MATLAB学习课件.ppt

1、计算机学院 郭江鸿 21B434 82519604,MATLAB工程计算及应用,参考教材 : MATLAB程序设计与应用(第二版) 刘卫国 主编 高等教育出版社,1,MATLAB的由来,在70年代中期，新墨西哥大学的Cleve Moler教授开发了一些用于解“线性方程”的子程序库，并在课堂上介绍给同学们，取名为MATLAB （ MATrix LABoratory矩阵实验室）。,80年代中期，工程师John Little意识到MATLAB在工程领域的应用，在84年与Moler等人创立了Math Works公司，将第二代MATLAB推向市场。,2,MATLAB的发展,1984年推出第一个MATLA

2、B商业版本(DOS版)，内核采用C语言编写，除原有的数值计算能力外，还新增了数据图视功能。 1995年MATLAB4.2，应用于Windows3.x。 1999年推出MATLAB5.3。 2002年推出MATLAB6.5。 2004年7月推出7.0版、继而推出7.1版、7.3( R2006b)版，7.4(R2007a), 7.5(R2007b), 7.6(R2008a), 7.7(R2008b) 8.0(R2012b)版 2013年 MATLAB8.1 (2013a),3,MATLAB是什么？,MATLAB是一种进行科学和工程计算、可视化及编程的高级语言和交互式环境。 MATLAB有很强的数值

3、计算功能，有涉及到各学科的丰富的函数可供使用。与其它语言相比，MATLAB的程序简洁，比如：求解线性程组，A为非奇异方阵，MATLAB直接用B即可得到结果。 MATLAB在90年代已经作为美国大学工科学生必修的计算机语言之一。,4,MATLAB的特色,（1）具有强大的数值计算功能 包括各种矩阵运算、数值微分、数值积分、插值、拟合、求极值、方程求根、FFT 等。 （2）具有很好的图视系统 可方便地画出两维和三维图形，使计算数据可视化，可以处理图像、视频及声音等。 （3）具有丰富的、涉及到各种学科的工具箱 广泛用于信号处理和通信、图像和视频处理、控制系统、测试和测量、计算金融学及计算生物学等领域。

4、,5,6,MATLAB丰富的 工具箱,（4）具有很好的开放性与扩展性 （5）具有完善的帮助系统。 MATLAB是一个理想的辅助设计及计算工具。,MATLAB功能演示,（1）数值计算1求高次方程 2x5-3x3+71x2-9x+13=0的全部根。 p=2, 0, -3, 71, -9, 13; x=roots(p) x = -3.4914 1.6863 + 2.6947i 1.6863 - 2.6947i 0.0594 + 0.4251i 0.0594 - 0.4251i,7,MATLAB功能演示,（2）数值计算2求解线性方程组 a = 2, 3, -1; 8, 2, 3; 45, 3, 9;

5、b = 2; 4; 23; X = inv(a)*b %或者X=ab X = 0.5531 0.2051 -0.2784,8,MATLAB功能演示,（3）数值计算3求积分 quad(x.*log(1+x),0,1) ans = 0.2500,9,MATLAB功能演示,（4）符号运算求方程根 syms a b c x x=solve(a*x*x+b*x+c=0) x = 1/2/a*(-b+(b2-4*a*c)(1/2) 1/2/a*(-b-(b2-4*a*c)(1/2),10,MATLAB功能演示,（5）绘制二维图形 分别绘制函数y1=2-|x|和y2=sin(x)的曲线。 x = -2*pi

6、 : pi/180 :2*pi ; y1 = 2 . (-abs(x) ; y2 = sin(x) ; plot( x, y1, : , x, y2) ;,11,MATLAB功能演示,（6）绘制三维图形 在xy平面内选择区域-8，8x-8，8，绘制右面函数的三维曲面图 x,y=meshgrid(-8:0.5:8); z=sin(sqrt(x.2+y.2)./sqrt(x.2+y.2+eps); subplot(2,2,1); meshc(x,y,z); subplot(2,2,2); meshz(x,y,z); subplot(2,2,3); surfc(x,y,z); subplot(2,2

7、,4); surfl(x,y,z);,12,MATLAB的工作环境（Development Environment）,命令窗口(Command Window):交互窗口，显示执行结果。 工作空间(Workspace) ：存储各变量的值。 历史命令窗口(Command History)：保留了执行过的命令 Start按钮：执行MATLAB的各种工具。,13,1、MATLAB通常工作在交互状态下，是命令窗口的操作提示符，在其后输入一行命令，MATLAB立即解释执行,并在屏幕上显示结果。 若命令以分号“;”结束，则不显示结果。 2、MATLAB系统也可以执行储存在“.m”文件中的MATLAB程序（命

8、令序列）。,例如： (5*2+1.3-0.8)*10/25 x=3 y=6*x2 x=2 4 6 8 10 y=2.x plot(x,y),练习：依次顺序执行前面功能演示示例（1）（6）中各命令，注意观察执行结果以及工作空间、历史窗口内容变化。,14,MATLAB的帮助功能,1、学习和使用MATLAB 命令和函数： 利用help或doc来了解指定Matlab命令或函数的功能和使用方法。 例如： help plot doc plot lookfor 命令(matlab中的google)搜索 例如： lookfor Rectangle 2、MATLAB自带的演示系统： demo 命令 每个演示可以

9、通过edit命令查看相应的命令文件源代码。 如： edit tori4.m 3、了解各领域工具箱 通过窗口左下角“start”按钮-toolboxes - 例如： Image Processing toolbox -demos-Enhancement -Contrast Enhancement tec,15,课程内容,. 第1章 MATLAB简介（1学时） . 第2章 MATLAB数据及其运算（2+2学时） . 第3章 MATLAB矩阵分析与处理（2学时） . 第4章 MATLAB程序设计 （3+2学时） . 第5章 MATLAB绘图 （1+2学时） . 第6章 MATLAB数值计算 （3+2学时） . 第7章 MATLAB符号计算 （1+2学时） . *第8章 MATLAB Simulink仿真基础 （ 1学时） . *第9章 MATLAB应用,16,考核方式,成绩构成 3次考勤 15% 3次平时作业 15% 期末笔试 70% 平时作业 各章节结束后布置作业，可任选3次作业上交 考试方式 开卷,17,互联网上的MATLAB资源,官方网站 Mathworks的官方网站: MATHTools站点： 交流论