Matlab工程应用基础.ppt

1、Matlab工程应用基础Application of Matlab in Engineering,学 时：32（讲课16， 上机16） 学分：2 适用对象：工程类专业本科生 教学方法：授课、上机练习和自学相结合 考核要求：平时成绩（以上机为主）30%，最终考试70% 授课教师：姜歌东（) 上 课：星期2、4（7、8节），西2-西305 上 机：星期1、3（7、8节），教1-南406,使用教材及参考书,1. 苏晓生，掌握Matlab 6.0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, Edward B

2、. 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，Matlab 6.0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

3、、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和运算方法。初步具有将一般数学问题转化为计算模型的能力，并能够使用常用的几种常用的函数进行简单的问题求解。 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，学会使用数组和简单M文件的编程，了解类和对象的概念。 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

4、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”（ MATrix LABoratory）的缩写，最初版本是由 Cleve Moler 博士用 FORTRAN 语言开发的矩阵分析软件。 80 年代初期，由 Cleve Moler 和 John Little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

5、统的 MATLAB 4.x 版本。 1997 年推出 5.1 版本。 1998 年推出 5.2 版本。 1999 年推出 MATLAB 5.3 版本，MATLAB 5.3对应于 Release 11 。 2000 年又推出了更为简便易学的 MATLAB 6.0 版本，MATLAB 6.0 对应于 Release 12。,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

6、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（ Launch Pad）、工作区（ Workspace）、命令历史（ Command History）、当前路径（ Current

7、 Directory）和命令窗口（ Command Windows）。,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。

8、,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,for i=1:100 x(i)=0.1*i; y(i)=3*x(i)3- 10*x(i)2+5*x(

9、i)-8; end plot(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

10、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,第1章上机练习,（ 1）以两种方式打开 MATLAB 工作窗口，进入MATLAB 6.0 的工作环境，并退出。 （ 2）尝试、熟悉 MATLAB 6.0 的各栏菜单以及各个工具栏的功能。 （ 3）重新启动 MATLAB 6.0，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，与