MATLAB工程計算及應(yīng)用課件

MATLAB工程計算及應(yīng)用MATLAB工程計算及應(yīng)用1教學(xué)基本要求定位：公共基礎(chǔ)選修課目標(biāo)：了解MATLAB，能夠熟練掌握數(shù)學(xué)（矩陣）運算，簡單編程，簡單的數(shù)據(jù)處理、符號運算及基本圖形繪制。對MATLAB面編程有基本了解。特點：完全不必具備其它語言的基礎(chǔ)，各年級各專業(yè)的同學(xué)都可選修。參考教材：MATLAB程序設(shè)計與應(yīng)用，劉衛(wèi)國，高等教育出版社教學(xué)基本要求定位：公共基礎(chǔ)選修課2

學(xué)習(xí)Matlab的基本原因不希望學(xué)生在編程上化太多時間，課程目的不是學(xué)習(xí)編程社會化的運行帶來的好處：合理利用可以節(jié)約大量的時間為什么相同的時間別人比自己做出了更多的事情：碩士論文調(diào)查結(jié)果面向?qū)ο蟮乃枷霂砭薮蟮暮锰幘o密結(jié)合科學(xué)的前沿FromBBS:博士論文=Matlab+word學(xué)習(xí)Matlab的基本原因不希望學(xué)生在編程上化太多時間，課3課程內(nèi)容簡介Matlab概述數(shù)據(jù)類型和運算基于Matlab的數(shù)值分析數(shù)據(jù)和函數(shù)的可視化符號計算Matlab編程課程內(nèi)容簡介Matlab概述4第1章Matlab概述

1、Matlab簡介

2、Matlab的工作環(huán)境

3、Matlab幫助系統(tǒng)

第1章Matlab概述1、Matlab簡介5Matlab產(chǎn)生的歷史背景CleveMoler博士CleveMolerischairmanandchiefscientistatTheMathWorks.Molerwasaprofessorofmathandcomputerscienceforalmost20yearsattheUniversityofMichigan,StanfordUniversityandtheUniversityofNewMexico.在70年代中期,CleveMoler博士和其同事在美國國家科學(xué)基金的資助下開發(fā)了調(diào)用EISPACK和LINPACK的FORTRAN子程序庫.EISPACK是特征值求解的FORTRAN程序庫,LINPACK是解線性方程的程序庫.在當(dāng)時,這兩個程序庫代表矩陣運算的最高水平.Matlab產(chǎn)生的歷史背景CleveMoler博士Cl6Matlab產(chǎn)生的歷史背景1983年春天,CleveMoler到Standford大學(xué)講學(xué)，MATLAB深深地吸引了工程師JohnLittle。JohnLittle敏銳地覺察到MATLAB在工程領(lǐng)域的廣闊前景，同年，他和CleveMoler，SteveBangert一起，用C語言開發(fā)了第二代專業(yè)版。這一代的MATLAB語言同時具備了數(shù)值計算和數(shù)據(jù)圖示化的功能。

JackLittleCEO/FounderJackLittleispresident,CEO,andaco-founderofTheMathWorks,Inc.Hewasaco-authorandprincipalarchitectofearlyversionsofthecompany'sflagshipMATLABproductaswellastheSignalProcessingToolboxandtheControlSystemsToolbox.Matlab產(chǎn)生的歷史背景1983年春天,CleveMol7Matlab的版本演化MATLAB是“矩陣實驗室”（MATrixLABoratory）的縮寫，最初版本是由CleveMoler博士用FORTRAN語言開發(fā)的矩陣分析軟件。MATLAB的第一個商業(yè)化的版本是1984年推出的是3.0的DOS版本1992年MathWorks公司于推出了4.0版本1994年的4.2版本擴充了4.0版本的功能，尤其在圖形界面設(shè)計方面更提供了新的方法1997年推出的5.0版允許了更多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如單元數(shù)據(jù)、多維矩陣、對象與類等，使其成為一種更方便編程的語言1999年推出的MATLAB5.3版在很多方面又進一步改進了MATLAB語言的功能Matlab的版本演化MATLAB是“矩陣實驗室”（M8Matlab的版本演化2000年10月底推出了其全新的MATLAB6.0正式版，在核心數(shù)值算法、界面設(shè)計、外部接口、應(yīng)用桌面等諸多方面有了極大的改進2002年6月發(fā)布了其全新的MATLAB6.5正式版2004年5月推出Matlab7.0Matlab的版本演化9時至今日，經(jīng)過MathWorks公司的不斷完善，Matlab已經(jīng)發(fā)展成為適合多學(xué)科，多種工作平臺的功能強大的大型軟件。在國外，Matlab已經(jīng)經(jīng)受了多年考驗。在歐美等高校，Matlab已經(jīng)成為線性代數(shù)，自動控制理論，數(shù)理統(tǒng)計，數(shù)字信號處理，時間序列分析，動態(tài)系統(tǒng)仿真等高級課程的基本教學(xué)工具；成為攻讀學(xué)位的大學(xué)生，碩士生，博士生必須掌握的基本技能。在設(shè)計研究單位和工業(yè)部門，Matlab被廣泛用于科學(xué)研究和解決各種具體問題。在國內(nèi)，特別是工程學(xué)術(shù)界，Matlab也逐步盛行起來?？梢哉f，無論你從事工程方面的哪個學(xué)科，都能在Matlab里找到合適的功能。時至今日，經(jīng)過MathWorks公司的不斷完善，Matlab10MATLAB的主要特點MATLAB是一種交互式的以矩陣為基礎(chǔ)的系統(tǒng)計算平臺,它用于科學(xué)和工程的計算與可視化。它的優(yōu)點在于快速開發(fā)計算方法，而不在于計算速度。MATLAB的基本單位為矩陣：基于矩陣運算的工作平臺。多版本：windows/unix/dos/MacintoshMATLAB語言以解釋方式工作具有非常友好的人機界面具有強大的作圖和數(shù)據(jù)可視化功能具有極強的可擴展性：MATLAB的函數(shù)大多為ASCII文件，可以直接編輯、修改

高度適應(yīng)性、開放性：MATLAB的工具箱可以任意增減，任何人可以自己生成MATLAB工具箱極多的工具箱MATLAB的主要特點MATLAB是一11語言簡潔緊湊，使用方便靈活，庫函數(shù)極其豐富；運算符豐富；兼聚結(jié)構(gòu)化與面向?qū)ο缶幊痰奶匦?；程序設(shè)計自由度大；良好的程序可移植性；強大的圖形功能；功能性工具箱和學(xué)科性工具箱；源程序的開放性。Matlab的語言特點語言簡潔緊湊，使用方便靈活，庫函數(shù)極其豐富；Matlab的語12線性方程組求解當(dāng)D＝|A|≠0，方程組有解，可用Cramer法則求解。線性方程組求解當(dāng)D＝|A|≠0，方程組有解，可用Cramer13線性方程組求解N階行列式的計算需要n！次乘法，求解n階線性方程組，共需要做(n+1)！次乘法。如n=20,則，需做：21！＝5.10909×101916200年！線性方程組求解N階行列式的計算需要n！次乘法，求解n階線性方14線性方程組求解數(shù)值求解方法：直接法Gauss消去法、Gauss-Jordan消去法、矩陣分解法等。迭代法Jacobi迭代法、Gauss-Seidel迭代法和超松弛迭代法等。線性方程組求解數(shù)值求解方法：15線性方程組求解Matlab求解過程：線性方程組求解Matlab求解過程：16數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理

一個工廠生產(chǎn)三種橄欖球用品：防護帽、墊肩、臀墊。需要不同數(shù)量的：硬塑料、泡沫塑料尼龍線、勞動力。為監(jiān)控生產(chǎn)，管理者對它們之間的關(guān)系十分關(guān)心。為把握這些量的關(guān)系，列出下面的表格。數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理一個工廠生產(chǎn)三種橄欖球用品：防護帽、墊17

原料產(chǎn)品關(guān)系表原料產(chǎn)品關(guān)系表18管理者接到四份訂單如上表所示。問應(yīng)該如何計算每份訂單所需的原材料，以便組織生產(chǎn)？C=22014647532010589300205125101345225165114370255輸入下面Matlab指令A(yù)=[423;132;133;322];B=[35206045;10155040;…20124520];C=A*B管理者接到四份訂單如上表所示。C=輸入下面Matlab指令19考慮一個實際編程例子如何編寫一個能求出兩個矩陣相乘的計算機通用子程序？考慮一個實際編程例子20是否正確？錯誤，未考慮其一為標(biāo)量加入標(biāo)量判定，是否就是通用程序了？錯誤，考慮其一或二者為復(fù)數(shù)矩陣MATLAB實現(xiàn)：C=A*B是否正確？錯誤，未考慮其一為標(biāo)量加入標(biāo)量判定，是否就是通用程21例：用簡短命令計算并繪制在0x6范圍內(nèi)的sin(2x)、sinx2、sin2x。x=linspace(0,6)y1=sin(2*x),y2=sin(x.^2),y3=(sin(x)).^2;plot(x,y1,x,y2,x,y3)例：用簡短命令計算并繪制在0x6范圍內(nèi)的sin(2x)、22MATLAB工程計算及應(yīng)用課件23用四種方法描述cos(x)*sin(y)圖形用四種方法描述cos(x)*sin(y)圖形24MATLAB工程計算及應(yīng)用課件25Matlab能做什么基本的數(shù)據(jù)處理優(yōu)化和解方程動態(tài)過程仿真：實時的和非實時的數(shù)據(jù)來源：Excel、數(shù)據(jù)庫等等嵌入式的控制：Pc/104和DSP神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、小波分析等等虛擬現(xiàn)實仿真Matlab能做什么基本的數(shù)據(jù)處理26Matlab是所有系統(tǒng)工具的基礎(chǔ)Matlab是所有系統(tǒng)工具的基礎(chǔ)27設(shè)計自動化工具設(shè)計自動化工具28一般用途工具一般用途工具29信號和圖像處理信號和圖像處理30控制系統(tǒng)設(shè)計和分析控制系統(tǒng)設(shè)計和分析31網(wǎng)絡(luò)資源網(wǎng)絡(luò)資源32與MATLAB相似的軟件Mathmatica數(shù)學(xué)計算功能。復(fù)雜符號計算，主要在理論界Mathcad數(shù)學(xué)文字軟件。直接寫出報告Maple符號計算功能強大SciLab免費的matlab科隆體仿真軟件：MATRIXx、VisSim等等與MATLAB相似的軟件Mathmatica數(shù)學(xué)計算功能33Matlab工作環(huán)境界面1.MATLAB的啟動

桌面快捷方式啟動開始菜單方式啟動2.MATLAB和退出

Matlab菜單命令/關(guān)閉按鈕在Matlab命令窗口輸入exit或quitMatlab工作環(huán)境界面1.MATLAB的啟動34Matlab工作環(huán)境界面包含一行標(biāo)題欄、一行菜單欄、一行工具欄、五個工作窗口。五個工作窗口分別為:發(fā)射臺（

LaunchPad）、工作區(qū)（Workspace）、命令歷史（CommandHistory）、當(dāng)前路徑（CurrentDirectory）和命令窗口（CommandWindows）。歷史命令發(fā)射臺命令窗口

標(biāo)題欄

菜單欄

常用工具欄

工作區(qū)當(dāng)前路徑Matlab工作環(huán)境界面包含一行標(biāo)題欄、一行菜單欄、一行工具35Matlab界面與初步操作workspace指令窗口菜單工作目錄選擇欄快捷工具欄Matlab界面與初步操作workspace指令窗口菜單工361、MATLAB

菜單項File（文件）菜單Edit（編輯）菜單View（視圖）菜單Window（窗口）菜單Web（連網(wǎng)信息）Help（幫助）菜單Matlab工作環(huán)境界面1、MATLAB菜單項Matlab工作環(huán)境界面37Matlab工作環(huán)境界面2、MATLAB工具欄

用MATLAB的M文件編輯器新建一個M文件；用MATLAB編輯器打開一個文件；將選中的內(nèi)容剪切到剪貼板；將選中的內(nèi)容復(fù)制到剪貼板；將剪貼板中的內(nèi)容粘貼到光標(biāo)指定的位置；撤消最近一次的操作；打開Simulink瀏覽器；打開MATLAB幫助窗口。當(dāng)前工作路徑Matlab工作環(huán)境界面2、MATLAB工具欄用MATL38例1繪制函數(shù)y=2sin(1+x)的圖像，并計算當(dāng)x=0.5時的函數(shù)值。

Matlab工作環(huán)境界面x=(1:0.1:10);%給出自變量x的定義域y=2*sin(1+x);%寫出函數(shù)形式plot(x，y)%繪出函數(shù)圖形y=2*sin(1+0.5)%求當(dāng)x=0.5時的y值，其后不加分號，直接在窗口中給出結(jié)果

y=1.9950%輸出y的計算結(jié)果例1繪制函數(shù)y=2sin(1+x)的圖像，并計算當(dāng)39Matlab工作環(huán)境界面例2繪制函數(shù)y=3x3-10x2+5x-8的圖像fori=1:100x(i)=0.1*i;y(i)=3*x(i)^3-10*x(i)^2+5*x(i)-8;endplot(x,y)Matlab工作環(huán)境界面例2繪制函數(shù)y=3x3-10x40Matlab工作環(huán)境界面MATLAB通用命令Matlab工作環(huán)境界面MATLAB通用命令41MATLAB的基本組成MATLAB主程序、Simulink動態(tài)系統(tǒng)仿真和MATLAB工具箱（Toolbox）三大部分組成。主程序包括了MATLAB語言、工作環(huán)境、句柄圖形、數(shù)學(xué)函數(shù)庫和應(yīng)用程序接口五部分。MATLAB的基本組成42MATLAB包含兩個部分：核心部分和各種可選的工具箱。核心部分中有數(shù)百個核心內(nèi)部函數(shù)。工具箱又分為兩類：功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。功能性工具箱主要用來擴充其符號計算功能，圖示建模仿真功能，文字處理功能以及與硬件實時交互功能。功能性工具箱可用于多種學(xué)科。學(xué)科性工具箱是專業(yè)的，如（control、signalproceessing、commumnication）toolbox等。這些工具箱都是由該領(lǐng)域內(nèi)學(xué)術(shù)水平很高的專家編寫的，所以用戶無需編寫自己學(xué)科范圍內(nèi)的基礎(chǔ)程序。MATLAB包含兩個部分：核心部分和各種可選的工具箱。43matlab工具箱MATLAB主工具箱符號數(shù)學(xué)工具箱SIMULINK仿真工具箱控制系統(tǒng)工具箱信號處理工具箱圖象處理工具箱通訊工具箱系統(tǒng)辨識工具箱神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)工具箱金融工具箱matlab工具箱MATLAB主工具箱44MATLAB工程計算及應(yīng)用課件45Matlab產(chǎn)品家族Matlab擴展支持在matlab中隊系統(tǒng)的實施和開發(fā)。工具箱：專用的函數(shù)庫，解決特定領(lǐng)域的問題。Simulink非線性系統(tǒng)仿真Blockset是專門為simulink建立的模塊。Matlab產(chǎn)品家族Matlab擴展支持在matlab中隊系46Matlab幫助系統(tǒng)Matlab聯(lián)機幫助#工具條中的？按鈕；#help菜單欄中前2項中的任何一項；#在命令窗口中執(zhí)行helpdesk或doc。Matlab幫助系統(tǒng)Matlab聯(lián)機幫助47Matlab幫助系統(tǒng)Matlab常用的窗口幫助命令Matlab幫助系統(tǒng)Matlab常用的窗口幫助命令48Matlab幫助系統(tǒng)help命令直接輸入help，MATLAB將列出所有的幫助主題，每個幫助主題對應(yīng)于MATLAB搜索路徑中的一個目錄；help后加幫助主題，可獲得指定幫助主題的幫助信息；help后加函數(shù)名；help后加命令名，將得到指定命令的用法；Matlab幫助系統(tǒng)help命令49Matlab幫助系統(tǒng)demo命令基本矩陣演示窗口MATLAB演示窗口Matlab幫助系統(tǒng)demo命令基本矩陣演示窗口MATLA50Matlab幫助系統(tǒng)helpwin命令用于打開MATLAB的幫助文件窗Matlab幫助系統(tǒng)helpwin命令用于打開MATLA51Matlab幫助系統(tǒng)lookfor命令允許用戶通過完整的或部分關(guān)鍵字來搜索要查找的內(nèi)容who和whos的作用是列出在MATLAB工作內(nèi)存中駐留的變量名exist命令用來查找或檢查變量和函數(shù)的存在性Matlab幫助系統(tǒng)lookfor命令允許用戶通過完整的或52幫助的使用help命令：已知命令不知道用法lookfor命令：知道命令的關(guān)鍵詞MatlabHelp:命令查找，索引，說明書幫助的使用help命令：已知命令不知道用法53怎樣獲得詳盡的幫助信息首先是MATLAB窗口中的help命令，它最常用、最快，往往也是最有效的。給出關(guān)鍵字就能找到相應(yīng)的說明。Help命令簡單易用，但是它要求準(zhǔn)確給出關(guān)鍵字，如果記憶不準(zhǔn)，就很難找到。這時就應(yīng)該用第二種方案。HelpDesk：這是MATLAB的HTML格式的幫助文檔，有著很好的組織?？梢栽诿钚墟I入helpdesk，進入“MatlabHelpDesk”。HelpDesk的搜索可以使用不完全關(guān)鍵字，這樣即使遇到記憶模糊的情況也可以很快查到。前面兩種方法所得到的幫助信息常常是不夠細致的，需要用第三種途徑來補充，這就是電子版的使用手冊。MATLAB里包含了大量關(guān)于MATLAB安裝、使用、編程以及各種工具箱等的電子版手冊，全部為PDF格式,具有搜索功能，因此也可以在指定的手冊中搜索關(guān)鍵字，使用非常方便。怎樣獲得詳盡的幫助信息首先是MATLAB窗口中的help命令54Commandwindow運行入門最簡單的計算器使用法；數(shù)值、變量和表達式；指令行中的標(biāo)點符號；計算結(jié)果的圖形表示；Commandwindow運行入門最簡單的計算器使用法；55求 的運算結(jié)果。>>(12+2*(7-4))/3^2ans=2>>指令輸入提示符Answer的縮寫求 的運算結(jié)果。>>(12+2*(7-4))/3^56簡單矩陣的輸入步驟：>>A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]A=123456789>>簡單矩陣的輸入步驟：>>A=[1,2,3;4,5,6;7,57指令續(xù)行輸入>>S=1-1/2+1/3-1/4+...1/5-1/6+1/7-1/8S=0.6345>>續(xù)行符號指令續(xù)行輸入>>S=1-1/2+1/3-1/4+...續(xù)行58數(shù)值、變量和表達式變量命名規(guī)則；Matlab采用習(xí)慣的十進制表示：－99 0.001 1.3e-3 4.5e33數(shù)值范圍：10e-308~10e308大小寫敏感；首字母為英文（少于63個字符）；變量名不包含空格、標(biāo)點；數(shù)值、變量和表達式變量命名規(guī)則；Matlab采用習(xí)慣的十進制59畫出衰減振蕩曲線 及其它的包絡(luò)線 。的取值范圍是 。t=0:pi/50:4*pi;y0=exp(-t/3); y=exp(-t/3).*sin(3*t);plot(t,y,'-r',t,y0,':b',t,-y0,':b')grid051015-1-0.500.51畫出衰減振蕩曲線 及其它的包絡(luò)線 。的取值范圍是 60畫出 所表示的三維曲面,的取值范圍是[-8,8]clear;x=-8:0.5:8;y=x';X=ones(size(y))*x;Y=y*ones(size(x));R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; Z=sin(R)./R; surf(X,Y,Z);colormap(cool)xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z')

畫出 所表示的三維曲面,的取值范圍clear;x=-61Matlab編輯器界面Matlab編輯器界面62第1章上機練習(xí)（1）以兩種方式打開MATLAB工作窗口，進入MATLAB的工作環(huán)境，并退出。（2）嘗試、熟悉MATLAB的各欄菜單以及各個工具欄的功能。（3）重新啟動MATLAB，進入MATLAB工作窗口，用who命令查看當(dāng)前工作空間內(nèi)有無變量。（4）繪制函數(shù)y=cos(5x+2)/sin(3x+1)的圖像，并求解當(dāng)x=2時的函數(shù)值。（5）此時再次用who命令查看工作空間內(nèi)的變量名，與（3）比較，同時用whos命令查看變量，比較與who命令的不同。（6）熟練掌握MATLAB的通用命令。（7）練習(xí)并熟練掌握MATLAB的幫助命令，學(xué)會利用MATLAB的幫助信息。（8）用lookfor命令查找函數(shù)cos的信息，并與help命令查找的結(jié)果相比較，注意采用兩種命令之間的差別。第1章上機練習(xí)（1）以兩種方式打開MATLAB工作窗口63演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！64MATLAB工程計算及應(yīng)用MATLAB工程計算及應(yīng)用65教學(xué)基本要求定位：公共基礎(chǔ)選修課目標(biāo)：了解MATLAB，能夠熟練掌握數(shù)學(xué)（矩陣）運算，簡單編程，簡單的數(shù)據(jù)處理、符號運算及基本圖形繪制。對MATLAB面編程有基本了解。特點：完全不必具備其它語言的基礎(chǔ)，各年級各專業(yè)的同學(xué)都可選修。參考教材：MATLAB程序設(shè)計與應(yīng)用，劉衛(wèi)國，高等教育出版社教學(xué)基本要求定位：公共基礎(chǔ)選修課66

學(xué)習(xí)Matlab的基本原因不希望學(xué)生在編程上化太多時間，課程目的不是學(xué)習(xí)編程社會化的運行帶來的好處：合理利用可以節(jié)約大量的時間為什么相同的時間別人比自己做出了更多的事情：碩士論文調(diào)查結(jié)果面向?qū)ο蟮乃枷霂砭薮蟮暮锰幘o密結(jié)合科學(xué)的前沿FromBBS:博士論文=Matlab+word學(xué)習(xí)Matlab的基本原因不希望學(xué)生在編程上化太多時間，課67課程內(nèi)容簡介Matlab概述數(shù)據(jù)類型和運算基于Matlab的數(shù)值分析數(shù)據(jù)和函數(shù)的可視化符號計算Matlab編程課程內(nèi)容簡介Matlab概述68第1章Matlab概述

1、Matlab簡介

2、Matlab的工作環(huán)境

3、Matlab幫助系統(tǒng)

第1章Matlab概述1、Matlab簡介69Matlab產(chǎn)生的歷史背景CleveMoler博士CleveMolerischairmanandchiefscientistatTheMathWorks.Molerwasaprofessorofmathandcomputerscienceforalmost20yearsattheUniversityofMichigan,StanfordUniversityandtheUniversityofNewMexico.在70年代中期,CleveMoler博士和其同事在美國國家科學(xué)基金的資助下開發(fā)了調(diào)用EISPACK和LINPACK的FORTRAN子程序庫.EISPACK是特征值求解的FORTRAN程序庫,LINPACK是解線性方程的程序庫.在當(dāng)時,這兩個程序庫代表矩陣運算的最高水平.Matlab產(chǎn)生的歷史背景CleveMoler博士Cl70Matlab產(chǎn)生的歷史背景1983年春天,CleveMoler到Standford大學(xué)講學(xué)，MATLAB深深地吸引了工程師JohnLittle。JohnLittle敏銳地覺察到MATLAB在工程領(lǐng)域的廣闊前景，同年，他和CleveMoler，SteveBangert一起，用C語言開發(fā)了第二代專業(yè)版。這一代的MATLAB語言同時具備了數(shù)值計算和數(shù)據(jù)圖示化的功能。

JackLittleCEO/FounderJackLittleispresident,CEO,andaco-founderofTheMathWorks,Inc.Hewasaco-authorandprincipalarchitectofearlyversionsofthecompany'sflagshipMATLABproductaswellastheSignalProcessingToolboxandtheControlSystemsToolbox.Matlab產(chǎn)生的歷史背景1983年春天,CleveMol71Matlab的版本演化MATLAB是“矩陣實驗室”（MATrixLABoratory）的縮寫，最初版本是由CleveMoler博士用FORTRAN語言開發(fā)的矩陣分析軟件。MATLAB的第一個商業(yè)化的版本是1984年推出的是3.0的DOS版本1992年MathWorks公司于推出了4.0版本1994年的4.2版本擴充了4.0版本的功能，尤其在圖形界面設(shè)計方面更提供了新的方法1997年推出的5.0版允許了更多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如單元數(shù)據(jù)、多維矩陣、對象與類等，使其成為一種更方便編程的語言1999年推出的MATLAB5.3版在很多方面又進一步改進了MATLAB語言的功能Matlab的版本演化MATLAB是“矩陣實驗室”（M72Matlab的版本演化2000年10月底推出了其全新的MATLAB6.0正式版，在核心數(shù)值算法、界面設(shè)計、外部接口、應(yīng)用桌面等諸多方面有了極大的改進2002年6月發(fā)布了其全新的MATLAB6.5正式版2004年5月推出Matlab7.0Matlab的版本演化73時至今日，經(jīng)過MathWorks公司的不斷完善，Matlab已經(jīng)發(fā)展成為適合多學(xué)科，多種工作平臺的功能強大的大型軟件。在國外，Matlab已經(jīng)經(jīng)受了多年考驗。在歐美等高校，Matlab已經(jīng)成為線性代數(shù)，自動控制理論，數(shù)理統(tǒng)計，數(shù)字信號處理，時間序列分析，動態(tài)系統(tǒng)仿真等高級課程的基本教學(xué)工具；成為攻讀學(xué)位的大學(xué)生，碩士生，博士生必須掌握的基本技能。在設(shè)計研究單位和工業(yè)部門，Matlab被廣泛用于科學(xué)研究和解決各種具體問題。在國內(nèi)，特別是工程學(xué)術(shù)界，Matlab也逐步盛行起來?？梢哉f，無論你從事工程方面的哪個學(xué)科，都能在Matlab里找到合適的功能。時至今日，經(jīng)過MathWorks公司的不斷完善，Matlab74MATLAB的主要特點MATLAB是一種交互式的以矩陣為基礎(chǔ)的系統(tǒng)計算平臺,它用于科學(xué)和工程的計算與可視化。它的優(yōu)點在于快速開發(fā)計算方法，而不在于計算速度。MATLAB的基本單位為矩陣：基于矩陣運算的工作平臺。多版本：windows/unix/dos/MacintoshMATLAB語言以解釋方式工作具有非常友好的人機界面具有強大的作圖和數(shù)據(jù)可視化功能具有極強的可擴展性：MATLAB的函數(shù)大多為ASCII文件，可以直接編輯、修改

高度適應(yīng)性、開放性：MATLAB的工具箱可以任意增減，任何人可以自己生成MATLAB工具箱極多的工具箱MATLAB的主要特點MATLAB是一75語言簡潔緊湊，使用方便靈活，庫函數(shù)極其豐富；運算符豐富；兼聚結(jié)構(gòu)化與面向?qū)ο缶幊痰奶匦?；程序設(shè)計自由度大；良好的程序可移植性；強大的圖形功能；功能性工具箱和學(xué)科性工具箱；源程序的開放性。Matlab的語言特點語言簡潔緊湊，使用方便靈活，庫函數(shù)極其豐富；Matlab的語76線性方程組求解當(dāng)D＝|A|≠0，方程組有解，可用Cramer法則求解。線性方程組求解當(dāng)D＝|A|≠0，方程組有解，可用Cramer77線性方程組求解N階行列式的計算需要n！次乘法，求解n階線性方程組，共需要做(n+1)！次乘法。如n=20,則，需做：21?。?.10909×101916200年！線性方程組求解N階行列式的計算需要n！次乘法，求解n階線性方78線性方程組求解數(shù)值求解方法：直接法Gauss消去法、Gauss-Jordan消去法、矩陣分解法等。迭代法Jacobi迭代法、Gauss-Seidel迭代法和超松弛迭代法等。線性方程組求解數(shù)值求解方法：79線性方程組求解Matlab求解過程：線性方程組求解Matlab求解過程：80數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理

一個工廠生產(chǎn)三種橄欖球用品：防護帽、墊肩、臀墊。需要不同數(shù)量的：硬塑料、泡沫塑料尼龍線、勞動力。為監(jiān)控生產(chǎn)，管理者對它們之間的關(guān)系十分關(guān)心。為把握這些量的關(guān)系，列出下面的表格。數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理一個工廠生產(chǎn)三種橄欖球用品：防護帽、墊81

原料產(chǎn)品關(guān)系表原料產(chǎn)品關(guān)系表82管理者接到四份訂單如上表所示。問應(yīng)該如何計算每份訂單所需的原材料，以便組織生產(chǎn)？C=22014647532010589300205125101345225165114370255輸入下面Matlab指令A(yù)=[423;132;133;322];B=[35206045;10155040;…20124520];C=A*B管理者接到四份訂單如上表所示。C=輸入下面Matlab指令83考慮一個實際編程例子如何編寫一個能求出兩個矩陣相乘的計算機通用子程序？考慮一個實際編程例子84是否正確？錯誤，未考慮其一為標(biāo)量加入標(biāo)量判定，是否就是通用程序了？錯誤，考慮其一或二者為復(fù)數(shù)矩陣MATLAB實現(xiàn)：C=A*B是否正確？錯誤，未考慮其一為標(biāo)量加入標(biāo)量判定，是否就是通用程85例：用簡短命令計算并繪制在0x6范圍內(nèi)的sin(2x)、sinx2、sin2x。x=linspace(0,6)y1=sin(2*x),y2=sin(x.^2),y3=(sin(x)).^2;plot(x,y1,x,y2,x,y3)例：用簡短命令計算并繪制在0x6范圍內(nèi)的sin(2x)、86MATLAB工程計算及應(yīng)用課件87用四種方法描述cos(x)*sin(y)圖形用四種方法描述cos(x)*sin(y)圖形88MATLAB工程計算及應(yīng)用課件89Matlab能做什么基本的數(shù)據(jù)處理優(yōu)化和解方程動態(tài)過程仿真：實時的和非實時的數(shù)據(jù)來源：Excel、數(shù)據(jù)庫等等嵌入式的控制：Pc/104和DSP神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、小波分析等等虛擬現(xiàn)實仿真Matlab能做什么基本的數(shù)據(jù)處理90Matlab是所有系統(tǒng)工具的基礎(chǔ)Matlab是所有系統(tǒng)工具的基礎(chǔ)91設(shè)計自動化工具設(shè)計自動化工具92一般用途工具一般用途工具93信號和圖像處理信號和圖像處理94控制系統(tǒng)設(shè)計和分析控制系統(tǒng)設(shè)計和分析95網(wǎng)絡(luò)資源網(wǎng)絡(luò)資源96與MATLAB相似的軟件Mathmatica數(shù)學(xué)計算功能。復(fù)雜符號計算，主要在理論界Mathcad數(shù)學(xué)文字軟件。直接寫出報告Maple符號計算功能強大SciLab免費的matlab科隆體仿真軟件：MATRIXx、VisSim等等與MATLAB相似的軟件Mathmatica數(shù)學(xué)計算功能97Matlab工作環(huán)境界面1.MATLAB的啟動

桌面快捷方式啟動開始菜單方式啟動2.MATLAB和退出

Matlab菜單命令/關(guān)閉按鈕在Matlab命令窗口輸入exit或quitMatlab工作環(huán)境界面1.MATLAB的啟動98Matlab工作環(huán)境界面包含一行標(biāo)題欄、一行菜單欄、一行工具欄、五個工作窗口。五個工作窗口分別為:發(fā)射臺（

LaunchPad）、工作區(qū)（Workspace）、命令歷史（CommandHistory）、當(dāng)前路徑（CurrentDirectory）和命令窗口（CommandWindows）。歷史命令發(fā)射臺命令窗口

標(biāo)題欄

菜單欄

常用工具欄

工作區(qū)當(dāng)前路徑Matlab工作環(huán)境界面包含一行標(biāo)題欄、一行菜單欄、一行工具99Matlab界面與初步操作workspace指令窗口菜單工作目錄選擇欄快捷工具欄Matlab界面與初步操作workspace指令窗口菜單工1001、MATLAB

菜單項File（文件）菜單Edit（編輯）菜單View（視圖）菜單Window（窗口）菜單Web（連網(wǎng)信息）Help（幫助）菜單Matlab工作環(huán)境界面1、MATLAB菜單項Matlab工作環(huán)境界面101Matlab工作環(huán)境界面2、MATLAB工具欄

用MATLAB的M文件編輯器新建一個M文件；用MATLAB編輯器打開一個文件；將選中的內(nèi)容剪切到剪貼板；將選中的內(nèi)容復(fù)制到剪貼板；將剪貼板中的內(nèi)容粘貼到光標(biāo)指定的位置；撤消最近一次的操作；打開Simulink瀏覽器；打開MATLAB幫助窗口。當(dāng)前工作路徑Matlab工作環(huán)境界面2、MATLAB工具欄用MATL102例1繪制函數(shù)y=2sin(1+x)的圖像，并計算當(dāng)x=0.5時的函數(shù)值。

Matlab工作環(huán)境界面x=(1:0.1:10);%給出自變量x的定義域y=2*sin(1+x);%寫出函數(shù)形式plot(x，y)%繪出函數(shù)圖形y=2*sin(1+0.5)%求當(dāng)x=0.5時的y值，其后不加分號，直接在窗口中給出結(jié)果

y=1.9950%輸出y的計算結(jié)果例1繪制函數(shù)y=2sin(1+x)的圖像，并計算當(dāng)103Matlab工作環(huán)境界面例2繪制函數(shù)y=3x3-10x2+5x-8的圖像fori=1:100x(i)=0.1*i;y(i)=3*x(i)^3-10*x(i)^2+5*x(i)-8;endplot(x,y)Matlab工作環(huán)境界面例2繪制函數(shù)y=3x3-10x104Matlab工作環(huán)境界面MATLAB通用命令Matlab工作環(huán)境界面MATLAB通用命令105MATLAB的基本組成MATLAB主程序、Simulink動態(tài)系統(tǒng)仿真和MATLAB工具箱（Toolbox）三大部分組成。主程序包括了MATLAB語言、工作環(huán)境、句柄圖形、數(shù)學(xué)函數(shù)庫和應(yīng)用程序接口五部分。MATLAB的基本組成106MATLAB包含兩個部分：核心部分和各種可選的工具箱。核心部分中有數(shù)百個核心內(nèi)部函數(shù)。工具箱又分為兩類：功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。功能性工具箱主要用來擴充其符號計算功能，圖示建模仿真功能，文字處理功能以及與硬件實時交互功能。功能性工具箱可用于多種學(xué)科。學(xué)科性工具箱是專業(yè)的，如（control、signalproceessing、commumnication）toolbox等。這些工具箱都是由該領(lǐng)域內(nèi)學(xué)術(shù)水平很高的專家編寫的，所以用戶無需編寫自己學(xué)科范圍內(nèi)的基礎(chǔ)程序。MATLAB包含兩個部分：核心部分和各種可選的工具箱。107matlab工具箱MATLAB主工具箱符號數(shù)學(xué)工具箱SIMULINK仿真工具箱控制系統(tǒng)工具箱信號處理工具箱圖象處理工具箱通訊工具箱系統(tǒng)辨識工具箱神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)工具箱金融工具箱matlab工具箱MATLAB主工具箱108MATLAB工程計算及應(yīng)用課件109Matlab產(chǎn)品家族Matlab擴展支持在matlab中隊系統(tǒng)的實施和開發(fā)。工具箱：專用的函數(shù)庫，解決特定領(lǐng)域的問題。Simulink非線性系統(tǒng)仿真Blockset是專門為simulink建立的模塊。Matlab產(chǎn)品家族Matlab擴展支持在matlab中隊系110Matlab幫助系統(tǒng)Matlab聯(lián)機幫助#工具條中的？按鈕；#help菜單欄中前2項中的任何一項；#在命令窗口中執(zhí)行helpdesk或doc。Matlab幫助系統(tǒng)Matlab聯(lián)機幫助111Matlab幫助系統(tǒng)Matlab常用的窗口幫助命令Matlab幫助系統(tǒng)Matlab常用的窗口幫助命令112Matlab幫助系統(tǒng)help命令直接輸入help，MATLAB將列出所有的幫助主題，每個幫助主題對應(yīng)于MATLAB搜索路徑中的一個目錄；help后加幫助主題，可獲得指定幫助主題的幫助信息；help后加函數(shù)名；help后加命令名，將得到指定命令的用法；Matlab幫助系統(tǒng)help命令113Matlab幫助系統(tǒng)demo命令基本矩陣演示窗口MATLAB演示窗口Matlab幫助系統(tǒng)demo命令基本矩陣演示窗口MATLA114Matlab幫助系統(tǒng)helpwin命令用于打開MATLAB的幫助文件窗Matlab幫助系統(tǒng)helpwin命令用于打開MATLA115Matlab幫助系統(tǒng)lookfor命令允許用戶通過完整的或部分關(guān)鍵字來搜索要查找的內(nèi)容who和whos的作用是列出在MATLAB工作內(nèi)存中駐留的變量名exist命令用來查找或檢查變量和函數(shù)的存在性Matlab幫助系統(tǒng)lookfor命令允許用戶通過完整的或116幫助的使用help命令：已知命令不知道用法lookfor命令：知道命令的關(guān)鍵詞MatlabHelp:命令查找，索引，說明書幫助的使用help命令：已知命令不知道用法117怎樣獲得詳盡的幫助信息首先是MATLAB窗口中的help命令，它最常用、最快，往往也是最有效的。給出關(guān)鍵字就能找到相應(yīng)的說明。Help命令簡單易用，但是它