MATLAB自学(完整)PPT课件

MATLAB程序的设计和应用第1篇基本概要1MATLAB传记和外观2初探MATLAB第2篇描绘功能三维平面描绘四维立体描绘5特殊图形6图像显示和读写7动画制作8句柄图形和GUI设计9指南： GUI设计环境第3篇变量和数据结构10矩阵的处理和运算11字符和字符串12多维排列13 单元阵列14结构阵列15稀疏矩阵第四编程设计16MATLAB的运算符17M文件18程序流控制19程序调试20文件输出、输入21程序计时器22程序代码和存储器的优化23程序接口第五编数值运算处理和分析26一般数学函数的处理和分析27插值方法28曲线拟合和回归分析29常微分方程式30GUI应用31数据和函数的可视化，1MATLAB传记和外观，1.1MATLAB传记1.2MATLAB第5版外观1.3MATLAB第6版外观本章中为MATLAB和MathWorks 1.1MATLAB传记，MATLAB是MathWorks软件公司于1984年发表的数学软件。 那个名称是在矩阵实验室合成的。 因此，最初的开发理念是提供完美的矩阵计算指令。 但是，随着数值运算需求的发展，MATLAB已经成为各种系统仿真、科学计算可视化为一体的交互式软件系统。 MATLAB于1984年首次发售商用版，其前身已于1978年出现。 作者是赴任美国新墨西哥大学的CleveMoler教授。 事实上，MATLAB的许多核心计算技术都源于LINPACK和EISPACK。 这是两个美国科学会开发的数值计算软件。 CleveMoler教授也是计划负责人之一。 CleveMoler教授是MATLAB的原作者，第一个将MATLAB商品化的人是JackLittle，他在Stanford大学专攻控制，在与MATLAB接触时，直观地告诉他那是一个潜力很大的软件。 因此，毕业后不久，决定用c语言改写MATLAB，1984年成立MathWorks软件公司，首次发售MATLAB商用版。 1.1MATLAB传记，MathWorks已经是超过500人的大公司，现在仍是民营企业，没有上市。 这与JackLittle的个人理念有关，认为MATLAB的发展方向应以顾客需求和软件完整性为首要目标，不应以利益为主。 MATLAB一直在稳定中寻求进步。 因为JackLittle性格保守，所以MATLAB和SimuLink以外的事业也不参与MathWorks。 MATLAB最初以矩阵运算为主(版本1、2、3 )。 但是，随着科学计算的可视化需求的提高，MATLAB第4版发表了句柄图表，这是一个里程碑。 另一个里程碑是MATLAB版本5，不仅可以创建二维矩阵，还可以创建自己的数据类型。 MATLAB语言比较喜欢学习，语法规则简单，适合专业技术人员的思维方式和写作习惯。 因为它是以说明方式工作的，所以更简洁，智能，交互性能更好。 1.1MATLAB传记，MATLAB是一个计算核心，该核心周围有控制盒、SignalprocessingToolBox、wavelet盒、优化工具盒、样条工具盒、symboline 工具箱是实际上用MATLAB的基本句子编写的程序的集合，解决某个方面的专业问题。 任何人都可以自己制作工具箱，所以很多研究成果直接成为MATLAB的工具箱直接发表。 互联网上有许多免费的MATLAB工具包。 除MATLAB外，MathWorks还有两个主要产品： SimuLink和Stateflow。 SimuLink用于动态系统模拟连续时间和离散时间。 Stateflow用于模拟“有限状态机”(FiniteStateMachines )和“事件驱动系统”(Event-drivenSystems )。 进入版本1.2MATLAB版本5的外观和MATLAB版本5的界面后，将显示标准下拉菜单(Pull-downMenu )、文件、编辑、窗口和帮助。 其中File|Preference很重要。使用此界面可以设置MATLAB的数字显示方式、文本编辑器、命令窗口的字体和背景以及复制图形的选项。 MATLAB的主界面还有其他窗口，其中4个与MATLAB的操作直接相关。 工作区浏览器当前目录浏览器Simulink库浏览器联机帮助(On-lineHelp ) 版本1.2MATLAB版本5，工作区浏览器： MATLAB用于存储变量的空间，称为工作区。 使用“工作区浏览器”浏览工作区中的变量，如名称、数据类型和字节大小。 路径浏览器： MATLAB在运行每个命令时根据搜索路径搜索命令的位置。 路径浏览器的功能是更改搜索路径。 SIMULINK库浏览器： SIMULINK是不属于MATLAB的模拟工具，如果未安装SIMULINK，则不会显示此图标。 联机帮助：此图标打开MATLAB联机帮助窗口。 您可以单击所需的类别或命令，直到显示所需的帮助信息。 1.3MATLAB第6版的外观，MATLAB第6版有更多窗口，可以通过View菜单控制这些窗口，方法是： View|CommandWindow命令窗口View|CommandHistory命令历史记录窗口HelpBrowser联机帮助浏览器View|WorkspaceBrowser工作区浏览器View|LaunchPad交互式接口分类目录窗口view|profiler性能分析窗口，版本1.3 mm 在此窗口中，您可以输入各种MATLAB命令、函数和表达式以查看图表以外的所有结果。 系统将提示您在命令窗口的每一行之前。 命令窗口中显示的字符和数字以不同的颜色显示。 输入的命令、表达式、计算结果为黑色字体，字符串为红色、if、for等关键字为蓝色。 MATLAB将在指令窗口中输入的指令记录到CommandHistory中，因此MATLAB的指令窗口不仅可以编辑输入的指令并执行，还可以回调、编辑、再执行输入的指令。 2.CommandHistory命令窗口显示在MATLAB界面的左下角，用于记录和显示执行的命令、函数和表达式，以便用户可以进行选择、复制和重新运行。 您可以轻松输入和修改长命令，然后选择多行命令来生成m文件。 版本1.3MATLAB版本6的外观，版本3.CurrentDirectoryBrowser当前目录浏览器窗口默认显示在MATLAB界面左上方的背景中，用于设置当前目录。 您可以随时检视目前目录下的MATLAB档案资讯，包括档案名称、档案类型、上次修改日期和档案说明。 可以复制、编辑和运行m文件，也可以加载MAT类型的数据文件。 4.WorkspaceBrowser工作区浏览器窗口是MATLAB界面左上角的背景，显示MATLAB工作区中的变量名称、数据结构、类型、大小和内存中的字节数。 您也可以在此视窗中观察、编辑、撷取和储存工作区中的变数。 默认情况下，版本1.3MATLAB版本6的外观，版本5.ArrayEditor不在MATLAB界面中显示数组编辑窗口，而是在工作区窗口中选择数字、字符变量，然后单击鼠标右键以显示关联菜单并选择Open 用户可以直接更改在数组编辑器窗口中打开的数组，也可以更改数据结构和显示方式。 6 .可以从MATLAB菜单View打开6.LaunchPad交互式接口分类目录窗口，而不考虑MATLAB接口。 此窗口以展开的树结构显示当前安装的MATLAB交互式界面，使用户能够快速进行搜索。 7 .默认情况下，编辑m文件、调试窗口在MATLAB启动时不可见。 只有在需要创建m文件时，才能启动此窗口，您可以编辑m文件以交互方式调试m文件。、版本1.3MATLAB版本6的外观、版本8.HelpNavigator/Browser帮助导航和浏览器窗口默认情况下不与MATLAM一起启动，是否单击工具栏上的？ 图标或选择View-Help时显示。 主要角色是显示MATLAB的帮助信息。 9.Profiler程序的配置文件窗口用于分析MATLAB命令的时间，在MATLAB6.5中，在新添加的窗口中选择View-Profiler，或者在命令窗口中选择ProfileViewer命令第一次搜索2MATLAB，2.1变量和基本运算2.5M文件2.2矢量和矩阵的处理2.6检索路径2.3常用数学函数2.7工作区和变量2.4程序流控制本章介绍MATLAB的基本环境和操作。 如果您是MATLAB的初学者，我们建议您熟悉本章各节的内容。 当然，如果您是MATLAB的老手，您可以直接跳至下一章。 使用2.1变量和基本运算，基本运算在CommandWindow中进行。 基本运算符-*/(5*2 3.5)/5ans=2.7000%其中ans是保存计算结果的默认变量x=32x=32； 在%表达式之后添加的结果显示在x=5*sin(pi/3 )和y=cos(pi/2)%的一行中不显示多个文件。 或者x=5* sin (pi/3 ) cos (pi/4 )如果exp (2) %文件太长，则以下MATLAB变量名称的第一个字符必须是字母。 英文字母之间不能留有空格。 最多可输入31个字符或数字。 变量不需要预声明，变量保存为默认的双精度数据类型。 2.2向量和矩阵的处理，MATLAB的特征是可以用向量和矩阵进行存储和运算； () :1，矩阵的表示A=12； 34 )或a= 1，2，2； 3，4 b= 123 或b= 1，2，3 %行向量C=1； 2； 3 )将%列向量的行向量视为仅1行的矩阵，将列向量视为仅1列的矩阵。 2、矩阵处理A=123； 456； 输入矩阵A=123456789，以处理矩阵中的各个元素。 a (1，2 )=5表示将矩阵a的第1行、第2列的元素变更为5。 b=a (2，1:3 ) % a的第2行的要素b=456，2.2向量和矩阵的取出处理，A； 11%加上第四行ans=13467911%的读取矩阵的一部分删除了新矩阵b=a (1:2，133602 ) b=1245，a (1， )= % a的第一行：所有行A=%或空矩阵456789 a (:13 )= % 1， 第3列A=58A=A b)%b为a，a=512845， 与2.3中常用的数学函数相结合，MATLAB是一种科学计算软件，因此许多数学函数ABS (-4 ) ans=4s in (pi/4 ) ans=0.7071 exp (2) ans=7.3891 log (2) ans=0.6931 log 10 (2) 支持ans=0. 3010 MATLAB也支持多项计算，单位虚数z=5. 0000 JZ=5. 0000 I real (z ) ans=5imag (z ) ans=6angle (z ) ans=0. 8761 conj (z ) ans=5. 0000到6.0000 I， 这些基本数学函数表示为矢量或矩阵，诸如x= 42 j9 sqrt (x ) ans=2. 00001.0000 I3. 0000 log (x ) ans=1. 386351.6931.5708 I2. 1972 y= 123； 456 )； sin (y ) ans=0. 84150.90930.1411-0.7568-0.9589-0.2794，此外，a=12309； min (a ) ans=0max (a ) ans=9mean (a ) ans=3sum (a ) ans=15 sort (a ) ans=01239， 2.3中常用的数学函数trigonometric sin-sine.sinh-hyperboliccsine.asin-invers sine.asinh-invessentialhyperbolicsine.cos-cosine.cosh-hypers RS cosine.acosh-invers ehyperboliccosine.tan-tangent.tanh-hyperbolic tangent.atan-invers tangent.atan2- fourquadrantinversetangent . atanh-invrsehyperboliccangent.sec-secant.sech-hyperboliccsecant.asec-invers secant.astech-invrsehyperbolicsecrant.CSC-cosecant t.a CSC-inverseucosecant.acsch-invesserhyperboliccosecant.cot-cotangent.coth-hyperbolic cotangent.acot-inversecontangent.acoth ent .2.3常用数学函数exponential exp-exponential.log-natural logarithm.log 10-c