【matlab學(xué)習(xí)】Matlab基礎(chǔ)及其應(yīng)用

1、Matlab基礎(chǔ)及其應(yīng)用整理課件MATLAB課程介紹定位：公共基礎(chǔ)選修課定位：公共基礎(chǔ)選修課目標(biāo)：了解目標(biāo)：了解MATLABMATLAB，能夠熟練掌握數(shù)學(xué)，能夠熟練掌握數(shù)學(xué)（矩陣）運算，簡單編程，簡單的數(shù)據(jù)處（矩陣）運算，簡單編程，簡單的數(shù)據(jù)處理、符號運算及基本圖形繪制理、符號運算及基本圖形繪制. .對對MATLABMATLAB面面向?qū)ο缶幊膛c向?qū)ο缶幊膛csimulinksimulink有基本了解。有基本了解。整理課件主要內(nèi)容1. Matlab 概述與入門；2. 數(shù)據(jù)類型和運算；3. 數(shù)值計算；4. 符號運算；5. 數(shù)據(jù)和函數(shù)的可視化；6. Matlab編程；整理課件第一章 MATLAB語言概

2、述一、MATLAB產(chǎn)生的歷史背景Cleve Moler 博士 Cleve Moler is chairman and chief scientist at The MathWorks. Moler was a professor of math and computer science for almost 20 years at the University of Michigan, Stanford University and the University of New Mexico. 在70年代中期,Cleve Moler博士和其同事在美國國家科學(xué)基金的資助下開發(fā)了調(diào)用EISPACK和

3、LINPACK的FORTRAN子程序庫.EISPACK是特征值求解的FORTRAN程序庫,LINPACK是解線性方程的程序庫.在當(dāng)時,這兩個程序庫代表矩陣運算的最高水平. 整理課件一、MATLAB產(chǎn)生的歷史背景1983年春天,Cleve Moler到Standford大學(xué)講學(xué)，MATLAB深深地吸引了工程師John Little。John Little敏銳地覺察到MATLAB在工程領(lǐng)域的廣闊前景，同年，他和Cleve Moler，Steve Bangert一起，用C語言開發(fā)了第二代專業(yè)版。這一代的MATLAB語言同時具備了數(shù)值計算和數(shù)據(jù)圖示化的功能 。 Jack Little CEO / Fo

4、under Jack Little is president, CEO, and a co-founder of The MathWorks, Inc. He was a co-author and principal architect of early versions of the companys flagship MATLAB product as well as the Signal Processing Toolbox and the Control Systems Toolbox. 整理課件 MATLAB的第一個商業(yè)化的版本是1984年推出的是的DOS版本 1992年MathW

5、orks 公司于推出了版本， 1994年的版本擴(kuò)充了版本的功能，尤其在圖形界面設(shè)計方面更提供了新的方法。 1997年推出的版允許了更多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如單元數(shù)據(jù)、多維矩陣、對象與類等，使其成為一種更方便編程的語言。 1999年推出的 版在很多方面又進(jìn)一步改進(jìn)了 MATLAB 語言的功能。整理課件2000年10月底推出了其全新的 正式版(Release 12)，在核心數(shù)值算法、界面設(shè)計、外部接口、應(yīng)用桌面等諸多方面有了極大的改進(jìn)。2002年6月發(fā)布了其全新的 正式版(Release 13)2004年5月推出整理課件時至今日，經(jīng)過MathWorks公司的不斷完善，MATLAB已經(jīng)發(fā)展成為適合多學(xué)科，多

6、種工作平臺的功能強(qiáng)大的大型軟件。在國外，MATLAB已經(jīng)經(jīng)受了多年考驗。在歐美等高校，MATLAB已經(jīng)成為線性代數(shù)，自動控制理論，數(shù)理統(tǒng)計，數(shù)字信號處理，時間序列分析，動態(tài)系統(tǒng)仿真等高級課程的基本教學(xué)工具；成為攻讀學(xué)位的大學(xué)生，碩士生，博士生必須掌握的基本技能。在設(shè)計研究單位和工業(yè)部門，MATLAB被廣泛用于科學(xué)研究和解決各種具體問題。在國內(nèi)，特別是工程學(xué)術(shù)界，MATLAB也逐步盛行起來?？梢哉f，無論你從事工程方面的哪個學(xué)科，都能在MATLAB里找到合適的功能。 整理課件1. 語言簡潔緊湊語言簡潔緊湊，使用方便靈活，庫函數(shù)極，使用方便靈活，庫函數(shù)極其豐富；其豐富；2. 運算符豐富；運算符豐富；

7、3. 兼聚結(jié)構(gòu)化與面向?qū)ο缶幊痰奶匦?；兼聚結(jié)構(gòu)化與面向?qū)ο缶幊痰奶匦裕?. 程序設(shè)計自由度大；程序設(shè)計自由度大；5. 良好的程序可移植性；良好的程序可移植性；6. 強(qiáng)大的強(qiáng)大的圖形圖形功能；功能；7. 功能性功能性工具箱工具箱和學(xué)科性工具箱；和學(xué)科性工具箱；8. 源程序的開放性。源程序的開放性。二、MATLAB的語言特點整理課件線性方程組求解nnnnnnnnnnbxaxaxabxaxaxabxaxaxa22112222212111212111nnnnnnnnbbbxxxaaaaaaaaa2121212222111211當(dāng)D|A|0，方程組有解，可用Cramer法則求解。整理課件線性方程組求解D

8、DxDDxDDxnn,2211nnnnnnaaaaaaaaaD212222111211nninninnniiniiiaabaaaabaaaabaaD1,1,121, 221, 22111, 111, 111N階行列式的計算需要n！次乘法，求解n階線性方程組，共需要做(n+1)！次乘法。如n=20,則，需做：21！5.109091019整理課件線性方程組求解數(shù)值求解方法：1.直接法Gauss消去法、Gauss-Jordan消去法、矩陣分解法等。2.迭代法Jacobi迭代法、Gauss-Seidel迭代法和超松弛迭代法等。整理課件線性方程組求解Matlab求解過程：4 . 1541 . 2426

9、. 33321321321xxxxxxxxx整理課件數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理 一個工廠生產(chǎn)三種橄欖球用品一個工廠生產(chǎn)三種橄欖球用品 ： 防護(hù)帽、防護(hù)帽、 墊墊肩、臀墊。需要不同數(shù)量的：硬塑料肩、臀墊。需要不同數(shù)量的：硬塑料 、 泡沫泡沫塑料塑料 尼龍線尼龍線 、 勞動力。勞動力。為監(jiān)控生產(chǎn)，管理者對它們之間的關(guān)系十分關(guān)為監(jiān)控生產(chǎn)，管理者對它們之間的關(guān)系十分關(guān)心。為把握這些量的關(guān)系，列出下面的表格心。為把握這些量的關(guān)系，列出下面的表格整理課件整理課件204512204050151045602035223331231224BAC = 220 146 475 320 105 89 300 205 125 10

10、1 345 225 165 114 370 255輸入下面Matlab指令A(yù)=4 2 3;1 3 2;1 3 3;3 2 2;B=35 20 60 45;10 15 50 40;20 12 45 20;C=A*B整理課件整理課件是否正確？錯誤，未考慮其一為標(biāo)量加入標(biāo)量判定，是否就是通用程序了？錯誤，考慮其一或二者為復(fù)數(shù)矩陣MATLAB 實現(xiàn)：C=A*B整理課件0123456- 1- 0 .8- 0 .6- 0 .4- 0 .200 .20 .40 .60 .81例、用簡短命令計算并繪制在0 x6范圍內(nèi)的sin(2x)、sinx2、sin2x。x=linspace(0,6)y1=sin(2*x)

11、,y2=sin(x.2),y3=(sin(x).2;plot(x,y1,x, y2,x, y3)整理課件整理課件用四種方法描述cos(x)*sin(y)圖形- 505- 4- 2024- 1- 0 . 500 . 51- 505- 4- 2024- 1- 0 . 500 . 51- 4- 2024- 4- 3- 2- 101234整理課件整理課件matlab工具箱nMATLAB主工具箱主工具箱n符號數(shù)學(xué)工具箱符號數(shù)學(xué)工具箱nSIMULINK仿真工具箱仿真工具箱n控制系統(tǒng)工具箱控制系統(tǒng)工具箱n信號處理工具箱信號處理工具箱n圖象處理工具箱圖象處理工具箱n通訊工具箱通訊工具箱n系統(tǒng)辨識工具箱系統(tǒng)辨識

12、工具箱n神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)工具箱神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)工具箱n金融工具箱金融工具箱整理課件整理課件三Matlab 界面與初步操作workspace指令窗口指令窗口菜單菜單工作目錄選擇欄工作目錄選擇欄快捷工具欄快捷工具欄整理課件Command window運行入門 最簡單的計算器使用法； 數(shù)值、變量和表達(dá)式； 指令行中的標(biāo)點符號； 計算結(jié)果的圖形表示；整理課件求的運算結(jié)果。23)47(212 (12+2*(7-4)/32ans = 2 指令輸入提示符Answer的縮寫整理課件簡單矩陣的輸入步驟： A=1,2,3;4,5,6;7,8,9A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 整理課件指令續(xù)行輸入 S=1-1/2+

13、1/3-1/4+.1/5-1/6+1/7-1/8S = 續(xù)行符號續(xù)行符號整理課件數(shù)值、變量和表達(dá)式 數(shù)值的記述；數(shù)值的記述； 變量命名規(guī)則；變量命名規(guī)則； Matlab默認(rèn)的預(yù)定義默認(rèn)的預(yù)定義變量；變量； 運算符和表達(dá)式；運算符和表達(dá)式； 復(fù)數(shù)和復(fù)數(shù)矩陣；復(fù)數(shù)和復(fù)數(shù)矩陣；Matlab采用習(xí)慣的十進(jìn)制表示：數(shù)值范圍：10e-30810e308大小寫敏感；首字母為英文（少于63個字符）；變量名不包含空格、標(biāo)點；整理課件 畫出衰減振蕩曲線及其它的包絡(luò)線。的取值范圍是。teyt3sin330tey4 , 0t=0:pi/50:4*pi;y0=exp(-t/3);y=exp(-t/3).*sin(3*t);plot(t,y,-r,t,y0,:b,t,-y0,:b)grid 051015-1-0.500.51整理課件2222)sin(yxyxz畫