第1篇基础篇

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1、第1章MATLAB概述MATLAB是MATrixLABoratory（矩阵实验室）的缩写。20壯纪80年代初，MATLAB的创始人CleveMoler博士在美国新墨四哥州人学讲授线性代数课程时发现采用高级语言编写程序很不方便，为了减轻学生编程的负担，他构思并开发了MATLAB软件。经过几年的试用之后，该软件的公开版本于1984年正式推出。后来，以Moler为首的一批数学家与软件专家组建了TheMathWorks软件开发公司，专门扩展并改进MATLABoMATLAB主要面对科学计算、可视化及交互式程序设计的高科技计算坏境。它将数值分析、炬

2、阵计算、科学数据可视化及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统的非交互式程序设计语言（如C、Fortnm语言）,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。1.1MATLAB发展历程在20世纪70年代，CleveMoler在给学生讲授线性代数课程时，为了方便学生学习，他利川业余时间开发了两个矩阵运算相关的了程序库，并编写了相应的接口程序。CleveMoler将这个接口程序取名为MATLABo在以后的数年里

3、，MATLAB在多所大学里作为教学辅助软件使用，并作为面向人众的免费软件广为流传。1983年春天,CleveMoler到斯坦福大学讲学时,和JohnLittle、SteveBangert一起，由SteveBangert主持开发编译解释程序，SteveKleiman完成图形功能的设计，JohnLittle和CleveMoler主持开发了各类数学分析的子模块，撰写用户指南和大部分的M文件。这样用C语言开发了第二代MATLAB专业版，也是MATLAB的第一个商用版，同时赋了了它数值计算和数据图示化的功能。白从第一版发行以来，己冇众多的科技工作

4、者加入到MATLAB的开发队伍中，并为形成今天的MATLAB系统作出了巨大的贡献。1984年，CleveMoler和JohnLittle设立了MathWorks公司，发行了MATLAB第1版（DOS版本1.0）o正式把MATLAB推向市场（MATLAB的笫一•个商业化的版本是同年推岀的DOS版木3.0）,并继续进行MATLAB的研究和开发，逐步将其发展成为一个集数值处理、图形处理、图像处理、符号计算、文字处理、数学建模、实吋控制、动态仿真、信号处理为一体的数学应用软件。MathWorks公司正式推出MATLAB后，于1992年推出了具有

5、划吋代意义的MATLAB1.0版木；1999年推出的MATLAB5.3版在很多方面进一步改进了MATLAB的功能，随之推出的全新版本Simulink3.0也达到了很高的档次;2000年10月推出的MATLAB6.0版本，在操作界面上有了很人的改观，同时还给出了程序发布窗II、历史信息窗口和变量管理窗口等，为用户提供了极大的方便；2001年6刀，MATLAB6」版即Simulink4」版问世，功能十分强大;2003年6月推出了MATLABRelease13,即MATLAB6.5/Simulink5.(),在核心数值算法、界血设计、外部接口

6、和应用桌面等诸多方面有了极大的改进；2004年9月正式推出MATLABRelease14,即MATLAB7.0/Simulink6.0,M功能在原有的基础上又有了进一步的改进。此后，MathWorks发布MATLAB版木几乎形成了一个规律，每年的3月份和9月份推出当年的a和b版本，H前的最新版本是MATLAB2012a。MATLAB经过三十多年的研究少不断完善，现已成为国际上最流行的科学计算与工程计算软件工具之一，现在的MATLAB已经不仅仅是最初的“矩阵实验室”了，它已发展成为一种具有广泛应用前景的、全新的计算机高级编程语言。1.1M

7、ATLAB系统结构MATLAB系统主要由以下儿个部分组成：MATAB开发环境、MATLAB数学函数库、MATLAB语言、MATLAB图形处理系统和MATLAB应用程序接口(API)。下面分别了以介绍。1.MATLAB开发环境MATLAB开发环境是一套方便用户使用的MATLAB函数和文件工具集，其中许多工具是图形用户接口。它包括如下组件：MATLAB命令窗口、M文件编辑调试器、MATLAB代码剖析器、MATLAB帮助/导航浏览器，以及MATLABI作空间和当前目录窗口。2.MATLAB数学函数库MATLAB数学函数库包括了大量的计算函数。

8、从基本函数如求和、正弦、余弦及复数运算，到复杂函数如矩阵求逆、矩阵特征值、贝塞尔函数及快速傅里叶变换等。3.MATLAB语言MATLAB语言是一种高级的基于矩阵/数组的语言，它包含了程序流控制、函数、数据结