第5章 matlab工具箱.ppt

1、第五章是matlab工具箱。首先，簡(jiǎn)要介紹工具箱。通用功能工具箱主要用于擴(kuò)展matlab的數(shù)值計(jì)算、符號(hào)運(yùn)算、圖形建模與仿真、文字處理以及與硬件實(shí)時(shí)交互的功能，可用于多種學(xué)科。領(lǐng)域?qū)Ｓ霉ぞ呦涫且环N專業(yè)性很強(qiáng)的學(xué)科專用工具箱，如控制系統(tǒng)工具箱；信號(hào)處理工具箱(信號(hào)處理工具箱)；金融工具箱等等。僅適用于本專業(yè)。matlab公共工具箱，Matlab主工具箱，Matlab主工具箱，控制系統(tǒng)工具箱，控制系統(tǒng)工具箱，通信系統(tǒng)工具箱，金融系統(tǒng)工具箱，系統(tǒng)辨識(shí)工具箱，系統(tǒng)辨識(shí)工具箱，模糊邏輯工具箱，模糊邏輯工具箱，高階譜分析工具箱，高階譜分析工具箱， 圖像處理工具箱圖像處理工具箱LMI控制工具箱線性矩陣不等式

2、工具箱模型預(yù)測(cè)控制工具箱模型預(yù)測(cè)控制工具箱分析工具箱神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱優(yōu)化工具箱偏微分工具箱偏微分方程工具箱魯棒控制工具箱魯棒控制工具箱信號(hào)處理工具箱信號(hào)處理工具箱樣條工具箱樣條工具箱統(tǒng)計(jì)工具箱符號(hào)數(shù)學(xué)工具箱符號(hào)數(shù)學(xué)工具箱Simulink工具箱動(dòng)態(tài)仿真工具箱系統(tǒng)辨識(shí)工具箱系統(tǒng)辨識(shí)工具箱小波工具箱小波工具箱， 如控制系統(tǒng)工具箱、連續(xù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和離散系統(tǒng)設(shè)計(jì)狀態(tài)空間和傳遞函數(shù)、模型變換時(shí)域響應(yīng)(脈沖響應(yīng)、階躍響應(yīng)、斜坡響應(yīng))、頻域響應(yīng)(波特圖、奈奎斯特圖)、根軌跡和極點(diǎn)配置、優(yōu)化工具箱、線性規(guī)劃和二次規(guī)劃來(lái)尋找函數(shù)的最大值和最小值； 多目標(biāo)優(yōu)化約束下非線性方程的優(yōu)化：信號(hào)處理工具箱；數(shù)字和

3、模擬濾波器設(shè)計(jì)、應(yīng)用和模擬頻譜分析；快速傅立葉變換、離散傅立葉變換和其他變換參數(shù)模型的估計(jì)；學(xué)科前沿的最新工具箱；模糊控制邏輯工具箱；友好的交互式設(shè)計(jì)界面；自適應(yīng)神經(jīng)模糊學(xué)習(xí)、聚類和Sugeno推理神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有集體操作和自適應(yīng)學(xué)習(xí)的能力。它具有很強(qiáng)的容錯(cuò)性和魯棒性，善于聯(lián)想、綜合和推廣。工具箱的擴(kuò)展函數(shù)，用戶可以修改工具箱中的函數(shù)，更重要的是，用戶可以通過(guò)編譯M文件任意添加工具箱中沒有的工具函數(shù)。該功能充分體現(xiàn)了matlab語(yǔ)言的發(fā)展。通用工具箱上一課介紹的數(shù)值計(jì)算、符號(hào)運(yùn)算、繪圖和手柄繪圖是matlab主工具箱的內(nèi)容，是Matlab的基礎(chǔ)部分，也是本課程的重點(diǎn)。Matla

4、b的主工具箱位于c: matlabtoolboxmatlab。matlab的主工具箱對(duì)于任何版本的MATLAB都是必不可少的。完整的專業(yè)matlab語(yǔ)言中有20多個(gè)工具箱。這些工具箱需要單獨(dú)購(gòu)買。matlab主工具箱中有21個(gè)函數(shù)庫(kù)：數(shù)據(jù)分析函數(shù)庫(kù)、聲音處理函數(shù)庫(kù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換函數(shù)庫(kù)、elfun初等數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)、特殊矩陣函數(shù)庫(kù)。Elmat初等矩陣和時(shí)間函數(shù)庫(kù)funfun和數(shù)學(xué)分析函數(shù)庫(kù)general command函數(shù)庫(kù)graphics general graphics函數(shù)庫(kù)iofun bottom I/o函數(shù)庫(kù)lang語(yǔ)言結(jié)構(gòu)函數(shù)庫(kù)matfun矩陣線性代數(shù)函數(shù)庫(kù)ops運(yùn)算符和邏輯函數(shù)庫(kù)plot

5、二維繪圖函數(shù)庫(kù)plot3三維繪圖函數(shù)庫(kù)，顏色和照明函數(shù)庫(kù)polyfun多項(xiàng)式函數(shù)庫(kù)sparfun稀疏矩陣函數(shù)庫(kù)strfun string函數(shù)庫(kù)demos matlab演示函數(shù)庫(kù)，每個(gè)函數(shù)庫(kù)中的函數(shù)都可以通過(guò)幫助函數(shù)庫(kù)的名稱進(jìn)行查詢?；蜴I入函數(shù)名稱方法查詢示例：幫助繪制xy二維圖形。初等x-y圖。曲線-線性曲線。對(duì)數(shù)對(duì)數(shù)對(duì)數(shù)標(biāo)度圖。半對(duì)數(shù)標(biāo)度圖。半對(duì)數(shù)-半對(duì)數(shù)比例圖。填充-繪制填充的二維多邊形。專用的X-Y圖。極坐標(biāo)圖。條形圖。莖-離散序列或莖圖。樓梯-樓梯臺(tái)階圖。誤差線-誤差線圖。歷史直方圖。玫瑰角直方圖。指南針-指南針圖。羽毛-羽毛圖。fplot -繪圖功能。彗星-彗星-李可軌道。圖形注釋。

6、標(biāo)題-圖表標(biāo)題。X軸標(biāo)簽。Y軸標(biāo)簽。文本-文本注釋。鼠標(biāo)放置文本。網(wǎng)格grid線。另請(qǐng)參見PLOTXYZ，GRAPHICS。幫助指定compan-Company矩陣。畫廊-幾個(gè)小測(cè)試矩陣。哈達(dá)瑪矩陣。漢克爾-漢克爾矩陣。希爾伯特矩陣。魔法魔法廣場(chǎng)。帕斯卡-帕斯卡矩陣。托普利茲-托普利茲矩陣。范德蒙德矩陣。2.符號(hào)運(yùn)算工具箱，主要功能是以符號(hào)為對(duì)象的數(shù)學(xué)。在大學(xué)教學(xué)中，所有專業(yè)都可以使用符號(hào)數(shù)學(xué)。符號(hào)運(yùn)算不需要預(yù)先給自變量賦值，運(yùn)算結(jié)果以標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)形式表示。特點(diǎn)：運(yùn)算對(duì)象可以是不賦值的符號(hào)變量，可以得到任意精度的解。3.simulink動(dòng)態(tài)仿真工具箱，simulink工具箱簡(jiǎn)介Simulink是一

7、個(gè)用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的集成環(huán)境，它進(jìn)一步擴(kuò)展了matlab的功能。它易于實(shí)現(xiàn)可視化建模，并將理論研究與工程實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。大多數(shù)專用工具箱可以運(yùn)行，只要它們基于matlab主包，而少數(shù)工具箱(通信工具箱，信號(hào)處理工具箱，等等。)需要simulink工具箱的支持。由于matlab和simulink是集成的，用戶可以在兩種環(huán)境下模擬、分析和修改自己的模型。沒有命令行編程，M文件(S函數(shù))是從框圖中生成的。保存創(chuàng)建的框圖后，會(huì)自動(dòng)生成相應(yīng)的M文件。這個(gè)。m文件包含框圖的所有圖形和數(shù)學(xué)關(guān)系信息。該框圖直觀、易于構(gòu)建且運(yùn)行速度快。Simulink具有廣泛的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：包括線性和非線性系統(tǒng)；離散

8、和連續(xù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和流程清晰：仿真精細(xì)，以框圖的形式接近現(xiàn)實(shí)，simulink模型直觀地表示為框圖，文件中有擴(kuò)展名為m的ASCII碼(matlab6是擴(kuò)展名為mdl的ASCII碼)；數(shù)學(xué)上表現(xiàn)為一組微分方程或差分方程；在行為上，它模擬由物理設(shè)備組成的實(shí)際系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。simulink的一般結(jié)構(gòu)：輸入、系統(tǒng)、輸出、仿真原理在框圖窗口中仿真時(shí)，matlab實(shí)際運(yùn)行的是存儲(chǔ)在simulink內(nèi)存中的S函數(shù)的圖像文件，而不是解釋和運(yùn)行M文件。s函數(shù)不是標(biāo)準(zhǔn)的M文件，它是M文件的一種特殊形式。動(dòng)態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)建過(guò)程是一個(gè)框圖繪制過(guò)程。具體步驟如下：在matlab命令窗口中輸入simulink，在Fine菜單中

9、選擇New選項(xiàng)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新窗口，可以畫出結(jié)構(gòu)圖。為了模擬微分方程x=-2x u。繪制框圖后，創(chuàng)建動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型。選擇文件菜單保存保存圖形，并自動(dòng)生成一個(gè)可以在matlab命令窗口運(yùn)行的m文件。然后，您可以從模擬菜單中的開始開始模擬。模擬結(jié)果：t，x，y=sim(sim5，20)；繪圖(t，y)，繪圖(t，yout)，第三，工具箱和工具箱函數(shù)的查詢方法，Matlab目錄結(jié)構(gòu)目錄樹c : MATLAB bin c : MATLAB extern c : MatLAB Simulink c : MatLAB toolbox com c : MatLAB toolbox control c : Mat

10、LAB toolbox symbol，MATLAB bin這個(gè)目錄包含MatLAB系統(tǒng)運(yùn)行文件，MatLAB幫助文件和一些必要的二進(jìn)制文件。Matlabextern包含了MATLAB與c和fortran語(yǔ)言交互所需的函數(shù)定義和連接庫(kù)。Matlabsimulink包含建立simulink MEX文件所需的功能定義和接口軟件。MATLAB工具箱各種工具箱，有30多種由數(shù)學(xué)工作室提供的商業(yè)化的MATLAB工具箱。工具箱目錄下的子目錄數(shù)量因安裝而異。工具箱matlab工具箱工具箱工具箱是從windows下的目錄中檢索的。它也可以在matlab下獲得。啟動(dòng)matlab后，光盤u.matlab的默認(rèn)目錄是

11、bin。回到MATLAB目錄下的cd_toolbox。目錄工具箱清單。編譯器定點(diǎn)LMI nagqft.控制模糊局部NCD魯棒的和符號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)字信號(hào)處理器。工具箱函數(shù)列表的獲取所有工具箱中都有一個(gè)函數(shù)列表文件內(nèi)容。您可以使用各種方法來(lái)獲取工具箱函數(shù)列表，并執(zhí)行聯(lián)機(jī)幫助命令“幫助工具箱名稱”來(lái)列出工具箱中的內(nèi)容，m并顯示工具箱中的所有函數(shù)列表，例如：幫助符號(hào)幫助optim函數(shù)查詢：幫助函數(shù)名稱，使用type命令獲取工具箱函數(shù)列表類型信號(hào)內(nèi)容類型optim內(nèi)容如果您可以在當(dāng)前工具箱目錄中獲取帶有幫助內(nèi)容類型內(nèi)容的工具箱函數(shù)列表，因?yàn)閮?nèi)容。m是一個(gè)文本文件，它可以被任何文本編輯器打開和讀取，比如編輯，word，寫字板，記事本，4。查找并定位MATLAB函數(shù)，該函數(shù)的名稱給出了拉普拉斯： MATLAB 42工具箱符號(hào)化的函數(shù)定位示例：m哪個(gè)FFT 2d : MATLAB 42 toolbox matlababdatafunfft 2。m哪個(gè)poly d : MATLAB 42 toolb