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1、MATLAB快速入门 MATLAB是一种功能非常强大的科学计算软件.在正式使用它之前应对它有一个整体的认识.本章将介绍MATLAB的基本内容,主要包括MATLAB的历史和特点,MATLAB6.x的新特点,MATLAB6.x的安装过程及一些网络资源等.由于MATLAB的工具箱和模块集种类繁多,因此,可采用SWYN(SelectWhatYouNeed)安装模式.本章给出各组件的简单说明,用户可以根据自己的需要选择安装.对MATLAB的桌面环境的介绍可以使用户在使用时得心应手.MATLAB具有强大的帮助系统,了解这些帮助系统对MATLAB的学习和使用都是非常主要的.帮助系统主要包括在线帮助系统
2、,演示系统和命令查询等.本章是根据MATLAB6.5版编写的,但大部分内容也适用于其他6.x版.§1.1MATLAB6.x简介MATLAB源于MATrixLABoratory一词,原意为矩阵实验室.一开始它是一种专门用于矩阵数值计算的软件.随着MATLAB的逐渐市场化,MATLAB不仅具有了数值计算功能,而且具有了数据可视化功能.自MATLAB4.1版本开始,MATLAB拥有了它自己的符号运算功能,MATLAB的应用范围进一步拓宽.在MATLAB6.x版本中,它不仅在数值计算,符号运算和图形处理等功能上进一步加强,而且又增加了许多的工具箱.目前,MATLAB已拥有数十个工具箱,例如,控制
3、工具箱(ControlToolbox),信号处理工具箱(SignalProcessingToolbox),通信工具箱(CommunicationToolbox)和专用图形处理工具箱(SpecgraphToolbox)等,这些工具箱可以供不同专业的科技人员使用.特别在最新的MATLAB6.x版本中,计算速度又有了明显的提高.MATLAB是真正面向21世纪的科学计算软件.1.1.1MATLAB语言主要特点1.功能强大MATLAB4.0以上(不包括4.0版本)的各版本,不仅在数值计算上继续保持着相对其他同类软件的绝对优势,而且还开发了自己的符号运算功能.特别是MATLAB6.x版本在符号运算功
4、能上丝毫不逊于其他各类软件,如MathCAD,Mathematica等软件.用户只要学会了MATLAB6.x,就可以很方便地处理线性代数中的矩阵计算,方程组的求解,微积分运算,多项式运算,偏微分方程求解,统计与优化等问题.在数值计算过程中,MATLAb中许多功能函数都带有算法的自适应能力,且算法先进,大大解决了用户的后顾之忧,这也大大弥补了MATLAB程序因非可执行文件而影响其速度的缺陷,因为在很多实际问题中,计算速度对算法的依赖程度大大高于对算法本身的依赖程度.另外,MATLAB提供了一套完善的图形可视化功能,为用户向别人展示自己的计算结果提供了广阔的空间.图1.1.1就是利用MATL
5、AB绘制的三维图形.2.语言简单如果一种语言的功能非常强大,但语言本身却晦涩难懂,那么它绝非是一个成功的语言.MATLAB在此方面是成功的,它允许用户以数学形式的语言编写程序,比BASIC,FORTRAN,UNIX等语言更接近于书写计算公式的思维方式.它的操作和功能函数指令就是以平时计算机和数学书上的一些简单英文单词表达的.由于它在很长一段时间内是用C语言开发的,它的不多的几个程序流控制语句同C语言差别甚微,初学者很容易掌握.MATLAB语言的帮助系统也很完备,用户可以方便地查询到想要的各种信息. 图1.1.1 MATLAB三维图形示例 3.扩充能力强,可开发性强MATLAB能发展到今天
6、这个程度,它的可扩充性和可开发性起着不可估量的作用.MATLAB本身就像一个解释系统,对其中的函数程序的执行以一种解释执行的方式进行.这样最大的好处是MATLAB完全成了一个开放的系统,用户可以方便地看见函数的源程序,也可以很方便地开发自己的程序,甚至可以创建自己的工具箱.另外,MATLAB可以方便地与FORTRAN,C等语言接口,以充分利用各种资源.用户只需将已有的EXE文件转换成MEX文件,就可以很方便地调用有关程序和子程序.MATLAB和Maple有很好的接口,这也大大扩充了MATLAB的符号运算功能.4.编程容易,效率高从形式上看,MATLAB程序文件是一个纯文本文件,扩展名为m
7、.用任意字处理软件都可以对它进行编写和修改,因此程序易调试,人机交互性强.另外,MATLAB6.x还具有比较健全的调试系统,调试方便,简单.2000年下半年,Mathworks公司推出了MATLAb6.0的试用版本,并于2001年初推出了正式版.紧接着,于2002年7月又推出了他们的最新产品MATLAB6.5,并升级了Simulink到5.0版本. MATLAB6.x不同于其前版本的最突出之处是:向用户提供前所未有的、成系列的