MATLAB学习课件.ppt

计算机学院郭江鸿21B43482519604 MATLAB工程计算及应用 参考教材 MATLAB程序设计与应用 第二版 刘卫国主编高等教育出版社 1 MATLAB的由来 在70年代中期 新墨西哥大学的CleveMoler教授开发了一些用于解 线性方程 的子程序库 并在课堂上介绍给同学们 取名为MATLAB MATrixLABoratory矩阵实验室 80年代中期 工程师JohnLittle意识到MATLAB在工程领域的应用 在84年与Moler等人创立了MathWorks公司 将第二代MATLAB推向市场 2 MATLAB的发展 1984年推出第一个MATLAB商业版本 DOS版 内核采用C语言编写 除原有的数值计算能力外 还新增了数据图视功能 1995年MATLAB4 2 应用于Windows3 x 1999年推出MATLAB5 3 2002年推出MATLAB6 5 2004年7月推出7 0版 继而推出7 1版 7 3 R2006b 版 7 4 R2007a 7 5 R2007b 7 6 R2008a 7 7 R2008b 8 0 R2012b 版2013年MATLAB8 1 2013a 3 MATLAB是什么 MATLAB是一种进行科学和工程计算 可视化及编程的高级语言和交互式环境 MATLAB有很强的数值计算功能 有涉及到各学科的丰富的函数可供使用 与其它语言相比 MATLAB的程序简洁 比如 求解线性程组 A为非奇异方阵 MATLAB直接用 B即可得到结果 MATLAB在90年代已经作为美国大学工科学生必修的计算机语言之一 4 MATLAB的特色 1 具有强大的数值计算功能包括各种矩阵运算 数值微分 数值积分 插值 拟合 求极值 方程求根 FFT等 2 具有很好的图视系统可方便地画出两维和三维图形 使计算数据可视化 可以处理图像 视频及声音等 3 具有丰富的 涉及到各种学科的工具箱广泛用于信号处理和通信 图像和视频处理 控制系统 测试和测量 计算金融学及计算生物学等领域 5 6 MATLAB丰富的工具箱 4 具有很好的开放性与扩展性 5 具有完善的帮助系统 MATLAB是一个理想的辅助设计及计算工具 MATLAB功能演示 1 数值计算1 求高次方程2x5 3x3 71x2 9x 13 0的全部根 p 2 0 3 71 9 13 x roots p x 3 49141 6863 2 6947i1 6863 2 6947i0 0594 0 4251i0 0594 0 4251i 7 MATLAB功能演示 2 数值计算2 求解线性方程组a 2 3 1 8 2 3 45 3 9 b 2 4 23 X inv a b 或者X a bX 0 55310 2051 0 2784 8 MATLAB功能演示 3 数值计算3 求积分quad x log 1 x 0 1 ans 0 2500 9 MATLAB功能演示 4 符号运算 求方程根symsabcxx solve a x x b x c 0 x 1 2 a b b 2 4 a c 1 2 1 2 a b b 2 4 a c 1 2 10 MATLAB功能演示 5 绘制二维图形 分别绘制函数y1 2 x 和y2 sin x 的曲线 x 2 pi pi 180 2 pi y1 2 abs x y2 sin x plot x y1 x y2 11 MATLAB功能演示 6 绘制三维图形 在xy平面内选择区域 8 8 x 8 8 绘制右面函数的三维曲面图 x y meshgrid 8 0 5 8 z sin sqrt x 2 y 2 sqrt x 2 y 2 eps subplot 2 2 1 meshc x y z subplot 2 2 2 meshz x y z subplot 2 2 3 surfc x y z subplot 2 2 4 surfl x y z 12 MATLAB的工作环境 DevelopmentEnvironment 命令窗口 CommandWindow 交互窗口 显示执行结果 工作空间 Workspace 存储各变量的值 历史命令窗口 CommandHistory 保留了执行过的命令Start按钮 执行MATLAB的各种工具 13 1 MATLAB通常工作在交互状态下 是命令窗口的操作提示符 在其后输入一行命令 MATLAB立即解释执行 并在屏幕上显示结果 若命令以分号 结束 则不显示结果 2 MATLAB系统也可以执行储存在 m 文件中的MATLAB程序 命令序列 例如 5 2 1 3 0 8 10 25 x 3 y 6 x 2 x 246810 y 2 x plot x y 练习 依次顺序执行前面功能演示示例 1 6 中各命令 注意观察执行结果以及工作空间 历史窗口内容变化 14 MATLAB的帮助功能 1 学习和使用MATLAB命令和函数 利用help或doc来了解指定Matlab命令或函数的功能和使用方法 例如 helpplot docplotlookfor命令 matlab中的google 搜索例如 lookforRectangle2 MATLAB自带的演示系统 demo命令每个演示可以通过edit命令查看相应的命令文件源代码 如 edittori4 m3 了解各领域工具箱通过窗口左下角 start 按钮 toolboxes 例如 ImageProcessingtoolbox demos Enhancement ContrastEnhancementtec 15 课程内容 第1章MATLAB简介 1学时 第2章MATLAB数据及其运算 2 2学时 第3章MATLAB矩阵分析与处理 2学时 第4章MATLAB程序设计 3 2学时 第5章MATLAB绘图 1 2学时 第6章MATLAB数值计算 3 2学时 第7章MATLAB符号计算 1 2学时 第8章MATLABSimulink仿真基础 1学时 第9章MATLAB应用 16 考核方式 成绩构成3次考勤15 3次平时作业15 期末笔试70 平时作业各章节结束后布置作业 可任选3次作业上交考试方式开卷 17 互联网上的MATLAB资源 官方网站Mathworks的官方网站 MATHTools站点 mathtools现在被mathworks收购 上面有很多好的工具箱或者小的辅助函数交流论坛Ma