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时间:2019-11-22
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1、第1章MATLAB桌面环境1.1MATLAB产品简介1.2MATLAB的桌面环境1.3Start菜单1.4CommandWindow和MATLAB指令1.5CommandHistory和历史记录1.6创建并使用MATLAB快捷方式1.7CurrentDirectory和搜索路径1.8使用帮助本章小结1.1MATLAB产品简介MATLAB的名称源自MatrixLaboratory(矩阵实验室),它的首创者是在数值线性代数领域颇有成就的CleveMoler博士,他也是生产经营MATLAB产品的美国Math
2、works公司的创始人之一。MATLAB是一种科学计算软件,专门以矩阵的形式处理数据。MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起,并提供了大量的内置函数,从而使其被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作中,而且利用MATLAB产品的开放式结构(M语言编程),用户可以非常容易地对MATLAB的功能进行扩充,从而在不断深化对问题认识的同时,逐步完善MATLAB产品以提高产品自身的竞争能力。MATLAB系列产品可以做如下工作:数值分析;数值和符号计算;工程与科学绘图;控制
3、系统的设计与仿真;数字信号处理;数字图像处理;通讯系统设计与仿真;财务与金融工程;……1.1.1MATLAB的产品体系MATLAB产品由若干个模块组成,不同的模块完成不同的功能,其中有MATLAB;MATLABToolboxes;MATLABCompiler;Simulink;……图1-1MATLAB的产品体系其中,MATLAB是MATLAB产品家族的基础,任何其他MATLAB产品都以这个模块为基础。MATLAB核心模块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
4、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的算法。MATLAB的桌面应用程序开发工具是以MATLABCompiler为核心的一组编译工具。MATLAB编译器能够把用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或者可执行文件。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)进行混合编程,取长补短,以提高程序的运行效率,丰富程序开发的手段。从MATLABRel
5、ease14版本开始,MATLABCompiler4能够支持所有M语言特性,可以将大多数工具箱函数都编译生成为独立可执行的应用程序,极大地提高了MATLAB的应用范围。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,用户不仅可以察看其中的算法,还可以针对一些算法进行修改,甚至允许开发自己的算法以便扩充工具箱的功能。目前MATLAB产品的工具箱有40多种,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
6、物遗传工程等专业领域。另外,MATLAB除了能够和C/C++语言集成开发以外,目前的MATLAB还提供了和Java语言接口的能力,并且它还支持COM(ComponentObjectModel组件对象模型)标准,能够和任何支持COM标准的软件协同工作。特别是从Release13开始,包含了MATLABCompiler的扩展产品——MATLABBuilder,它能够将MATLAB的函数文件打包成COM组件或者.NET组件、Excel插件,甚至可以打包成Java对象,这样就能够将MATLAB应用程序算法集成
7、到相应的开发工具或者应用软件中。MATLAB主要的专业工具箱包括以下几种:控制系统信号处理图像处理:通信神经网络滤波器设计……1.1.2Simulink简介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、卫星控制制导系统、通讯系统、船舶及汽车的动力学系统等,其中包括了连续、离散,条件执行,事件驱动,单速率、多速率和混杂系统等。Simulink提供了利用鼠标拖放的方法建立系
8、统框图模型的图形界面,而且还提供了丰富的功能块以及不同的专业模块集合,利用Simulink几乎可以做到不用书写一行代码即可完成整个动态系统的建模工作。Simulink的基本模块库如图1-2所示。图1-2Simulink的基本模块库Simulink的特点:交互式建模:Simulink本身提供了大量的功能块方便用户快速建立动态系统的模型,建模的时候只需要利用鼠标拖放功能块并将其连接起来即可。交互式仿真:Simulink的框图提供可交互的仿真环境,可以将仿真结
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