二重积分计算的MATLAB GUI 设计开题报告

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1、开题报告二重积分计算的MATLABGUI设计一、选题的背景、意义1.1选题的背景在科学研究和工程应用中，人们通常希望将数据、设计或计算结果用交互式图形表示，以使数据的特征或性能能够清晰、直观地以GUI方式展现。通常，快捷方便地绘制图形，尤其是不规则图形，需要对绘图工具、语言有较为深入的了解，需要熟练使用这些工具或编写程序，而这通常是一项入门缓慢、熟练精通时间较长的工作。MATLAB在提供强大计算功能的同时，近年来还大力发展了面向对象的图形技术和GUI技术，使用户可以轻松实现数据的交互式显示。MATLAB的图形绘制、图形高级操作以及G

2、UI这些方面的应用日益普遍。使用MATLAB提供的图形设计技术，用户无须了解图形实现的细节内容，有时甚至只需几个简单的函数就可以绘制非常复杂的图。另外，用户还可以根据需要来规划、设计MATLAB的图形外观，不断调整完善，直至绘图结果完全符合用户要求。总之，利用MATLAB提供的GUI设计工具或编写程序，可以简单、便捷地设计出美观、方便的菜单化和控制式的人机交互界面。[1]在高等数学的学习中，经常面临一些有关图形和计算问题。但是很多函数的表达和计算过于抽象，而使用MATLAB可以通过GUI设计很好地解决这些问题，并且可以对相关的函数利

3、用MATLAB的强大数值计算功能进行进一步分析，同时可以执行一些动作或变化来满足用户的需求。1.2选题的意义积分理论是微积分学的重要内容之一，计算二重积分是计算重积分的基础,所以是数学分析课程的重点。由于二重积分是一种和式的极限,用定义来计算它是比较困难的。因此,二重积分的计算也是学习中的一个难点。在计算二重积分时，通常是把二重积分化为定积分，在实际计算化二重积分为二次积分的过程中往往会遇到原函数无法用初等函数表示的情形，这时需要考虑二重积分的近似计算方法。运用MATLAB的计算能力和用MATLABGUI设计图形用户界面，实现二重积

4、分计算的数据可视化，一方面二重积分图形可视化会显示求函数积分的过程，通过图形来表达二重积分的顺序及其含义，观察积分变量的依次积分情况来体会二重积分概念的内涵，另一方面可以加强自身的计算机编程能力和数学分析能力。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题2.1MATLAB软件概况2.1.1MATLAB软件简介[4,5]MATLAB是MatrixLaboratory(矩阵实验室)的缩写,由美国Mathworks公司开发。MATLAB语言是当今国际上科学界(尤其是自动控制领域)最具影响力、也是最有活力的科学计算软件。它起源于矩阵运算，并已经发展

5、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。MATLAB语言在各国高校与研究单位正扮演着重要的角色。在美国的一些大学里，MATLAB正在成为对数值线性代数以及其他一些高等应用数学课程进行辅助教学的有益工具。在工程技术界，MATLAB也被用来解决一些实际课题和数学模型问题。它在其他科学与工程领域的应用也是越来越广，并且有着更广阔的应用前景和无穷无尽的潜能。MATLAB用户接口包括下拉菜单和对话框，任何个人电脑使用者对这一接口都很熟悉。菜单命令支

6、持文件操作、打印、程序编辑和用户接口定制。MATLAB的数值计算是通过在命令窗口输入命令，并不是通过菜单操作进行的。MATLAB是一个基本的应用程序，它有一个称为标准工具箱的巨大程序模块库。MATLAB工具箱包括解决实际问题的扩展库，如：求根、插值、数值积分、线性和非线性方程组求解以及常微分方程组求解。由于继承了LINPACK、EISPACK和LAPACK的特性，MATLAB对数值线性代数来说是一个高可靠的优化系统。许多数值作业能够用线性代数语言精确地表示。MATLAB和线性代数的密切关系是程序员能够用很短的MATLAB语言来解决复

7、杂的数值作业。标准工具箱还包括数据可视化的扩展图形库，有简单的点、线和复杂的三维图形和动画。所有的MATLAB程序都可以使用这些函数，这样就可以在所有程序和程序集中分析并生成达到出版质量的图示。对图形的快速访问能有效地提高用户的效率。诊断点有助于调试程序和检验算法是否正确执行。低级的图形函数为自定义图形用户接口的分析代码提供了扩展空间。除了标准工具箱，可以使用其他的工具箱，如：信号处理、图像处理、优化、统计分析、偏微分方程的求解和许多数值计算的应用。2.1.2MATLAB语言特点[6,7]MATLAB语言有不同于其他高级语言的特点，

8、它被称为第四代计算机语言，MATLAB语言的最大特点就是简单和直接。正如第三代计算机语言使人们摆脱对计算机硬件操作一样，MATLAB语言使人们从烦琐的程序代码中解放出来。它丰富的函数使开发者无须重复编程，只要简单的调用和使用即可。MA