第1讲+MATLAB简介及快速入门.ppt

课程名称：MATLAB及工程分析主讲：刘美莲mail:liuml参考教材：1、MATLAB实用教程，徐金明，清华大学出版社2、MATLAB7.0实用教程，张圣勤，机械工业出版社,第一讲MATLAB简介及快速入门,MATLAB是美国MathWorks公司生产的一个为科学和工程计算专门设计的交互式大型软件，是一个可以完成各种精确计算和数据处理的、可视化的、强大的计算工具。它集图示和精确计算于一身，在应用数学、物理、化工、机电工程、医药、金融和其他需要进行复杂数值计算的领域得到了广泛的应用。它不仅是一个在各类工程设计中便于使用的计算工具，而且也是一个在数学、数值分析和工程计算等课程教学中的优秀教学工具，在世界各地的高等院校中十分流行，在各类工业应用中更有不俗的表现。,MATLAB的主要功能,1、数值计算功能2、符号计算功能3、数据分析和可视化功能4、文字处理功能5、动态仿真功能6、功能强大的工具箱,MATLAB的主要特点,1、库函数资源丰富；2、语言精练，代码灵活；3、运算符多而灵活；4、面向对象，控制功能优良；5、程序设计自由；6、图形功能强大；7、程序兼容性好；8、源代码开放；9、工具箱资源丰富；10、运算速度慢，占用内存大。,MATLAB的主要工具箱,控制系统工具箱分析与综合工具箱信号处理工具箱小波分析工具箱偏微分方程工具箱符号数学工具箱模糊逻辑工具箱高阶谱分析工具箱鲁棒控制工具箱神经网络工具箱频率域系统辩识工具箱系统辨识工具箱通讯工具箱财政金融工具箱线性矩阵不等式控制工具箱模型预测控制工具箱图象处理工具箱样条工具箱优化工具箱统计工具箱,MATLAB举例,1、MATLAB可以完成矩阵运算,求A+B,MATLAB举例,2、在同一坐标下画出sint、cost的曲线,t=0:pi/50:4*pi;%定义自变量取值数组y1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1,t,y2)%绘制sint、cost曲线,MATLAB举例,3、画出衰减振荡曲线及其它的包络线,t=0:pi/50:4*pi;%定义自变量取值数组y0=exp(-t/3);%计算与自变量相应的y0数组y=exp(-t/3).*sin(3*t);%计算与自变量相应的y数组plot(t,y,-r,t,y0,:b,t,-y0,:b)%用不同颜色（r红色、b蓝%色）、不同线型（-实线、：点线）绘制曲线grid%画坐标网格,衰减振荡曲线：,包络曲线：,MATLAB举例,4、画出所表示的三维曲面。x,y的取值范围是-8,8。,x=-8:0.5:8;%定义自变量x的一维刻度向量y=x;%定义自变量y的一维刻度向量X,Y=meshgrid(x,y);%平面网格生成R=sqrt(X.2+Y.2)+eps;%计算中间变量Z=sin(R)./R;%计算与自变量二维数组相应的函数值mesh(Z);%绘制三维网格图,MATLAB举例,5、100人中，20岁以下的占20，21岁50岁的占30，51岁80岁的占40，81岁以上的10,分别画出饼图和条形图。,x=20304010;subplot(1,2,1);pie(x,0100);subplot(1,2,2);bar(x,group);,MATLAB举例,6、完成以下符号矩阵的因式分解,s=sym(2*(x+1)/(x2+2*x-3),(x2-x)/(x2+2*x+1)factor(s),MATLAB举例,7、代数方程符号计算求解,symsxS=solve(x+2)x=2,x),MATLAB举例,8、积分符号计算,f=sym(sin(s+2*x)fx1=int(f,pi/2,pi),MATLAB举例,9、GUI用户界面设计举例（见gui65_5）,10、水箱模糊控制实例（helpdemostoolbooksfuzzylogicwatertank）,MATLAB的基本知识,1、指令行的输入与基本操作,输入矩阵,MATLAB的基本知识,1、指令行的输入与基本操作,数据显示格式,MATLAB的基本知识,1、指令行的输入与基本操作,数据显示格式,例：c=12.5formatlong,c,MATLAB的基本知识,2、变量与函数,变量名必须是不含空格的单个词，命名规则如下：1）区分大小写；2）最多不超过19个字符；3）必须字母打头，之后可跟字母、数字、下画线；4）不允许使用“，”“；”“、”“.”这些标点符号。例：esmu，Esmu，eSMu，my_abc,MATLAB的基本知识,2、变量与函数,几个特殊的变量,MATLAB的基本知识,2、变量与函数,注释和标点,1）%为注释符号；例：键入X=4%第一次赋值2）多条命令可用逗号或分号隔开；例：键入x=4;y=5,f=9【Enter】显示：y=5f=9“；”-不显示结果“，”-显示结果,MATLAB的基本知识,2、变量与函数,常用数学函数,MATLAB的基本知识,3、MAT文件,MAT数据格式是MATLAB的数据存储标准格式，可以用MAT文件保存矩阵和变量。,MATLAB的基本知识,3、MAT文件,(1)输入：A=1,2,3;4,5,6;7,8,9;B=5Savemy_matAB;(2)退出MATLAB，再进入，输入：Loadmy_matA显示结果：A=123456780输入：B显示结果：B=5*分别输入：who、whos，则显示当前工作内存中的变量名或变量的详细信息。*输入：clear，再输入：whos，则变量被从工作内存中清除。,MATLAB的基本知识,4、命令文件（M文件）,MATLAB有两种常用的工作方式：一种是交互式的指令行操作方式，另一种是M文件的编程工作方式。M文件有两种形式：命令文件(ScriptFile)和函数文件(FunctionFile)。这两种文件的扩展名相同，均为.M。,MATLAB的基本知识,4、命令文件（M文件）,例：建立对图形镂空处理程序M文件，并在工作窗口中运行。,(1)在工作窗口File菜单种选择New菜单项中的M-file子项，出现M文件编辑-调试窗口。(2)在M文件编辑-调试窗口中输入以下程序段：%利用“非数”NaN，对图形进行镂空处理P=peaks(30);%高斯分布矩阵函数P(18:20,9:15)=NaN;%镂空surfc(P);%画曲面