Matlab工程应用基础_1

Matlab工程应用基础ApplicationofMatlabinEngineering 使用教材及参考书 1 苏晓生 掌握Matlab6 0及其工程应用 北京科学出版社2002 2 王沫然编 Matlab与科学计算 第2版 电子工业出版社 2003 3 Magrab EdwardB 著 高会生等译 Matlab原理与工程应用 北京电子工业出版社 2002 4 精锐创作组编著 Matlab6 0科学运算完整解决方案 人民邮电出版社 2001 课程的性质 目的和任务 Matlab是一个可视化的计算程序 被广泛地应用在科学运算领域里 它具有功能强大 使用简单等特点 内容包括 数值计算 符号计算 数据拟合 图形图像处理 系统模拟和仿真分析等功能 此外 用Matlab还可以进行动画设计 有限元分析等 本课程的目的是使学生能够运用Matlab进行一般的工程计算 掌握Matlab的基本技术 基本计算 矩阵处理 符号运算和图形显示技术等 为将来从事工程技术方面的产品开发 科学研究 工程计算和管理打下一定的基础 教学基本要求 1 了解Matlab语言特点 熟悉Matlab视窗环境 掌握Matlab帮助功能的基本使用方法 2 掌握Matlab中变量和函数的有关概念 以及矩阵和多项式的构造方法 掌握数组运算和矩阵运算 并能够使用常用的几种常用的函数进行简单问题的求解 3 搞清符号变量和符号表达式的定义 并能用符号运算解决一般的微积分和方程求解问题 掌握Matlab程序设计的几种基本控制转移语句 学会使用简单M文件的编程 4 掌握二维平面图形和三维立体图形的绘制方法 进行数据可视化处理 理解用户图形界面程序的构造 掌握编程方法 第1章Matlab概述 1 Matlab简介2 Matlab的工作环境3 Matlab帮助系统 Matlab简介 1 MATLAB的起源与发展MATLAB是 矩阵实验室 MATrixLABoratory 的缩写 最初版本是由CleveMoler博士用FORTRAN语言开发的矩阵分析软件 80年代初期 由CleveMoler和JohnLittle采用C语言改写了MATLAB的内核 成立了Mathworks软件开发公司 并于1984年将MATLAB正式推向市场 1992年初推出了应用于Windows操作系统的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对应于Release11 2000年又推出了更为简便易学的MATLAB6 0版本 MATLAB6 0对应于Release12 Matlab简介 2 MATLAB的主要特点MATLAB的基本单位为矩阵 MATLAB语言以解释方式工作 具有非常友好的人机界面 具有强大的作图和数据可视化功能 具有极强的可扩展性 3 MATLAB的基本组成MATLAB主程序 Simulink动态系统仿真和MATLAB工具箱 Toolbox 三大部分组成 主程序包括了MATLAB语言 工作环境 句柄图形 数学函数库和应用程序接口五部分 Matlab工作环境界面 1 MATLAB的启动桌面快捷方式启动开始菜单方式启动2 MATLAB和退出Matlab菜单命令 关闭按钮在Matlab命令窗口输入exit或quit Matlab工作环境界面 包含一行标题栏 一行菜单栏 一行工具栏 五个工作窗口和一行注释栏 五个工作窗口分别为 发射台 LaunchPad 工作区 Workspace 命令历史 CommandHistory 当前路径 CurrentDirectory 和命令窗口 CommandWindows 1 MATLAB菜单项File 文件 菜单Edit 编辑 菜单View 视图 菜单Window 窗口 菜单Web 连网信息 Help 帮助 菜单 Matlab工作环境界面 Matlab工作环境界面 2 MATLAB工具栏 用MATLAB的M文件编辑器新建一个M文件 用MATLAB编辑器打开一个文件 将选中的内容剪切到剪贴板 将选中的内容复制到剪贴板 将剪贴板中的内容粘贴到光标指定的位置 撤消最近一次的操作 打开Simulink浏览器 打开MATLAB帮助窗口 当前工作路径 例1 1绘制函数y 2sin 1 x 的图像 并计算当x 0 5时的函数值 Matlab工作环境界面 x 1 0 1 10 给出自变量x的定义域y 2 sin 1 x 写出函数形式plot x y 绘出函数图形y 2 sin 1 0 5 求当x 0 5时的y值 其后不加分号 直接在窗口中给出结果y 1 9950 输出y的计算结果 Matlab工作环境界面 例1 2绘制函数y 3x3 10 x2 5x 8的图像 fori 1 100 x i 0 1 i y i 3 x i 3 10 x i 2 5 x i 8 endplot x y Matlab工作环境界面 3 MATLAB通用命令 Matlab帮助系统 1 Matlab联机帮助 工具条中的 按钮 help菜单栏中前2项中的任何一项 在命令窗口中执行helpdesk或doc 2 Matlab的网上资源web菜单栏 Matlab帮助系统 3 Matlab常用的窗口帮助命令 Matlab帮助系统 help命令直接输入help MATLAB将列出所有的帮助主题 每个帮助主题对应于MATLAB搜索路径中的一个目录 help后加帮助主题 可获得指定帮助主题的帮助信息 help后加函数名 help后加命令名 将得到指定命令的用法 Matlab帮助系统 demo命令 基本矩阵演示窗口 MATLAB演示窗口 Matlab帮助系统 helpwin命令用于打开MATLAB的帮助文件窗 Matlab帮助系统 lookfor命令允许用户通过完整的或部分关键字来搜索要查找的内容who和whos的作用是列出在MATLAB工作内存中驻留的变量名exist命令用来查找或检查变量和函数的存在性 上机练习 1 1 以两种方式打开MATLAB工作窗口 进入MATLAB6 0的工作环境 并尝试用不同的方式退出 2 尝试 熟悉MATLAB6 0的各栏菜单以及各个工具栏的功能 3 重新启动MATLAB6 0 进入MATLAB工作窗口 用who命令查看当前工作空间内有无变量及其值 4 绘制函数y cos 5x 2 sin 3x 1 的图像 并求解当x 2时的函数值 5 此时再次用who命令查看工作空间内的变量名及其值