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第一章 Matlab基本操作
数值计算
Matlab 简介
在欧美各高等院校,Matlab 已经成为线性代数、数值分析、数理统计、自动控制理论、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图像处理等课程的基本教学工具,已成为大学生必须掌握的基本技能之一。Matlab 功能强大、简单易学、编程效率高,深受广大科技工作者的欢迎。
Matlab是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言,自 1984 年推向市场以来,历经三十多年的发展与竞争,现已成为国际公认的最优秀的工程应用开发环境。
Matlab 简介
Matlab: Matrix Laboratory 矩阵实验室
Matlab 的发展
1980年,Moler 教授用 Fortran 语言编写了集命令翻译、 科学计算于一身的一套交互式软件系统。
1984年,Moler 等成立了 The MathWorks 的公司,用 C 语言完全改写 Matlab,并推出第一个商业版。
增添图形图像处理、符号运算、以及与其他流行软件 的接口功能,使得 Matlab 的功能越来越强大。
到九十年代,在国际上 30 几个数学类科技应用软件中, Matlab 在数值计算方面独占鳌头。
目前,Matlab 已成为世界顶尖的数学应用软件,以其强大的工程计算、算法研究、工程绘图、应用程序开发、数据分析和动态仿真等功能,在航空航天、机械制造和工程建筑等领域发挥着越来越重要的作用。就影响而言,至今仍然没有一个别的计算软件可与 Matlab 匹敌。
Matlab 的发行
1984年,Matlab (DOS版,182K,20多个函数)
1992年,Matlab (93年推出Windows版,加入 simulink)1994年,Matlab (得到广泛重视和应用)
1999年,Matlab (真正实现32位运算)2002年,Matlab (采用JIT加速器)
2004年,Matlab
自2006年起,Matlab每年更新两次
Matlab 简介
Matlab 的特点与功能
Matlab 具有很强的数值计算功能
Matlab 以矩阵作为数据操作的基本单位, 但无需预先指定矩阵维数(动态定维)
按照 IEEE 的数值计算标准进行计算
提供十分丰富的数值计算函数,方便计算,提高效率
Matlab 命令与数学中的符号、公式非常接近, 可读性强,容易掌握
Matlab 是一个交互式软件系统
输入一条命令,立即就可以得出该命令的结果
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Matlab 的特点与功能
Matlab 符号计算功能
Matlab 和著名的符号计算语言 Maple 相结合
Matlab 的编程功能
Matlab具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征,而且简单易学、编程效率高。通过 Matlab 进行编程完成特定的任务
Matlab 的绘图功能
Matlab提供丰富的绘图命令,很方便实现数据的可视化
Matlab 丰富的工具箱(toolbox)
Matlab 的特点与功能
根据专门领域中的特殊需要而设计的各种可选工具箱
Matlab 的 Simulink 动态仿真集成环境
提供建立系统模型、选择仿真参数和数值算法、启动仿真程序对该系统进行仿真、设置不同的输出方式来观察仿真结果等功能
Symbolic Math
PDE
Optimization
Signal process
Image Process
Statistics
Control System
System Identification
……
Matlab 的基本用法
Matlab 系统的启动
使用 Windows “开始”菜单
运行 Matlab 系统启动程序 matlab
双击 Matlab 快捷图标
Matlab 系统的退出
在 Matlab 主窗口 File 菜单中选择 Exit Matlab
在 Matlab 命令窗口输入 exit 或 quit
单击 Matlab 主窗口的“关闭”按钮
注:在任何时候,只要按ctrl+c,MATLAB将停止运行的所有工作
Matlab 的工作界面
命令窗口
当前工作目录
当前工作空间
输入命令的历史记录
命令
提示符
Matlab 的命令窗口
交互式的命令执行方式
在Command Window内的提示符(>>)之后输入运算式,并按 Enter 键即可
缺省变量名「ans」
若不想在屏幕上输出结果,可以在语句最后加分号
cos(0),2^10,2+4i
A=[1 2 3;2 4 6;3 6 9]
det(A)
t=0:pi/100:2*