matlab数值分析与绘图基础（全）

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1、Matlab数值分析与绘图基础前言MATLAB是美国MathWorks公司自20世纪80年代中期推出的数学软件，优秀的数值计算能力和卓越的数据可视化能力使其很快在数学软件中脱颖而出。到目前为止，其最高版本7.0版已经推出。随着版本的不断升级，它在数值计算及符号计算功能上得到了进一步完善。MATLAB已经发展成为多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件。在欧美及国内各高校，MATLAB已经成为线性代数、自动控制理论、概率论及数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具，是科研人员在研究工作中的一种极好的分析绘图应用软件。在气象研究工作中，要对大量的气象数据

2、进行各种数学分析，绘制图形，一般大家都是采用fortran编程的方式进行，然后采用grads绘图，对于我们气象工作者来说用fortran编一个简单的分析程序很容易，但是像一些插值、小波分析等却是一件很复杂的工作，而matlab内置了大量的数学函数，几乎涵盖了所有的数学应用领域，其所有数值计算算法都是国际公认的、最先进的、可靠算法；其程序由世界一流专家编制，并经高度优化；而执行算法的指令形式则简单、易读易用。通过一个简单的命令，就可以实现fortran程序中几百上千行的程序所实现的功能，使我们彻底从繁杂编程中解脱出来，对于气象数据绘图，matlab更是方便，是grads等绘图软件无法比

3、拟的。134Matlab数值分析与绘图基础目录第一章MATLAB简介3第二章矩阵及其基本运算8第三章多项式34第四章数值分析52第五章优化问题第六章概率统计第七章绘图与图形处理58第八章Matlab在气象中的应用附件：数据分析函数87134Matlab数值分析与绘图基础第一章MATLAB简介1.1MATLAB初步介绍1.1.1MATLAB的传统优点MATLAB作为美国MathWorks公司开发的用于概念设计,算法开发,建模仿真,实时实现的理想的集成环境。是目前最好的科学计算类软件作为和Mathematica、Maple并列的三大数学软件。其强项就是其强大的矩阵计算以及仿真能力。Mat

4、lab的由来就是Matrix+Laboratory=Matlab，所以这个软件在国内也被称作《矩阵实验室》。每次MathWorks发布Matlab的同时也会发布仿真工具Simulink。在欧美很多大公司在将产品投入实际使用之前都会进行仿真试验，他们所主要使用的仿真软件就是Simulink。Matlab提供了自己的编译器：全面兼容C++以及Fortran两大语言。所以Matlab是工程师，科研工作者手上最好的语言，最好的工具和环境。Matlab已经成为广大科研人员的最值得信赖的助手和朋友！目前MATLAB产品族可以用来进行：－数值分析－数值和符号计算－工程与科学绘图－控制系统的设计与方

5、针－数字图像处理－数字信号处理－通讯系统设计与仿真－财务与金融工程...MATLAB是MATLAB产品家族的基础，它提供了基本的数学算法，例如矩阵运算、数值分析算法，MATLAB集成了2D和3D图形功能，以完成相应数值可视化的工作，并且提供了一种交互式的高级编程语言——M语言，利用M语言可以通过编写脚本或者函数文件实现用户自己的算法。MATLABCompiler是一种编译工具，它能够将那些利用MATLAB提供的编程语言——M语言编写的函数文件编译生成为函数库、可执行文件COM组件等等。这样就可以扩展MATLAB功能，使MATLAB能够同其他高级编程语言例如C/C++语言进行混合应用，

6、取长补短，以提高程序的运行效率，丰富程序开发的手段。利用M语言还开发了相应的MATLAB专业工具箱函数供用户直接使用。这些工具箱应用的算法是开放的可扩展的，用户不仅可以查看其中的算法，还可以针对一些算法进行修改，甚至允许开发自己的算法扩充工具箱的功能。目前MATLAB产品的工具箱有四十多个，分别涵盖了数据获取、科学计算、控制系统设计与分析、数字信号处理、数字图像处理、金融财务分析以及生物遗传工程等专业领域。Simulink是基于MATLAB的框图设计环境，可以用来对各种动态系统进行建模、分析和仿真，它的建模范围广泛，可以针对任何能够用数学来描述的系统进行建模，例如航空航天动力学系统、

7、卫星控制制导系统、通讯系统、船舶及汽车等等，其中了包括连续、离散，条件执行，事件驱动，单速率、多速率和混杂系统等等。Simulink提供了利用鼠标拖放的方法建立系统框图模型的图形界面，而且Simulink还提供了丰富的功能块以及不同的专业模块集合，利用Simulink几乎可以做到不书写一行代码完成整个动态系统的建模工作。Stateflow134Matlab数值分析与绘图基础是一个交互式的设计工具，它基于有限状态机的理论，可以用来对复杂的事件驱动系统进行建模