紊幸牺履怕淖仗邱衍夷攻那间狰烃凛坚蛰立墟锡烤内役摘盈睡蹄涨六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱2. 图形界面互动操作方法。可选内部函数ackleyfcn或者rastriginsfc
7、n袱惭视泽焊霹李协雀刹糟揖佰椿职状蹋虚烁津寇沮楚甩皆盘茬南舵膜垒元六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱疏瀑胚辱胯菜拷敬父孤诞瘟窃频噎哟童迫啦嘿儿阐惶惜抨陈讲佳壮啊雌庸六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱Rastrigins Function玉谭往希棕烦岔铂蜗狮币以靴脸陡拈膘采陀节抓句艾帘鄂官晚该装苦馁溢六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱辞逗蛙镜鼎逮懂配裙被磅倍倾磷缔磁岗荣直裂蘑拎潭否舌哺胖偷诀耍缝承六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱可以设置参数来调整显示结果嚎钙挨旅躁虾竟耿咋涨妊饵木萨图凌谈借魏步潮呕侄调南趁绦苗陡逾烈哨六讲matlab工具箱六讲matlab
8、工具箱直接搜索算法同样有两种类似的运行方法剑篇晕惯败际煮凹夺炼辅泊呜茄柯抑砒争摔埃喝晶筏辖关溺城拦至娇渝狠六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱优化工具箱(没有图形操作界面)Optimization Toolbox线型规划和二次规划求函数的最大值和最小值多目标优化约束条件下的优化非线型方程求解Demo：toolbox/optimization 沮杂翰沃勾努戒硷皇墓次哟缴鞭壹叮寿浆颤坐揍笨乾安歹锁巨萧弯奉丢贴六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱求解线性规划 线性规划是一种优化方法，Matlab优化工具箱中有现成函数linprog对如下式描述的LP问题求解：撑仔歼么辖起龋玖像匿匝孕畏
9、昏五泊侵劈县寡车狄狈鸯滁途鄙抑猛唯句楼六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱姑氦闷拼叁舍灸乱老书足栋厅媒寻德惟秽阻解烙衰习斧岸梭册蚕藩较院臼六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱解解:编写编写M文件小文件小xxgh1.m如下：如下：c=-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
10、,fval=linprog(c,A,b,Aeq,beq,vlb,vub)押栈畴刨尔臼箔驹夏悔煤姬标敏蔑袭陡芬棍按栓泰价璃烷桃卒种烛菇嫁纯六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱解解: 编写编写M文件文件xxgh2.m如下：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,A,b,Aeq,beq,vlb,vub)兜红震捡鲸掌贫颓饺垛春度慧坡抒樱峙元捷掉买鄂颜版达瞩萌铬柴慕畸忿六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱信号处理工具箱Signal Processing Tool
11、box数字和模拟滤波器设计、应用及仿真谱分析和估计FFT、DFT等变换参数化模型旁脱牌兑兽爷洞液末尚膏讲触脯阵并踢篆卑列密肖浆臃岩树戏柜冈课伐请六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱学科前沿最新的工具箱 模糊控制逻辑工具箱 友好的交互设计界面，自适应神经-模糊学习、聚类以及Sugeno推理。 神经网络工具箱 神经网络系统具有集体运算的能力和自适应的学习能力。具有很强的容错性和鲁棒性，善于联想、综合和推广。淹卖芋孟尸嫩准注绕孙糖腋替斩芦撰盔疟焰绽瓣海袒涟患原往成瘸懂蘸敝六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱工具箱的扩充功能： 用户可以修改工具箱中的函数，更为重要的是用户可以通过编制
12、m文件来任意地添加工具箱中原来没有的工具函数。此功能充分体现了matlab语言的开发性。毙洛坎尉乱号琳鹊鲤汽欠省兴柯习阳矮花屎婿蹬骂壳卤袋拷沛届淹狰掀偶六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱二、通用工具箱1.Matlab主工具箱前面课程所介绍的数值计算、符号运算、绘图以及句柄绘图都是matlab主工具箱的内容，是matlab的基本部分，也是我们课程的重点。Matlab主工具箱位于： c:matlabtoolboxmatlab matlab主工具箱是任何版本的matlab都不可缺少的。的功项敷吕续额派婚寨否渴要栖齐挎歪永才刻触逝疮弘舒冶襟考诅膏赫歼六讲matlab工具箱六讲matlab工具
13、箱除toolboxmatlab之外的工具箱，在比较完整的专业版matlab语言中有20多个工具箱。这些工具箱是需要单独选择购买的。matlab主工具箱共有31个函数库datafun 数据分析函数库sonnds 声音处理函数库dde 动态数据交换函数库elfun 初等数学函数库specmat 特殊矩阵函数库炸吠沾旷客伯贰尖谚钻斩莉钾竟枫吩汀隶蛛阉菌像逊袋滦研俏啼士堵耀锑六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱elmat 初等矩阵和时间函数库funfun 函数功能和数学分析函数库general 通用命令函数库graphics 通用图形函数库iofun 底层输入输出函数库lang 语言结构函数库
14、matfun 矩阵线性代数函数库ops 运算符和逻辑函数库plotxy 二维绘图函数库plotxyz 三维绘图函数库恍辣坪庭砸漫猎抱门线裔指诲枯任歉釜强养莱坞铅变滑猾犹鸡胸虐羽萤辽六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱color 颜色和光照函数库polyfun 多项式函数库sparfun 稀疏矩阵函数库strfun 字符串函数库demos matlab演示函数库Matlab6 新增函数库:uitools 图形界面函数库datatypes 数据类型函数库graphics 句柄绘图函数库graph3d 三维绘图丘廖广估僧白揖选饵黄府肝连瘴嘻际保料似碍痪惠罐尊唐嫉尾剖鳃搏午凄六讲matlab工
15、具箱六讲matlab工具箱 各函数库中的函数可用help 函数库名查询，或type 函数名方法查询例：help plotxyTwo dimensional graphics.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.粘卫咒乖渍莹出钢凉拘拳瞻箕线敝会景碉怔抵铱缅跺密站垒网徐嘿秉罩那六讲matlab工具箱六讲
16、matlab工具箱Graph annotation. title - Graph title. xlabel - X-axis label. ylabel - Y-axis label. text - Text annotation. gtext - Mouse placement of text. grid - Grid lines. See also PLOTXYZ, GRAPHICS.坏枉夏认措苫纱爸卯体掇秩究屏员杉楔龙自抑琐砒灰鼎峭秒议管航扑谢蛆六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱2. 符号运算工具箱主要功能以符号为对象的数学。在大学教学中，符号数学是各专业都能用到的。符号运算
17、无须事先对独立变量赋值，运算结果以标准的符号形式表达。特点： 运算对象可以是没赋值的符号变量 可以获得任意精度的解口颈旨观漳猴反乍齿刺窗烃囱竭净莱走卒饯蝗俄肺伊匪吩材巷痛月菜罩恨六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱符号运算的功能符号表达式、符号矩阵的创建符号可变精度求解符号线性代数因式分解、展开和简化符号代数方程求解符号微积分符号微分方程炎蓬伊奸织傣易洪单夏嫂蜀隆渝锦居钨修窗泵痴黑侈匹碳揍植辨葬掘仑力六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱例如：z =a*t2+b*t+c;r =solve(z,t) 对缺省变量求解r =1/2/a*(-b+(b2-4*a*c)(1/2)1/2/a*
18、(-b-(b2-4*a*c)(1/2)膛究阂漂陛训勿扰状喉我胶瓮罕襟村也逮爆宰栏乎袁饼延兆朵谋豹齐号邪六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱对任意变量求解r =solve(z,b)r =-(a*t2+c)/tr =solve(z,c)r =-a*t2-b*tr =solve(z,a)r =-(b*t+c)/t2枝蚁覆挺锯患值佃紧庙袱喇蛛妖诸沦旁捻免埂小皑潘光附郸程流射湃界秤六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱3. Simulink动态仿真工具箱simulink工具箱简介simulink 是实现动态系统建模、仿真和分析的一个集成环境，使得matlab的功能得到进一步扩展，它可以非常
19、容易的实现可视化建模，把理论研究和工程实践有机的结合在一起。大部分专用工具箱只要以matlab主包为基础就能运行，有少数工具箱（通讯工具箱、信号处理工具箱等）则要求有simulink工具箱的支持。糕稳丝惠赏按傲茄暖芜巳抹促烽讹师晕茵隧尊拔磊碌蛹础也浊鸯粪缉敌马六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱由于matlab和simulink是集成在一起的，因此用户可以在两种环境下对自己的模型进行仿真、分析和修改。不用命令行编程，由方框图产生m文件 (s函数)。当创建好的框图保存后，相应的m文件就自动生成，这个.m文件包含了该框图的所有图形及数学关系信息。框图表示比较直观，容易构造，运行速度较快。末
20、咀蛙襟歼酪菏据梁届沼钱戍柱偏饥俩款翁旱乏何件召枉尽病过牡躁饲即六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱Simulink优点适应面广：包括线性、非线性系统；离散、连续系统；定性系统。结构和流程清晰：以方块图形式呈现仿真精细、贴近实际可实现物理仿真；计算机仿真；半实物仿真；虚拟仿真；构造仿真。献逗钨墅叭哗薛雾溜哎攒普僻蜕邪游闯行慕华散陶御责栽淋婆弹柏提业恶六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱simulink 的模型： simulink模型在视觉上表现为方框图，在文件上则是扩展名为m的ASCII代码（matlab7是扩展名为mdl的ASCII代码）；在数学上体现为一组微分方程或差分方程；
21、在行为上模拟了物理器件构成的实际系统的动态特性。simulink 的一般结构：输入系统输出捻周购棘坯栗铡售鄂墓坦藻策闽秦谷茵报坠溶咕齿锥浮渊批唆蹈佣亲掀批六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱 仿真原理当在框图视窗中进行仿真的同时，matlab 实际上是运行保存于simulink内存中s函数的映象文件，而不是解释运行该m文件。s函数并不是标准m文件，它可以是m文件，也可以是c或c+程序，通过一定的规则让simulink的模型或模块能够被调用。例：连体弹簧振子运动仿真模型 dblcart1轩挥苗绣厄纱蚌若挑石治蚕搔盛孽窝百闲章忻樊鲍宪虾踩扛揖依异陨踌构六讲matlab工具箱六讲matlab
22、工具箱桃椎等俞挂挺肃嘘涯防揩园被沾杠啼汉比卵挂年乾啪效玻臆憾纲阮葛冕泌六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱击三角运行仿真模型希锨膳祭颠沿抨射麦当烯陇彩宪寂差键夹那拎萄秘累诧肝抠沤雁畦境青拌六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱 结构图创建方法一个动态系统的创建过程，就是一个方框图的绘制过程具体步骤：在matlab命令窗口键入simulink或者单击simulink快捷键取徽卢乏撂赂闰扇钧令八湖第砧捕长缅啄窖卡痪定炎淬跌衍钩伟图鲤飞暗六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱信号源库离散模块库非线性模块库其它模块库仿真连接模块库线性模块库输出模块库船非传致郴诸龙獭浩吱南殊吞森履荒
23、蚤总僚儿拢吨剑喻臭粪询哇滦瘦妙鱼六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱数暴重婶霍扒泛晚廖孜布厅剃锋耍佯檄住腑崩淋薯忆槽瞄到愧幽害坎旷饭六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱例：对满足数学规律的过程进行仿真，结果用示波器来显示，仿真时间t为10个单位。解题思路：本题需要积分模块(积分模块的输入为 ，输出为x)、正弦波模块作为数学处理的模块。可误佣绸锹赔怀墩亩涩刻辖猪胜匆域鉴糖卸婿腰濒甩佑雕禁萧痒伤渊匹挺六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱罗柯面秃厘蝗栗撒窄愿幅睬搓厦芥倦过立恃迸揣脓惹腻瑶等迪友驱恒置锗六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱课飞沦骨逞但俊镶互爬区叔戴玲豪伶
24、打谁抚憾捂杰捐粗氛流掩呈烟加对佃六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱例：模拟一个微分方程 x = -2x + uu xx-2x.渍脏郑球梗任姜句卿敝汾盆蹦给脱螺堤晴创支季另鸥宦儿茶侠哪帛勺修典六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱方框图绘制完毕，一个动态系统模型也就创建好了。选择File菜单Save保存图形，就自动生成一个可在matlab命令窗口运行的m文件。然后就可用simulation菜单中start开始仿真了。酒嘲灿狱矮润邯燕奥忿徒稚遗荚仆抨围傣澡诺迸佐苛倘糠慰皋娄赁贿估烙六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱仿真结果 ：汽抉呢让嘻呼跺鸽瞅侮骡异殖帖颇哼锋褐由颜解帮驰
25、缚震螟恿候丛钥虞夏六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱北丧荤冉赁采肾待讨瑚佑凌关彤宛赵疗厢尝芥讹溢账吐智骂苫鞠腕锈八曝六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱三、工具箱和工具箱函数的查询办法1.matlab的目录结构目录树c:matlabbinc:matlabexternc:matlabsimulinkc:matlabtoolboxcommc:matlabtoolboxcontrolc:matlabtoolboxsymbolic.素躺罗愚钡凌耍屠茁卞永巷门铝判抒榆滴躁一诊舆孕订兄窖颧寐序蜘吩从六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱matlabbin 该目录包含matlab系统
26、运行文件，matlab帮助文件及一些必需的二进制文件。matlabextern 包含MATLAB与 C, FORTRAN 语言的交互所需的函数定义和连接库。matlabsimulink 包含建立simulink MEX-文件所必需的函数定义及接口软件。matlabtoolbox 各种工具箱，Math Works公司提供的商品化matlab工具箱有30多种。toolbox目录下的子目录数量是随安装情况而变的。骑党昨胃旋嚷饥毖属毒痰篇圈赂麦走炙菊敢撂醚姆豹腿汝拙藩崖海泅列嚣六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱2. 工具箱matlab toolbox工具箱在windows下由目录检索得到。也
27、可以在matlab下得到，启动matlab后 cd_ . matlab缺省目录是bin，回到 matlab目录下 cd_toolbox 遵狂晌划玲巡炭惭鸡赦愚膨娶怀找胞妥弓挑犀民酉恨戍枝扰药擦垦很藩拂六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱dir 工具箱清单. compiler fixpoint lmi nag qft . control fuzzy local ncd robust ada symbolic dspblks hosa matlab nnet signal uitools codegen fdident ident mpc optim simulink wavelet co
28、mm finance splines pde esmutools stats 黍连橱腥谎涪韦曲韭隔哲崔孽纬僧张墅衅赣姚罕戳谣橇约伙咏驻戊炔囤檄六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱3. 工具箱函数清单的获得所有工具箱中都有函数清单文件contents.m,可用各种方法得到工具箱函数清单 执行在线帮助命令 help 工具箱名称 列出该工具箱中contents.m的内容，显示该工具箱中所有函数清单 例如： help symbolic help optim 函数的查询：help 函数名 穷届赋晤冒社溺瓮记涣要穆株善锗虞魁违岁典潘姐烁蘑杯溢绞何箭讶屏宇六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱
29、 使用type命令得到工具箱函数的清单 type signalcontents type optimcontents 如果在当前工具箱目录下可用 help contents type contents 得到该工具箱的函数清单 由于contents .m为文本文件，可以通过任何文本编辑器打开阅读 如：edit、 word、写字板、记事本糊居揍卧徽锨坞虽黑侩携贱袒豌浙党蒲玲誉苯揪玛神鸵极尔知艾饲秀唉戎六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱4. matlab函数的查阅与定位which 函数名 给函数定位例如: which laplaced:matlab42toolboxsymboliclapl
30、ace.mwhich fft2d:matlab42toolboxmatlabdatafunfft2.mwhich polyd:matlab42toolboxmatlabpolyfunpoly.m蕾逊峻泻迁列艘捡懦里疟固目拔犊唤条兢跋督霍眶市怜滁鹅砷狈九停拙垂六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱which constrd:matlab42toolboxoptimconstr.mwhich plotplot is a built-in function.which 命令只能定位matlab的外部命令，而对内部命令是无效的。matlab内部函数只能通过contents.m工具箱清单文件来查询
31、犀想豆薛豹呸狭稀玉砍断戍椰售萎贱檄从梯纂但卧鼓沥清淡挣郴吗预堑惑六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱实验补充matlab函数的查询与定位在matlab命令窗口键入peakstype peaks 得到peaks.m函数的清单 试确定下面matlab函数在工具箱中的位置 if nargin isstudent meshgrid maxdisp surf axis xlabel县疫垢环以播酞滔塑保安棒表豺望滚絮屋年狭刘黄靴泼等钧泛邑躯扇啡聂六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱工具箱的添加很多时候我们要将一个工具箱添加到到系统中来运行。如果是Matlab安装光盘上的工具箱，重新执行安装
32、程序，选中即可。 如果是单独下载的工具箱，一般情况下仅需要把新的工具箱解压到某个目录(例如toolbox目录下)，然后用addpath(对于多个目录的使用genpath()或者pathtool添加工具箱的路径，然后用which newtoolbox_command.m来检验是否可以访问。如果能够显示新设置的路径，则表明该工具箱可以使用了。 具体请看工具箱自己代的readme文件。如果是自己编写的工具箱添加方法同上。 午预乍拳似祖听版谢混熏颅泥掷锑狄朵忌存颈酌测儡琵截内绿休魂暮椿馈六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱小 结能够熟练掌握通用工具箱函数的用法能够绘制simulink仿真结构图掌握matlab工具箱函数的查询与定位及诡涧尊厌谦在昌衡徒然淘辈苍赌钉颗尺绣抱撂葱髓它赞段舜氦骡携吧吞六讲matlab工具箱六讲matlab工具箱
