matlab概述課件.

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1、MATLAB編程及應(yīng)用丁磊Email：dinglei@sdu.edu.cn電氣工程樓304816961322021/9/192課程考核方式平時(shí)上機(jī)實(shí)驗(yàn)占50%筆試占50%2021/9/193參考書(shū)：李海濤鄧櫻，MATLAB程序設(shè)計(jì)教程，高等教育出版社，2002張志涌等．掌握和精通MATLAB．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1997蘇金明阮沈勇編著，MATLAB6.1實(shí)用指南，電子工業(yè)出版社，20022021/9/194MATLAB概述2021/9/195MATLAB簡(jiǎn)介目前世界上用于數(shù)學(xué)計(jì)算的通用軟件可以分為兩大類：數(shù)值計(jì)算軟件：

2、MATLAB,Gauss,SciLab等；符號(hào)計(jì)算軟件：Maple,Mathematica等。數(shù)值型運(yùn)算以數(shù)值數(shù)組為計(jì)算對(duì)象，每一次運(yùn)算都有一定的截?cái)嗾`差，重復(fù)多次運(yùn)算易產(chǎn)生累積誤差。符號(hào)運(yùn)算以符號(hào)對(duì)象或符號(hào)表達(dá)式為運(yùn)算對(duì)象，給出解析解。不會(huì)出現(xiàn)截?cái)嗾`差，可以得出完全的封閉解或任意精度的數(shù)值解。符號(hào)運(yùn)算的時(shí)間較長(zhǎng)，而數(shù)值型運(yùn)算速度快。2021/9/196MATLAB名字由MATrix和LABoratory兩詞的前三個(gè)字母組合而成。20世紀(jì)70年代中期：美國(guó)新墨西哥大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任CleveMoler教授在給學(xué)生開(kāi)線性代數(shù)課程時(shí)

3、，想教學(xué)生使用LINPACK和EISPACK。LINPACK是解線性方程的FORTRAN程序庫(kù)，EISPACK則是解特征值問(wèn)題的程序庫(kù)。CleveMoler不希望學(xué)生在Fortran上花太多時(shí)間，就研究開(kāi)發(fā)了調(diào)用LINPACK和EISPACK的““通俗易用”的接口——用FORTRAN編寫的萌芽狀態(tài)的MATLAB。1983年由Little、Moler、SteveBangert合作，采用C語(yǔ)言編寫MATLAB的內(nèi)核。1984年成立了MathWorks公司，把MATLAB推向市場(chǎng)。MATLAB以商品形式出現(xiàn)后，僅短短幾年，就以其良好的開(kāi)

4、放性和運(yùn)行的可靠性，使原先控制領(lǐng)域里的封閉式軟件包紛紛淘汰，而改以MATLAB為平臺(tái)加以重建。2021/9/197其他的數(shù)學(xué)軟件Mathematica、Mathcad的數(shù)學(xué)計(jì)算能力也很專業(yè)，但就影響而言，至今仍然沒(méi)有一個(gè)別的計(jì)算軟件可與MATLAB匹敵。歐美大學(xué)里，諸如應(yīng)用代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)控制、數(shù)字信號(hào)處理、模擬與數(shù)字通信、時(shí)間序列分析、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真等課程的教科書(shū)都把MATLAB作為內(nèi)容。MATLAB是攻讀學(xué)位的大學(xué)生、碩士生、博士生必須掌握的基本工具。在國(guó)際學(xué)術(shù)界，MATLAB已經(jīng)被確認(rèn)為準(zhǔn)確、可靠的科學(xué)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軟件。在許多

5、國(guó)際一流學(xué)術(shù)刊物上，（尤其是信息科學(xué)刊物），都可以看到MATLAB的應(yīng)用。在設(shè)計(jì)研究單位和工業(yè)部門，MATLAB被認(rèn)作進(jìn)行高效研究、開(kāi)發(fā)的首選軟件工具。如美國(guó)NationalInstruments公司信號(hào)測(cè)量、分析軟件LabVIEW，Cadence公司信號(hào)和通信分析設(shè)計(jì)軟件SPW等，或者直接建筑在MATLAB之上，或者以MATLAB為主要支撐。又如HP公司的VXI硬件，TM公司的DSP，Gage公司的各種硬卡、儀器等都接受MATLAB的支持。2021/9/198MATLAB的含義是矩陣實(shí)驗(yàn)室（MATRIXLABORATORY），主

6、要用于方便矩陣的存取，其基本元素是無(wú)須定義維數(shù)的矩陣。MATLAB進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的基本單位是復(fù)數(shù)數(shù)組（或稱陣列），這使的MATLAB高度“向量化”。經(jīng)過(guò)十幾年的完善和擴(kuò)充，現(xiàn)已發(fā)展成為線性代數(shù)課程的標(biāo)準(zhǔn)工具。它不需定義數(shù)組的維數(shù)，并給出矩陣函數(shù)、特殊矩陣專門的庫(kù)函數(shù)，使之在求解諸如信號(hào)處理、建模、系統(tǒng)識(shí)別、控制、優(yōu)化等領(lǐng)域的問(wèn)題時(shí)，顯得大為簡(jiǎn)捷、高效、方便，這是其它高級(jí)語(yǔ)言所不能比擬的。2021/9/199MATLAB的發(fā)展簡(jiǎn)介1980年前后，MATLAB的雛形(FORTRAN）1984年成立MathWorks公司，推出MATLAB

7、第1版(DOS版)。1993年推出4.0版–加入SIMULINK、符號(hào)計(jì)算和notebook（1）推出了SIMULINK。這是一個(gè)交互式操作的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真、分析集成環(huán)境。它的出現(xiàn)使人們有可能考慮許多以前不得不做簡(jiǎn)化假設(shè)的非線性因素、隨機(jī)因素，從而大大提高了人們對(duì)非線性、隨機(jī)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)知能力。（2）開(kāi)發(fā)了與外部進(jìn)行直接數(shù)據(jù)交換的組件，打通了MATLAB進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析、處理和硬件開(kāi)發(fā)的道路。2021/9/1910（3）推出了符號(hào)計(jì)算工具包。1993年MathWorks公司從加拿大滑鐵盧大學(xué)購(gòu)得Maple的使用權(quán)，以Maple

8、為“引擎”開(kāi)發(fā)了SymbolicMathToolbox1.0。MathWorks公司此舉加快結(jié)束了國(guó)際上數(shù)值計(jì)算、符號(hào)計(jì)算孰優(yōu)孰劣的長(zhǎng)期爭(zhēng)論，促成了兩種計(jì)算的互補(bǔ)發(fā)展新時(shí)代。（4）構(gòu)作了Notebook。MathWorks公司瞄準(zhǔn)應(yīng)用范圍最廣的Wo