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1、武漢理工大學(xué)汽車(chē)工程學(xué)院利用MATLAB解決《汽車(chē)?yán)碚摗穯?wèn)題主講:王計(jì)廣學(xué)習(xí)目的和目標(biāo)學(xué)習(xí)目的:能夠獨(dú)立運(yùn)用MATLAB完成課后習(xí)題作業(yè)學(xué)習(xí)目標(biāo):能夠深入學(xué)習(xí)MATLAB,在工作中熟練運(yùn)用MATLABMATLAB的發(fā)展70年代后期,CleveMoler擔(dān)任美國(guó)墨西哥大學(xué)計(jì)算機(jī)系系主任,為了讓學(xué)生方便的調(diào)用EISPACK和LINPACK,設(shè)計(jì)了接口程序,取名MATLAB(MATrixLABoratory),即Matrix和Laboratory的組合。MATLAB的發(fā)展歷程1984年推出的是3.0的DOS版本19
2、92年MathWorks公司于推出了4.0版本,1994年的4.2版本擴(kuò)充了4.0版本的功能,尤其在圖形界面設(shè)計(jì)方面更提供了新的方法。1997年推出的5.0版允許了更多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如單元數(shù)據(jù)、多維矩陣、對(duì)象與類(lèi)等,使其成為一種更方便編程的語(yǔ)言。1999年推出的MATLAB5.3版在很多方面又進(jìn)一步改進(jìn)了MATLAB語(yǔ)言的功能。2000年10月底推出了其全新的MATLAB6.0正式版(Release12),在核心數(shù)值算法、界面設(shè)計(jì)、外部接口、應(yīng)用桌面等諸多方面有了極大的改進(jìn)?,F(xiàn)在MATLAB支持各種操作系統(tǒng),它
3、可以運(yùn)行在十幾個(gè)操作平臺(tái)上,其中比較常見(jiàn)的有基于Windows9X/NT、OS/2、Macintosh、Sun、Unix、Linux等平臺(tái)的系統(tǒng)?,F(xiàn)在的MATLAB再也不是一個(gè)簡(jiǎn)單的矩陣實(shí)驗(yàn)室了,它已經(jīng)演變成為一種具有廣泛應(yīng)用前景的全新的計(jì)算機(jī)高級(jí)編程語(yǔ)言了。其功能也越來(lái)越強(qiáng)大,會(huì)不斷根據(jù)科研需求提出新的解決方法。MATLAB簡(jiǎn)介MATLAB的名稱(chēng)源自MatrixLaboratory,它是一種科學(xué)計(jì)算軟件,專(zhuān)門(mén)以矩陣的形式處理數(shù)據(jù)。MATLAB將高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化集成在一起,并提供了大量的內(nèi)置函數(shù),從而
4、被廣泛地應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算、控制系統(tǒng)、信息處理等領(lǐng)域的分析、仿真和設(shè)計(jì)工作,利用MATLAB產(chǎn)品的開(kāi)放式結(jié)構(gòu),可以非常容易地對(duì)MATLAB的功能進(jìn)行擴(kuò)充,從而在不斷深化對(duì)問(wèn)題認(rèn)識(shí)的同時(shí),不斷完善MATLAB產(chǎn)品以提高產(chǎn)品自身的競(jìng)爭(zhēng)能力?,F(xiàn)在主要應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算、機(jī)械動(dòng)力、化工、計(jì)算機(jī)通訊、汽車(chē)、金融等領(lǐng)域。MATLAB基本功能數(shù)學(xué)運(yùn)算功能2D和3D圖形顯示功能交互式的高級(jí)編程語(yǔ)言----M語(yǔ)言編程功能編譯功能Simulink仿真功能Stateflow交互式設(shè)計(jì)功能自動(dòng)代碼生成功能工具箱函數(shù)功能MATLAB用途數(shù)值分
5、析數(shù)值和符號(hào)計(jì)算工程與科學(xué)繪圖控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與方針數(shù)字圖像處理數(shù)字信號(hào)處理通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真財(cái)務(wù)與金融工程MATLAB的操作界面環(huán)境指令窗該窗是進(jìn)行各種MATLAB操作的最主要窗口。在該窗內(nèi),可鍵入各種送給MATLAB運(yùn)作的指令、函數(shù)、表達(dá)式;顯示除圖形外的所有運(yùn)算結(jié)果;運(yùn)行錯(cuò)誤時(shí),給出相關(guān)的出錯(cuò)提示。歷史指令窗該窗記錄已經(jīng)運(yùn)作過(guò)的指令、函數(shù)、表達(dá)式,及它們運(yùn)行的日期、時(shí)間。該窗中的所有指令、文字都允許復(fù)制、重運(yùn)行及用于產(chǎn)生M文件。當(dāng)前目錄瀏覽器在該瀏覽器中,展示著子目錄、M文件、MAT文件和MDL文件等。對(duì)
6、該界面上的M文件,可直接進(jìn)行復(fù)制、編輯和運(yùn)行;界面上的MAT數(shù)據(jù)文件,可直接送入MATLAB工作內(nèi)存。此外,對(duì)該界面上的子目錄,可進(jìn)行Windows平臺(tái)的各種標(biāo)準(zhǔn)操作。工作空間瀏覽器該瀏覽器默認(rèn)地位于當(dāng)前目錄瀏覽器的后臺(tái)。該窗口羅列出MATLAB工作空間中所有的變量名、大小、字節(jié)數(shù);在該窗中,可對(duì)變量進(jìn)行觀察、圖示、編輯、提取和保存。MATLAB數(shù)值、變量和表達(dá)式Matlab語(yǔ)言最基本的賦值號(hào)的表達(dá)式為:變量名列表=表達(dá)式例1:【說(shuō)明】指令行“頭首”的“>>”是“指令輸入提示符”,它是自動(dòng)生成的。MATLAB
7、的運(yùn)算符(如+、-等)都是各種計(jì)算程序中常見(jiàn)的習(xí)慣符號(hào)。一條指令輸入結(jié)束后,必須按[Enter]鍵,那指令才被執(zhí)行。由于本例輸入指令是“不含賦值號(hào)的表達(dá)式”,所以計(jì)算結(jié)果被賦給MATLAB的一個(gè)默認(rèn)變量“ans”。它是英文“answer”的縮寫(xiě)。變量命名規(guī)則變量名、函數(shù)名是對(duì)字母大小寫(xiě)敏感的。如變量myvar和MyVar表示兩個(gè)不同的變量。sin是MATLAB定義的正弦函數(shù)名,但SIN,Sin等都不是。變量名的第一個(gè)字符必須是英文字母,最多可包含63個(gè)字符(英文、數(shù)字和下連符)。如myvar201是合法的變量
8、名。變量名中不得包含空格、標(biāo)點(diǎn)、運(yùn)算符,但可以包含下連符。如變量名my_var_201是合法的,且讀起來(lái)更方便。而my,var201由于逗號(hào)的分隔,表示的就不是一個(gè)變量名。MATLAB默認(rèn)的預(yù)定義變量預(yù)定義變量含義預(yù)定義變量含義ans計(jì)算結(jié)果的默認(rèn)變量名NaN或naneps機(jī)器零閾值Inf或inf無(wú)窮大,如1/0nargin函數(shù)輸入宗量數(shù)目i或jnargout函數(shù)輸出宗量數(shù)目pirealmax最大正