《基础准备与入门》PPT课件

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1、MATLAB基础及其应用教程第1章基础准备与入门MATLAB是矩阵实验室(MatrixLaboratory)之意。除具备卓越的数值计算能力外,它还提供了专业水平的符号计算,文字处理,可视化建模仿真和实时控制等功能。本章主要介绍MATLAB的基本情况、安装过程、用户界面等。1.1MATLAB概述MATLAB是一种科学计算软件,适用于工程应用各领域的分析设计与复杂计算,它使用方便,输入简捷,运算高效且内容丰富,很容易由用户自行扩展。因此,当前已成为美国和其他发达国家大学数学和科学研究中最常用且必不可少的工具。1

2、.1.1MATLAB产生的历史背景70年代中后期,cleveMoIg博士和其同事在美国国家科学基金的资助下开发了调用EISPACK和LINPACK的NRTRM子程序库。EISPACK是特征值求解的FORTRAN程序库,LINPACK是解线性方程的程序库。在当时,这两个程序库代表矩阵运算的最高水平。到70年代后期,身为美国NewMexico大学计算机系系主任的CleveMoler,在给学生讲授线性代数课程时,想教学生使用EISPACK和LINPACK程序库,但他发现学生用FORTRAN编写接口程序很费时间,于

3、是他开始自己动手,利用业余时间为学生编写EISPACK和LINPACK的接口程序。CleveMoler给这个接口程序取名为MATLAB,该名为矩阵(matrix)和实验室(1aboratry)两个英文单词的前三个字母的组合。在以后的数年里,MATLAB在多所大学里作为教学辅助软件使用,并作为面向大众的免费软件广为流传。目前,在大学里,MATLAB已成为线性代数、自动控制理论、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;成为攻读学位的大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本技能。1

4、984年,C1eveMoler和JohnLittle成立了Mathworks公司,正式把MATLAB推向市场。1.1.2MATLAB的语言特点1.运算符丰富2.语言简单易学,容易使用,库函数极其丰富3.MATLAB既具有结构化的控制语句,又有面向对象编程的特性。4.程序限制不严格,程序设计自由度大5.程序的可移植性很好6.MATLAB的图形功能强大7.功能强大的工具箱8.源程序的开放性9、MATLAB的缺点1.1.3MATLAB的组成1.MATLAB开发环境是一个集成的工作环境,包括MATLAB命令窗口、文

5、件编辑调试器、工作空间、数组编辑器和在线帮助文档等。2.MATLAB语言具有程序流程控制、函数、数据结构、输入输出和面向对象的编辑特点,是基于矩阵/数组的语言。3.MATLAB的数学函数库包含了大量的计算算法,包括基本函数、矩阵运算和复杂算法等。4.MATLAB的图形处理系统能够将二维和三维数组的数据用图形表示出来,并可以实现图像处理、动画显示和表达式作图等功能。5.MATLAB应用程序接口使MATLAB语言能与C或FORTRAN等其他编程语言进行交互。1.2MATLAB的安装与内容选择MATLAB只有在适

6、当的外部环境中才能正常运行。因此,恰当地配置外部系统是保证MATLAB运行良好的先决条件。对于在PC机上使用MATLAB的用户来说,需要自己安装MATLAB。下面介绍从光盘上安装MATLAB的方法。随着MATLAB版本的更新,安装也越来越简便,对于MATLAB7.1,用户只要按照安装界面的提示逐步进行即可。Step1:安装前的准备Step2:开始安装Step3:输入用户信息Step4:浏览如图1.3所示的软件许可协议(LicenseAgreement)Step5:选择安装类型组件名称功能1、必须选择的本原性

7、组件MATLAB这是最核心的部分。没有它就没有MATLAB环境。有了它,就可以对各类数据(除符号类数据外)进行操作、运算和可视化2.最常用的通用性工具包组件SymbolicMath符号类数据的操作和计算3.其他通用性工具包组件Simulink不用编写程序,利用方块图实现建模和仿真;主要用于研究微分和差分方程描写的非线性动态系统Optimization包含求函数零点、极值、规划等优化程序MatlabComplier把MATLAB的M文件编译成DLL文件,或EXE独立应用程序MatlabC/C++MathLib

8、iary与MATLABComplier配合使用MatlabC/C++GraphicLibiary与MATLABComplier配合使用4.常用专业性工具包组件ControlSystemMatlab涉及控制的工具包有10多个,而本栏工具包是最基本的,是解决控制问题所必选的。至于其他控制工具包则是用户根据需要选择的SignalProcessing是MATLAB信号处理中的基本工具包Spline内含样条和差值函数Sta

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