清华大学matlab教程ppt(全)

1、Matlab语言及其应用，讲师：李欣单位：清华大学email:2，课程的目的，课程安排的特点，3，课程的功能，MATLAB已经成为许多课程的基本教学工具，如线性代数，自动控制理论，数字信号处理，时间序列分析，动态系统仿真，图像处理等。已经成为本科生、硕士生和博士生必须掌握的基本技能。Matlab已被广泛用于研究和解决设计研究单位和工业部门的各种具体工程问题。可以预见，Matlab在我国的科学研究和工程应用中将发挥越来越重要的作用。4、讲授MATLAB语言的基本知识，介绍MATLAB产品的系统，MATLAB桌面工具的使用，重点讲解MATLAB数据可视化和数值计算的基本步骤，以及如何使用MATLA

2、B语言编写整洁、高效、标准化的程序。它还涉及一些特定的专业应用工具箱(如：信号处理工具箱、图像处理工具箱等)。)。通过本课程的学习，我们可以了解、熟悉和掌握MATLAB的基本编程方法，初步具备使用计算机处理和解决实际问题的能力，为后续专业课程的进一步学习做准备。本课程的目的和特点是跨学科课程，是计算机技术、数学理论知识和许多工程理论知识的综合。实践课程。内容多，课时少，所以要求学生在课堂上认真听讲，并充分利用计算机练习来消化、理解和掌握课堂上讲解的内容。5.课程安排和课堂教学：共24小时；(1-12周)计算机实验：共24小时。(2-13周，星期二，7-8节，九时401，402，403)学业成绩

3、：1)计算机实验成绩占30%；2)出勤率10%；3)考试60%(课堂考试)。主要参考书有张志勇等主编的Matlab 6.5等。由北京航空航天大学出版，薛等于2003年用Matlab求解。清华大学出版社，刘卫国主编，2004年，高等教育出版社，6。教学目的，讲授MATLAB的一般功能。从浅入深，举例教学。在科学计算方面，强调理论概念、算法和实际计算之间的关系。7、第一堂课是对Matlab的概述，前言是对Matlab桌面环境的概述和介绍性知识，而8、1是对Matlab的概述，包括Matlab的发展历史，Matlab语言在Matlab产品族系统中的特点。目的充分了解Matlab软件包，激发学习Mat

4、lab软件的兴趣。9，1.1 MATLAB的历史和影响。20世纪70年代中期，克里夫莫勒和他的同事在美国国家基金会的帮助下，开发了LINPACK和EISPACK的FORTRAN语言子程序库，代表了当时矩阵运算的最高水平。20世纪70年代末，美国新墨西哥大学计算机科学系主任西弗莫勒(CIeve Moler)在给学生上线性代数课时，开始用FORTRAN语言为学生编写一个使用LINPACK和EISPACK的接口程序。他把这个程序命名为MATLAB，它的名字是由MATrix和LABoratory的前三个字母合成的。1978年，马拉布出现了。这个项目非常成功，受到学生们的广泛欢迎。在接下来的几年里，Ma

5、tlab已经被许多大学用作教学辅助软件，并作为免费软件在公众中广泛传播。克里夫莫勒，10岁。将MATLAB商业化的不是克里夫莫勒，而是一个名叫杰克利特尔的人。当免费的MATLAB软件来到斯坦福大学时，杰克利特尔主修控制，所以他在那时接触了MATLAB。直觉告诉他，这是一款极具开发潜力的软件。因此，毕业后不久，他就开始用C语言重写MATLAB的核心。在Moler的帮助下，MathWorks公司于1984年成立，并首次推出了商业版的MATLAB。在其商业版本的早期，MATLAB以其卓越的质量(高效的数据计算能力和开放的体系结构)占据了大多数数学计算软件的市场，一些原本用于控制领域的封闭的数学计算软

6、件包(如英国的UMIST、瑞典的LUND和SIMNON、德国的KEDDC)在MATLAB上相继被淘汰或重建。克里夫莫勒仍然是这家公司的首席科学家。他60多岁了，经常亲自写程序，这非常令人钦佩。如果你有关于数值运算的高级问题，大部分都会在被送到数学工厂后由克里夫莫勒来回答。1994年，一个Fdiv的缺陷出现在奔腾芯片上，克里夫莫勒是第一个用软件解决这个缺陷的人，这个软件曾经很流行。在公司的前五年，杰克利特尔工作非常努力，经常担任几个职位(董事长、总经理、市场营销、项目开发等)。)，但公司一直在稳步发展，从最初的一人公司发展到1993年的200人，到2000年的500多人，到2005年的1300名

7、员工，这不仅打败了其他竞争软件，而且有一个繁荣的未来。根据杰克利特尔的个人陈述，MATLAB早期成功的两个主要因素是：选择C语言和选择PC作为主要平台，这似乎呼应了微软的成功。MathWorks公司仍是一家私营企业，尚未上市，这与杰克利特尔的个人想法有关。他认为，MATLAB的设计方向应该始终以客户的需求和软件的完整性为首要目标，而不是以盈利为主要目的，所以MATLAB一直在争取稳定的进步，不会因为上市而受到股东的影响。这也是为什么新版本的MATLAB总是迟到的原因，因为他们不会因为市场需求而推出不成熟的产品。此外，由于杰克利特尔的保守性格，除了MATLAB/Simulink，MathWork

8、s从未涉足其他行业。目前，MathWorks是商场中混乱的并购或分离的绝缘体。1992年，引入了支持Windows 3.x的MATLAB 4.0，增加了Simulink、控制、神经网络和信号处理等专用工具箱。1993年11月，MathWorks公司推出了主要增加符号运算功能的Matlab 4.1。当升级到Matlab 4.2c时，该功能被用户广泛使用。1997年，MATLAB版本问世，实现了真正的32位操作，加速了数值计算，有效地显示了图形。2001年初，MathWorks公司推出了Matlab 6.0(R12)。2002年7月，引入了Matlab 6.5(R13)。在这个版本中，Simuli

9、nk被升级到5.0，其性能得到了极大的提高。另一个主要特点是引入了JIT程序加速器，大大提高了Matlab的计算速度。2005年9月，MAILAB 7.1(第14版SP3)发布了。在这个版本中，Simulink被升级到6.3，这提高了软件性能并使用户界面更加友好。值得注意的是，MATLAB版采用了更先进的数学程序库，即“LAPACK”和“BLAS”。目前，Matlab软件支持多种系统平台，如通用窗口、UNIX、Linux等。Matlab版本的开发，13。MATLAB经过近30年的专门构建和20多年的完善。它基于高性能数组运算(包括矩阵运算)，不仅实现了大多数数学算法的高效运行功能和数据可视化，

10、而且提供了一种非常高效的计算机高级编程语言。在用户的参与下，各专业领域的工具箱不断发展和完善。Matlab已经取得了巨大的成功并得到了广泛的应用。早在20世纪90年代，欧美等发达国家的大学就将MATLAB列为一种必须掌握的编程语言。近年来，国内许多大学都将MATLAB列为本科生的必修课。与Maple和Mathematica相比，MATLAB擅长数值计算，而Maple等擅长符号运算，可以给出解析解和任意精度的解，但处理大量数据的能力远不如MATLAB。MATLAB软件以其强大的功能和广泛的应用，成为21世纪最重要的科学计算语言。这表明了学习掌握这个工具的重要性。MATLAB产品由几个模块组成，不

11、同的模块执行不同的功能，其中：实际上，MATLAB本身就是一个极其丰富的资源库，那么我们应该从哪个部分开始学习使用MATLAB呢？有必要了解这个软件产品的体系结构。MATLAB编译器可以将MATLAB程序文件编译成标准的C/C语言文件，生成的标准C/C文件可以被任何C/C编译器编译成函数库或可执行文件，以提高程序的运行效率。1.2、MATLAB产品的体系结构、MATLAB、MATLAB工具箱es、MATLAB编译器、Simulink、Simulink模块集、实时车间(RTW)、状态流、状态流编码器，这些模块产品之间的关系可如图1.1所示。图1.1围绕MATLAB计算核心的MATLAB产品架构，

12、形成了许多适用于不同应用领域的算法包，称为专用工具箱。这些工具箱的列表和每个工具箱的使用可以在MATLAB的在线帮助文档中找到。大约有40个工具箱是由MATLAB自己提供的，还有一些工具箱是由其他公司或研究机构开发和提供的。这些工具箱的总数已经超过100个，并且新的工具箱正在增加。如果你有一个特殊的应用领域，你可以首先在网上找到是否有相关的工具箱。很有可能有人已经把你想做的应用程序放进了工具箱。Simulink是连续时间或离散时间动态系统建模、分析和仿真的核心。实时工作室是一个实时代码生成工具，可以根据Simulink模型生成程序源代码，对生成的源代码进行打包和编译，生成实时应用程序。从现有的

13、Simulink和Stateflow自动生成c语言程序代码、定点块集和c语言程序代码的功能到VHDL(超高速集成电路硬件描述语言，一种标准硬件电路设计语言)，可以看出高级系统仿真或低级芯片算法设计都可以通过MATLAB、Simulink、Stateflow和相关的工具箱来完成。Stateflow是一种基于有限状态机理论的复杂事件驱动系统建模和仿真工具。状态流编码器是一种基于状态流状态图的高效优化程序代码。围绕Simulink仿真核心开发的应用包称为模块集，MATLAB产品提供了许多特殊的模块集，如通信模块集、DSP模块集、SimPowerSystem模块集、信号处理模块集等。详情请参阅MATL

14、AB在线帮助文档。MATLAB是MATLAB产品族的计算核心和基础，是集高性能数值计算和数据可视化于一体的高效编程语言。15，1.3 MATLAB编程语言的特点，简单的语法规则。与其他编程语言(如C、Fortran等)相比。)，默认的编程规则更接近传统的数学表示。对于数组变量的使用，不需要预先声明类型和申请内存空间。MATLAB语言主要有以下特点：MATLAB的基本语言环境提供了数千种计算功能，大大提高了用户的编程效率。例如，fft函数可以完成指定数据的快速傅立叶变换。如果这个任务是通过用C语言编程来实现的，那么它必须由至少几十种C语言来完成。因此，MATLAB是一种简单、强大、高效的编程语言

15、。平台无关性(可移植性)。MATLAB软件可以在许多不同的计算机系统平台上运行，如视窗操作系统、许多不同版本的UNIX和Linux。无论您编写哪个平台，程序都可以在其他平台上运行，对于独立于平台的MATLAB数据文件也是如此。极大地保护了用户的劳动，给用户带来了方便。其绘图功能也与平台无关。无论任何系统平台，只要MATLAB能运行，其图形功能命令就能正常运行。MATLAB是一种脚本解释语言。无论它是命令、函数还是变量，只要在命令窗口的提示下键入并“输入”，都将由MATLAB解释和执行。16、强大的数值运算优势符号运算优势(Maple)强大的2D和3D数据可视化功能，许多功能函数具有算法自适应能

16、力，17、语言简单，内涵丰富，语言及其书写形式非常接近常规的数学书写形式；它的操作和功能说明用一些常用计算机和数学书籍中的简单英语单词来表达，如：帮助、清晰等。完整的帮助系统，易学易用。MATLAB已经成为一个开放的系统，具有很强的可扩展性和可开发性。用户可以方便地开发自己的工具箱和与Fortran、C等语言的接口。编程简单高效。Matlab以数组为基本计算单元，具有大量的算法优化功能，18，2 MATLAB桌面环境和入门知识。启动并退出MATLAB命令窗口，使用数字表示、变量和表达式命令历史窗口工作区获取在线帮助。19 . 2 . 1启动和退出MATLAB。双击桌面上的MATLAB7.1图标或窗口桌面上的“开始”、“所有程序”、“Matlab 7.1”和“Matlab 7.1”来启动MATLAB。退出MATLAB以关闭MATL