第1章MATLAB概述讲解.ppt

第1章 MATLAB概述 一、Matlab语言的发展 1980年前后，MATLAB的雏形：LINPACK 和EISPACK――美国国家科学委员会计划所开发的数值计算软件。 1984年成立MathWorks公司，推出MATLAB第1版(DOS版)。 1992年推出4.0版。 1997年推出5.0版。 2001年7月，推出版本6.1版。 我们教学使用的是7.01版。已经发展成为由MATLAB语言，MATLAB工作环境，MATLAB图形处理系统，MATLAB数学函数库和MATLAB应用程序接口五大部分组成的集数值计算，图形处理，程序开发为一体的功能强大的系统。 二、MATLAB语言的特点 1.高起点 ?????? 每个变量都代表一个矩阵。 ?????? 每个元素都看成复数。 ?????? 所有运算都对矩阵和复数同时有效。 2．良好的人机界面: ???????? 语言规则于笔算式的书写习惯相似，易写易读，易于交流。 ???????? 矩阵的行列数无需预先定义。 ???????? 键入算式立即得到结果，无需编译。每条语句立即执行，出错也会立即报告。 3.强大简易的绘图功能 能根据输入数据自动确定坐标系。 可定义多种坐标系。 能绘制三维坐标的曲线和曲面。 可设置不同颜色、线形、视角等参数。 4．智能化程度高。 ????? 绘图时自动选择最佳坐标。 ????? 数值积分时可自动按精度选择步长。 自动检测和显示程序错误的能力强。 5．功能丰富，扩展性强。 MATLAB分为基本部分和专业扩展两部分。基本部分包括矩阵运算和各种变换、代数和超越方程求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分等。扩展部分称为工具箱。即用基本语句编写的子程序集，用于解决某方面的专门问题。现在有控制系统、信号处理、图像处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络、小波分析等工具箱，并且向系统仿真和实时运行方面发展。 三、MATLAB背景 创始人：Cleve Moler 四、Matlab组成 Matlab：计算核心。针对不同领域的应用程序称为工具箱（toolbox） Simulink：仿真核心，用于连续和离散系统的动态仿真。相关的应用程序称为方块集（Blockset） Stateflow：用于仿真有限状态机或事件驱动系统，更偏重于和底层硬件相结合。相关应用程序称为Corder 总之，从matlab的发展过程可以看出，其大方向由纯粹的数值计算转到了计算仿真与硬件实现的集成。 五、matlab外观简介 菜单:进行各种所需操作 工具栏:直接进行相关操作,与菜单功能相同 历史命令表:显示以前执行过的命令 命令窗口:即为主窗口,在其中可以执行Matlab的命令 另外,还可以通过view/以下菜单的打开或关闭: 工作空间浏览器:显示有关工作变量 文件浏览器:对有关文件、路径进行管理 帮助浏览器:得到各命令的有关信息 六、matlab功能简介 Matlab主要使用其内部命令集来实现其强大的科学计算功能,因此,学习Matlab主要是掌握各种命令,尤其是常用命令的使用方法,并将其组合成各种科学计算程序,以之来解决实际问题.在此之前,我们先来概括描述一下Matlab的基本使用规则. 1.变量 变量使用规则： ?变量号必须以字母开头,可由字母、数字、下划线组成; ?区分大小写; ?变量名字符长不超过31个; ?系统中有固定的默认变量,表示特定数值或含义,注意避免冲突 如：pi～π; inf～无穷大； i,j～虚数单位等 2.数据类型 数值以双精度来表示存储,占8字节(bytes)16位有效数字,范围为10?308 ～10+308 显示格式有很多,即Matlab可按不同格式显示.如默认格式为short～小数点后保留4位，还可以设置为long～小数点后14位等等 而在Matlab5.3版后，也支持不同长度的整数、浮点数数据类型和字符、字符串等高级数据类型。 3.基本运算 Matlab运算符号很多,有算术运算,逻辑运算,位运算等.一般常用的符号有(+)、(-)、(*)、(/)、(^)等. 其运算分为带点和不带点两种情况,若带点（如.*）则表示对矩阵中每一元素做运算,若不带则是整个矩阵进行运算. 在Matlab窗口下进行基本运算，最简单方法即在（?）提示符后输入表达式即可，之后回车即可。 Matlab将结果直接存入默认变量“ans”中，并屏幕显示结果. 如：?（5×2＋3.5）/5? ans=2.700 一些需要强调的基本规则： 1）.Matlab使用变量不需预先声明，可直接使用。 2）.“%”视为之后的文字为程序注解，执行时忽略。 3）.可用“ ，