《matlab基础》word版

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1、第1章MATLAB概述1.1MATLAB简介在科学研究和工程计算领域常常会遇到一些计算问题，人们大多是利用计算器或直接手工推导进行运算。但对于复杂的数值计算、符号运算、图形处理和建模仿真等问题，简单的计算器和手工推导就无法胜任了，这时就需要借助计算机编程来完成相应任务。现有的计算机编程语言的种类很多，它们各有所长，适用于不同领域和情况。在科学计算和工程应用领域用得比较多的是C++、FORTRAN等高级编程语言，而要直接用这些程序设计语言进行编程运算，一般而言是比较繁琐的，既需要对有关算法有深刻的了解，还需要熟练掌握所用语言的语法及编程技巧。对大多数科学工作者而言，同时具备这两方面的技能有一定

2、的困难，只有经过长期专门训练、具备较强编程能力的人员才能胜任。那么有没有像计算器一样方便的软件工具呢？答案是肯定的，MATLAB就是一种功能非常强大的科学计算软件，使用它进行数学计算就像使用计算器一样简单，只需稍加学习，就可利用其完备的功能，简单快捷地解决各个方面的计算问题。33页一、MATLAB的历史MATLAB是当今国际上科技领域(尤其是自动控制领域)内最具影响力、最有活力的软件。它起源于矩阵运算，并已经发展成一种高度集成的计算机语言。它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功能，被广泛应用于数值分析、数值和符号计算、工程与科

3、学绘图、控制系统的设计与仿真、数字图像处理、数字信号处理、通信系统设计与仿真、财务与金融工程等领域。20世纪70年代中后期，时任美国墨西哥大学计算机系系主任的CleveMoler博士为了让学生方便地调用EISPACK和LINPACK(用来求解特征值和解线性方程的两个FORTRAN子程序库)，设计了接口程序，取名MATLAB(MATrixLABoratory)，即Matrix和Laboratory的组合。早期的MATLAB是用FORTRAN编写的，只提供了几十个内部函数，只能进行矩阵运算，绘图也只有用星号描点等简单形式。但即使功能如此简单，当作为免费软件推出以后，还是吸引了大批的使用者。198

4、4年，Cleve33页Moler等人组建MathWorks公司并推出了第一个商业化的DOS版本。系统本身也用C语言重新改写。其后又增添了图形图像处理、多媒体、符号运算和与其他软件的接口功能，使得MATLAB的功能越来越强大。1992年MathWorks公司推出了具有划时代意义的MATLAB4.0版本，1994年的4.2版本扩充了4.0版本的功能，尤其在图形界面设计方面提供了新的方法。1997年推出的5.0版允许了更多的数据结构，如多维矩阵、对象与类等，使其成为一种更方便编程的语言。2000年10月底推出了其全新的MATLAB6.0版，在核心数值算法、界面设计、外部接口、应用桌面等诸多方面有了

5、极大的改进。目前最新版本MATLAB7.0是在2004年9月正式推出的，与前一个版本相比，它新增加了12个新产品模块，升级了28个产品模块，同时对MATLAB编程环境、代码效率、数据可视化、数学计算、文件I/O等方面进行了升级。现在的MATLAB支持各种操作系统，可以运行在十几个操作平台上。MATLAB再也不是一个简单的矩阵实验室了，它已经演变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，而且根据科研需求，它的功能还在不断增强。二、MATLAB的应用MATLAB的典型应用包括：●数学计算；33页●科学算法开发；●数据采集及信号处理；●建模及原型仿真；●数据分析和数据可视化；●科学与工

6、程绘图；●应用程序开发(包括建立图形化用户界面)。MATLAB是一种交互式的矢量语言系统，其基本数据单元是不需要指定维数的矩阵。这使得用MATLAB可以解决许多科学与工程计算问题，特别是那些涉及矩阵及矢量公式的问题。用MATLAB编程求解问题，比用标量非交互式语言(如C或FORTRAN语言)编程求解同样问题所花的时间少得多。MATLAB最初是用FORTRAN语言编写的，通过它可以方便地调用EISPACK和LINPACK所设计开发的矩阵软件中的各种过程。现在，经过高度优化后的MATLAB引擎已经包含了LAPACK和BLAS库。33页MATLAB已经发展了很多年，已有许多用户使用它。在大学里，M

7、ATLAB已经成为用于介绍性和更高级的数学、工程和科学课程中的标准的教学工具。在工业领域，MATLAB已经成为用于高效率研究、开发和分析的首选工具。在同类软件中，MATLAB首屈一指，已经成为科学工程计算(矩阵计算)领域中事实上的软件标准。三、MATLAB的组成MATLAB系统主要包括五大基本组成部分：●开发环境：这是帮助用户使用MATLAB函数和文件的一套工具。许多这样的工具都有图形化的用户界面，包括MAT