二重积分计算的MATLAB GUI 设计文献综述

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1、文献综述二重积分计算的MATLABGUI设计一、前言部分1.1写作目的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

2、、图形高级操作以及GUI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]MATLAB是一种数值计算环境和编程语言，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。MATLAB基于矩阵运算

3、，具有强大的数值分析、矩阵计算、信号处理和图形显示功能，其强大的数据处理能力和丰富的工具箱使得它的编程极为简单。MATLAB既能进行科学计算，又能开发出所需要的图形界面。图形用户界面（GUI）是由窗口、光标、按键、菜单、文字说明等对象（Objects）构成的一个用户界面。用户通过一定的方法选择、激活这些图形对象，使计算机产生某种动作或变化，比如实现计算、绘图等。[2]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

4、题，并且可以对相关的函数利用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。如本文要讨论的二重积分的计算问题，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。以下介绍论文涉及到的有关概念：1.2二重积分的定义[3]二重积分是数学分析的重要内容之一，关于二重积分的定义，这里简述如下：设为平面上可求面积的有界闭区域，为定义在上的函数。用任意的曲线把分成个

5、可求面积的小区域以表示小区域的面积，这些小区域构成的一个分割，以表示小区域的直径，称为分割的细度。在每个上任取一点，作和式称它为函数在上属于分割的一个积分和。定义1：设是定义在可求面积的有界闭区域上的函数，是一个确定的数，若对任给的正数，总存在某个正数，使对于的任何分割，当它的细度时，属于的所有积分和都有，则称在上可积，数J称为函数在上二重积分，记作，其中称为二重积分的被积函数，称为积分变量，称为积分区域。当时，二重积分在几何上就表示以为曲顶，为底的曲顶柱体的体积，当=1时，二重积分的值就等于积分区域的

6、面积。这篇论文主要应用MATLABGUI设计图形用户界面，实现二重积分计算的数据可视化，而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，我们可以认真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，同时这对加强自身的计算机编程能力和数学分析能力有一定的指导作用。二、主题部分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

7、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

8、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LIN