计算机建模与仿真-第1-2-章-new.ppt

计算机建模与仿真 主 讲：应明峰 1、什么是建模与仿真？ 建模：对所要研究的系统在某些特定方面的抽象 仿真：以系统数学模型为基础，以计算机为工具对系统进行实验研究的一种方法。 2、对我们电气、自动化专业发展的帮助 为控制系统各种实验提供方便、廉价、灵活可靠数学模型。 学习参考资料 书籍： 《MATLAB教程》 罗建军 电子工业出版社 网站： / MATLAB中国论坛|实验室爱好者之家 第二章 MATLAB系统概述 2.1 MATLAB语言的发展 2.2 MATLAB语言的特点 2.3 MATLAB的工作环境 2.4 MATLAB演示程序 2.1 MATLAB语言的发展 作为一种科学计算语言，同类的有Maple、Mathematica、MathCAD…等语言，而MATLAB语言具有如下特点： 科学计算——强 科学绘图和多媒体效果——强 公式推导——较强 实时运行——发展中 与其他算法语言相比，编程量只有几分之一， 而且作图和多媒体功能丰富 2.1 MATLAB语言的发展 MATLAB是由Mathwork公司于1984年正式推出的， 1988年出了3.1（Dos）版本； 1992年出了4.1（Windows）版本； 1997年出了5.1（Windows）版本； 2001年初，推出了MATLAB6.1（R12）的正式版； 2002年出了6.3（R13）版本； 2003年底，出现了MATLAB7.0测试版； 对于学习语法基础的人来说，各版本的差别不太大，本书以7.0为基础给大家进行讲解。 2.2 MATLAB语言的特点 MATLAB是“矩阵实验室”（MATrix LABoratory）的缩写，是以矩阵运算为基础的交互式程序语言。其主要特点是： 1. 友好的工作平台和编程环境2.简单易用的程序语 3.强大的科学计算机数据处理能力 4.出色的图形处理功能 5.应用广泛的模块集合工具箱 6.实用的程序接口和发布平台 7.应用软件开发（包括用户界面） 8. Matlab常用工具箱介绍(英汉对照) 2.2 MATLAB语言的特点 1.友好的工作平台和编程环境 （MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件，其中许多工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径有哪些信誉好的足球投注网站和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着MATLAB的商业化以及软件本身的不断升级，MATLAB的用户界面也越来越精致，更加接近Windows的标准界面，人机交互性更强，操作更简单。而且新版本的MATLAB提供了完整的联机查询、帮助系统，极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统，程序不必经过编译就可以直接运行，而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。 2.2 MATLAB语言的特点 2.简单易用的程序语言 Matlab一个高级的距阵/阵列语言，它包含控制语句、 函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序(M文件)后再一起运行。新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C＋＋语言基础上的，因此语法特征与C＋＋语言极为相似，而且更加简单，更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强，这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。 2.2 MATLAB语言的特点 3.强大的科学计算机数据处理能力 MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数，可以方便的实现用户所需的各种计算功能。函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的必威体育精装版研究成果，而前经过了各种优化和容错处理。在通常情况下，可以用它来代替底层编程语言，如C和C++ 。在计算要求相同的情况下，使用MATLAB的编程工作量会大大减少。MATLAB的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如距阵，特征向量、快速傅立叶变换的复杂函数。函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程的组的求解、符号运算、傅立叶变换和数据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函数和其他初等数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等。 2.2 MATLAB语言的特点 4.出色的图形处理功能 MATLAB自产生之日起就具有方便的数据可视化功能，以将向量和距阵用图形表现出来，并且可以对图形进行标注和打印。高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作