仿真_1_1_MATLAB基础剖析.ppt

第1章 仿真软件 —MATLAB基础与应用 第一章 仿真软件—MATLAB基础与应用 1.1 引言 一、 MATLAB的历史背景 　全名：矩阵实验室(MATrix LABoratory）是以数值计算、数据图示为基础，包含多种专业工具箱，适合多学科、多平台的功能强劲的大型软件。 70年代，由美国New Mexico大学计算机系主任Cleve Moler讲授线性代数时编写，受到师生的欢迎而广为流传。 1984年成立MathWorks公司，并把MATLAB正式推向市场。MATLAB的内核采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数据图视功能。 在此之前，国际上的数值计算软件包大多使用Fortran、C编写，缺点：适应面窄、可扩充性差、不开放等，难以推广应用。 MATLAB的出现打破了这一局面，它的高度适应性、可扩充性等优良特性吸引了很多科学界人士，很多人开始在MATLAB上开发自己的应用工具箱，MATLAB一步步壮大起来。 MATLAB由原来的只有UNIX版本，发展到DOS版、Windows版等多种版本；目前，已发展到了2012a版，其中包含的工具箱有30多个，还有很多MATLAB工具箱可以从Internet网络上取到，包含的学科很多，并且比较多的工具箱是免费的。 1.2 MATLAB基础 1.2.1、 MATLAB基本操作 (１) 工作空间的管理 双击图标 　 可启动matlab，通常进入“命令窗口”，可实现对工作空间workspace的管理，可执行matlab所有的命令，创建文件、图形，完成运算等。 (2) 设置工作路径 　　路径设置很重要，否则可能无法读取某些文件，导致程序无法进行。 路径设置有两种方法： 命令方式：直接在命令窗口用path命令,显示已规定的有哪些信誉好的足球投注网站路径；path(path,’c:\aa\bb\cc’)可添加路径,但退出matlab后再次进入，不保留。 菜单方式：File?Set Path进入，可方便地添加和更改工作路径，而且只要save 后可保存住。 　　当前路径可在命令窗口的Current Directory处设置，可方便对文件进行open、save操作。 (3) 文件格式 MATLAB语言文件格式有两种: 在命令窗口下执行的脚本文件,所用的变量都要在工作空间中建立并获得，退出MATLAB后就释放了。若想保留，可存储工作空间。 可存取的M-file文件,在File?New?M-file,进入Editor/Debugger窗口编辑M-file文件。 1.2.2、 MATLAB基本设计 　1、变量 变量在使用前不需定义维数和大小。 命名规则：以字母打头、不含标点符号、最多不超过19个字符，区分字母的大小写，如X1、 x1、 a、 A等。另外要避免使用特殊变量。 变量可按需要定义成全局变量和局部变量： 函数文件中定义的变量为局部变量，在函数内有效。 全局变量的定义： global 变量名 避免使用特殊变量： 2、 数据 MATLAB的数值计算都采用双精度浮点运算，指定精度运算需用符号工具箱处理。在数值计算中只能改变数值的显示格式。 改变数值显示格式的方法: 菜单方式： File ? Preference中Command Window ? Text display ? Numeric format中设置。　　 3、 常用标点符号 ，和　；可用于隔开放在一行中的多条命令，或者命令的末尾，注意区别： 　 逗号，显示运行结果 　 分号；不显示运行的结果 …　如果一行中无法写下一个完整命令，可在行尾加入三个连续的点，表示命令余下的部分在下一行出现。 百分号%之后的所有文字为注释，注释为单行型。 4、简单数学运算 　　 MATLAB可以象计算器一样进行一些简单的数学运算,如可直接输入16*12.2+25*1.82 计算。常用运算符有： 　　 MATLAB支持常用的基本数学函数，要注意只对弧度操作，如sin(30*pi/180)=0.5。 复数运算不需要特殊处理，用i、j和sqt(-x)表示，运算时与实数运算形式相同。还可以用real、imag、abs、angle命令来表示一个复数的实部、虚部、幅值和相角。 　 1.2.3、 矩阵运算 　 MATLAB最基本、也是最重要的功能就是进行实数矩阵或者复数矩阵的运算。 向量可作为矩阵的一行或者一列，标量（一个数）优势则可以作为只含有一个元素的矩阵，故向量和标量都可以作为特殊矩阵来处理。矩阵的操作和命令和我们平时使用的形