Malab工程應(yīng)用基礎(chǔ)

Matlab工程應(yīng)用基礎(chǔ)

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學(xué)時(shí)：32（講課16，

上機(jī)16）

學(xué)分：2適用對(duì)象：工程類專業(yè)本科生教學(xué)方法：授課、上機(jī)練習(xí)和自學(xué)相結(jié)合考核要求：平時(shí)成績（以上機(jī)為主）30%，最終考試70%授課教師：姜歌東（gdjiang@)上課：星期2、4（7、8節(jié)），西2-西305上機(jī)：星期1、3（7、8節(jié)），教1-南406使用教材及參考書1.蘇曉生，《掌握Matlab6.0及其工程應(yīng)用》，北京科學(xué)出版社2002。2.王沫然編，《Matlab與科學(xué)計(jì)算》（第2版），電子工業(yè)出版社，2003。3.Magrab,EdwardB.著，高會(huì)生等譯，《Matlab原理與工程應(yīng)用》，北京電子工業(yè)出版社，2002。4.精銳創(chuàng)作組編著，《Matlab6.0科學(xué)運(yùn)算完整解決方案》，人民郵電出版社，2001。課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)Matlab是一個(gè)可視化的計(jì)算程序，被廣泛地應(yīng)用在科學(xué)運(yùn)算領(lǐng)域里。它具有功能強(qiáng)大、使用簡單等特點(diǎn)，內(nèi)容包括：數(shù)值計(jì)算、符號(hào)計(jì)算、數(shù)據(jù)擬合、圖形圖像處理、系統(tǒng)模擬和仿真分析等功能。此外，用Matlab還可以進(jìn)行動(dòng)畫設(shè)計(jì)、有限元分析等。本課程的目的是使學(xué)生能夠運(yùn)用Matlab進(jìn)行一般的工程計(jì)算，掌握Matlab的基本技術(shù)（基本計(jì)算、矩陣處理、符號(hào)運(yùn)算和圖形顯示技術(shù)等），為將來從事工程技術(shù)方面的產(chǎn)品開發(fā)、科學(xué)研究、工程計(jì)算和管理打下一定的基礎(chǔ)。教學(xué)基本要求1.了解Matlab語言特點(diǎn)、熟悉Matlab視窗環(huán)境、掌握Matlab幫助功能的基本使用方法。2.掌握Matlab中變量和函數(shù)的有關(guān)概念、以及矩陣和多項(xiàng)式的構(gòu)造和運(yùn)算方法。初步具有將一般數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化為計(jì)算模型的能力，并能夠使用常用的幾種常用的函數(shù)進(jìn)行簡單的問題求解。3.搞清符號(hào)變量和符號(hào)表達(dá)式的定義，并能用符號(hào)運(yùn)算解決一般的微積分和方程求解問題。掌握Matlab程序設(shè)計(jì)的幾種基本控制轉(zhuǎn)移語句，學(xué)會(huì)使用數(shù)組和簡單M文件的編程，了解類和對(duì)象的概念。4.掌握二維平面圖形和三維立體圖形的繪制方法，進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化處理。理解用戶圖形界面程序的構(gòu)造，掌握編程方法。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)

Matlab簡介1、MATLAB的起源與發(fā)展MATLAB是“矩陣實(shí)驗(yàn)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。80年代初期，由CleveMoler和JohnLittle采用C語言改寫了MATLAB的內(nèi)核。成立了Mathworks軟件開發(fā)公司，并于1984年將MATLAB正式推向市場(chǎng)。1992年初推出了應(yīng)用于Windows操作系統(tǒng)的MATLAB4.x版本。1997年推出5.1版本。1998年推出5.2版本。1999年推出MATLAB5.3版本，MATLAB5.3對(duì)應(yīng)于Release11。2000年又推出了更為簡便易學(xué)的MATLAB6.0版本，MATLAB6.0對(duì)應(yīng)于Release12。Matlab簡介2、MATLAB的主要特點(diǎn)MATLAB的基本單位為矩陣.MATLAB語言以解釋方式工作.具有非常友好的人機(jī)界面。具有強(qiáng)大的作圖和數(shù)據(jù)可視化功能.具有極強(qiáng)的可擴(kuò)展性。3、MATLAB的基本組成MATLAB主程序、Simulink動(dòng)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工作環(huán)境界面1.MATLAB的啟動(dòng)

桌面快捷方式啟動(dòng)開始菜單方式啟動(dòng)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)境界面包含一行標(biāo)題欄、一行菜單欄、一行工具欄、五個(gè)工作窗口和一行注釋欄。五個(gè)工作窗口分別為:發(fā)射臺(tái)（

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(tái)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1、MATLAB

菜單項(xiàng)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Matlab工作作環(huán)環(huán)境境界界面面2、、MATLAB工具具欄欄用MATLAB的M文件件編編輯輯器器新新建建一一個(gè)個(gè)M文件件；；用MATLAB編輯輯器器打打開開一一個(gè)個(gè)文文件件；；將選選中中的的內(nèi)內(nèi)容容剪剪切切到到剪剪貼貼板板；；將選選中中的的內(nèi)內(nèi)容容復(fù)復(fù)制制到到剪剪貼貼板板；；將剪剪貼貼板板中中的的內(nèi)內(nèi)容容粘粘貼貼到到光光標(biāo)標(biāo)指指定定的的位位置置；；撤消消最最近近一一次次的的操操作作；；打開開Simulink瀏覽覽器器；；打開開MATLAB幫助助窗窗口口。當(dāng)前前工工作作路路徑徑例1-1繪繪制制函函數(shù)數(shù)y=2sin(1+x)的圖像，，并計(jì)算算當(dāng)x=0.5時(shí)的函數(shù)數(shù)值。Matlab工作環(huán)境境界面x=(1:0.1:10);%給出自變變量x的定義域域y=2*sin(1+x);%寫出函數(shù)數(shù)形式plot(x，，y)%繪出函數(shù)數(shù)圖形y=2*sin(1+0.5)%求當(dāng)x=0.5時(shí)的y值，其后后不加分分號(hào)，直直接在窗窗口中給給出結(jié)果果y=1.9950%輸出y的計(jì)算結(jié)結(jié)果Matlab工作環(huán)境境界面例1-2繪繪制函數(shù)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)境境界面3、MATLAB通用命令令Matlab幫助系統(tǒng)統(tǒng)1、Matlab聯(lián)機(jī)幫助助#工具條條中的？按鈕；#help菜單欄中中前2項(xiàng)中的任任何一項(xiàng)項(xiàng)；#在命令令窗口中中執(zhí)行helpdesk或doc。。2、Matlab的網(wǎng)上資資源web菜單欄Matlab幫助系統(tǒng)統(tǒng)3、Matlab常用的窗窗口幫助助命令Matlab幫助系統(tǒng)統(tǒng)help命令直接輸入入help，MATLAB將列出所所有的幫幫助主題題，每個(gè)個(gè)幫助主主題對(duì)應(yīng)應(yīng)于MATLAB搜索路徑徑中的一一個(gè)目錄錄；help后加幫助助主題，，可獲得得指定幫幫助主題題的幫助助信息；；help后加函數(shù)數(shù)名；help后加命令令名，將將得到指指定命令令的用法法；Matlab幫助系統(tǒng)統(tǒng)demo命令基本矩陣陣演示窗窗口MATLAB演示窗口口Matlab幫助系統(tǒng)統(tǒng)helpwin命令用于打開開MATLAB的幫助文文件窗Matlab幫助系統(tǒng)統(tǒng)lookfor命令允許許用戶通通過完整整的或部部分關(guān)鍵鍵字來搜搜索要查查找的內(nèi)內(nèi)容who和whos的作用是是列出在在MATLAB工作內(nèi)存存中駐留留的變量量名exist命令用來來查找或或檢查變變量和函函數(shù)的存存在性第1章上上機(jī)練習(xí)習(xí)（1））以兩種種方式打打開MATLAB工作窗口口，進(jìn)入入MATLAB6.0的工作環(huán)環(huán)境，并并退出。。（2））嘗試、、熟悉MATLAB6.0的各欄菜菜單以及及各個(gè)工工具欄的的功能。。（3））重新啟啟動(dòng)MATLAB6.0，進(jìn)入MATLAB工作窗口口，用who命令查看看當(dāng)前工工作空間間內(nèi)有無無變量及及其值。。（4））繪制函函數(shù)y=cos(5x+2)/sin(3x+1)的圖像，，并求解解當(dāng)x=2時(shí)的函數(shù)數(shù)值。（5））此時(shí)再再次用who命令查看看工作空空間內(nèi)的的變量名名及其值值，與（（3））比較，，同時(shí)