第1讲 MATLAB简述
MATLAB2009从入门到精通
课程主要内容?第1章MATLAB简介
?第2章数值运算
?第3章单元数组和结构
?第4章字符串
?第5章符号运算
?第6章MATLAB绘图基础
?第7章程序设计
?第8章计算方法的MATLAB实现?第9章优化设计
?第10章SIMULINK仿真初探
第1章MATLAB简介
?MATLAB是一种高效能的、用于科学和技术计算的计算机语言。它将计算、可视化和编程等功能集于一个易于使用的环境。MATLAB是一个交互式系统（写程序与执行命令同步），其基本的数据元素是没有维数限制的阵列，因此采用MATLAB编制包含矩阵和向量问题的程序时比采用只支持标量和非交互式的编程C或FORTAN语言更加方便。MATLAB 的全名是Matrix Laboratory，意思是矩阵实验室，是由MathWorks公司推出的。
1.1 概述
?MATLAB语言的优点：
?(1)简单易学；
?(2)代码短小高效，只需熟悉算法特点、使用场合、函数调用格式和参数意义，不必花大量时间纠缠具体算法；
?(3)计算功能非常强大；
?(4)强大的图形表达功能；
?(5)可扩展性能。
?MATLAB的一个重要特色：
?它有一套程序扩展系统和一组称之为工具箱（toolbox）的特殊应用子程序。工具箱是MATLAB函数的子程序库，每一个工具箱都是为某一类学科专业和应用而定制的，主要包括信号
处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波分析和系统仿真等方面的应用。
1.2 运行环境
?MATLAB提供两种运行方式：?一是命令行方式；
?二是M文件方式。
?具体情况见下面的两幅图。
命令行运行方式
M文件输入方式
主界面功能介绍
?命令窗口右侧是工作空间窗口，其中包括变量名、变量数组大小、变量字节大小和变量类型。双击该变量会出现该变量的详细信息。
?命令历史窗口显示所有执行过的命令，可以双击再次执行。当前目录窗口显示当前目录下所有文件类型和最后修改时间。
1.3 MATLAB2009的通用命令
1.4 MATLAB的帮助系统
?命令行中输入help，列出所有函数类别和工具箱的名称和功能。命令行中输入help+工具箱名或函数名，可以显示对应的功能信息。
?单击工具条上的问号按钮或单击Help菜单中的MATLAB Help项，可以打开联机帮助窗口。?helpdesk和helpwin或doc产生联机帮助。
?单击Help菜单中的Demos项或直接在命令窗口输入Demos，可以进行演示。
?lookfor函数的用法，lookfor+关键字，这样可以避免新学者不知道函数名而束手无策。
谢谢！
MATLAB简介
MATLAB简介 MATLAB的名称源自Matrix Laboratory，它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，并提供了大量的置函数，从而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，而且利用MATLAB产品的开放式结构，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，不断完善MATLAB产品以提高产品自身的竞争能力。 目前MATLAB产品族可以用来进行： ?数值分析 ?数值和符号计算 ?工程与科学绘图 ?控制系统的设计与仿真 ?数字图像处理 ?数字信号处理 ?通讯系统设计与仿真 ?财务与金融工程 MATLAB产品家族的构成见上图，下面对各个组成部分进行介绍： MATLAB是MATLAB产品家族的基础，它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自己的算法。
MATLAB Compiler是一种编译工具，它能够将那些利用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、可执行文件、COM 组件等等，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++语言进行混合应用，取长补短，以提高程序的运行效率，丰富程序开发的手段。 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，用户不仅可以查看其中的算法，还可以针对一些算法进行修改，甚至允许开发自己的算法扩充工具箱的功能。目前MATLAB产品的工具箱有四十多个，分别涵盖了数据采集、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物遗传工程等专业领域。 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、船舶及汽车动力学系统等等，其中包括连续、离散，条件执行，事件驱动，单速率、多速率和混杂系统等等。Simulink提供了利用鼠标拖放的方法建立系统框图模型的图形界面，而且Simulink还提供了丰富的功能块以及不同的专业模块集合，利用Simulink几乎可以做到不书写一行代码完成整个动态系统的建模工作。 Stateflow是一个交互式的设计工具，它基于有限状态机的理论，可以用来对复杂的事件驱动系统进行建模和仿真。Stateflow与Simulink和MATL AB紧密集成，可以将Stateflow创建的复杂控制逻辑有效地结合到Simulink的模型中。 在MATLAB产品族中，自动化的代码生成工具主要有Real-Time Wor kshop（RTW）和Stateflow Coder，这两种代码生成工具可以直接将Simulink 的模型框图和Stateflow的状态图转换成高效优化的程序代码。利用RTW生成的
第1章-MATLAB概述资料讲解
第1章-M A T L A B概述
第1章MATLAB概述 MATLAB源于Matrix Labortary，即矩阵实验室，是由美国Mathworks公司发布的主要面对科学计算、数据可视化、系统仿真，以及交互式程序设计的高科技计算环境。MATLAB软件的官方网站为，中国网站为。 1.1 MATLAB简介 MATLAB将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB软件提供了大量的工具箱，可以用于工程计算、控制设计、信号处理与通信、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域，解决这些应用领域内特定类型的问题。MATLAB的基本数据单位是矩阵，非常符合科技人员对数学表达式的书写格式，利用MATLAB解决问题要比C或Fortran等语言简捷的多。 目前MATLAB软件已经发展成为适合多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件。在欧美等高等学校，MATLAB软件已经成为线性代数、数字信号处理、动态系统仿真等课程的基本教学工具。 1.2 MATLAB的特点 由于MATLAB软件功能强大，而且简单易学，已经成为高校教师、科研人员和工程技术人员的必学软件，能够极大的提高工作的效率和质量。与其他的计算机高级语言相比，MATLAB软件有许多非常明显的优点。 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
Matlab简介
MATLAB简介 MATLAB是一个集数值计算、符号分析、图象显示、文字处理于一体的大型集成化软件.它最初由美国的Cleve Moler博士所研制.其目的是为线性代数等课程中的矩阵运算提供一种方便可行的实验手段.经过十几年的市场竞争和发展，MATLAB已发展成为在自动控制、生物医学工程、信号分析处理、语言处理、图像信号处理、雷达工程、统计分析、计算机技术、金融界和数学界等各行各业中都有极其广泛应用的数学软件. 归纳起来,MATLAB具有以下几个特点：易学、适用范围广、功能强、开放性强、网络资源丰富. 由于MATLAB的强大功能,它能使使用者从繁重的计算工作中解脱出来,把精力集中于研究、设计以及基本理论的理解上,所以,MATLAB已成为在校大学生、硕士生、博士生所热衷的基本数学软件.在此,我们把MATLAB作为学习数学的工具介绍给读者,希望能有利于读者今后的学习. 一MATLAB的运行 启动MATLAB点击MATLAB图标,进入到MATLAB命令窗（MATLAB Command Window）.在命令窗内,可以输入命令、编程、进行计算. 学会使用help命令在命令窗内输入help命令,再敲回车键.在屏幕上出现了在线帮助总览.（注意：MATLAB命令被输入后,必需敲回车键才能执行.为行文方便,以后不再每次
提醒“敲回车键”.）学会使用help命令,是学习MATLAB的有效方法.例如：要想知道MATLAB中的基本数学函数有哪些,可以在总览的第五行查到：MATLAB中的“基本数学函数”用elfun表示,于是,可进一步键入：“help elfun”,屏幕上将出现“基本数学函数”表.（注意：help elfun之间有空格,以后不再每次提醒.）如果想了解sin函数怎样使用,可进一步键入help sin.在工具栏中点击help按扭,或点击？号按扭,与上面获取帮助信息的方法是等效的. 学会使用demo命令在命令窗内输入demo命令,再敲回车,键屏幕上将出现演示窗口.（MATLAB Demo Window）一共有三个窗口,左边的窗口显示欲演示内容的大标题,选定其中一项,右下方的小窗口显示欲演示的具体内容,选中其中一栏,再点击run按扭,屏幕上将演示选定的演示程序.右上方的窗口显示关于大标题的一些说明.在命令窗内输入type (文件名),将显示演示程序的M文件,仔细研究演示程序的M文件,是学习MATLAB的又一有效方法. 进入演示窗还有另一方法：在工具栏中点击Help栏,下拉式菜单中点击examples and demos项,即可进入演示窗口. 退出在工具栏中点击File按钮,在下拉式菜单中单击Exit MATLAB项即可. 二变量、语句、矩阵与函数 1．变量
MATLAB模块介绍$
MATLAB 模块介绍 -------- 数学 & 金融 u Curve Fitting Toolbox Curve Fitting Toolbox 扩展MATLAB 环境，集成数据管理，拟合，显示，检验和输入分析过程等功能。所有能通过GUI 使用的功能都可以通过命令行来进行。
u Database Toolbox ——与关系数据库交换数据 Database Toolbox提供了同任何支持ODBC/JDBC标准的数据库进行数据交换的能力。利用在工具箱中集成的Visual Query Builder工具，无需学习任何SQL语句就可以实现在数据库中查寻数据的功能。这样MATLAB就能够对存储在数据库中的数据进行各种各样的复杂分析。在MATLAB环境中，也可以使用SQL命令来进行如下操作： 对数据库数据进行读、写操作；应用简单或复杂的条件查询数据库中的内容。 特点: ?与支持ODBC/JDBC 数据库建立连接，包括Oracle 、Sybase SQL Server ，Sybase SQL Anywhere ，Microsoft SQL Sever ，Microsoft Access ，Informix Ingres 等。?支持SQL 语句，可以在MATLAB 环境下直接执行SQL 查询命令 ?动态数据调入：可以根据需要使用SQL 在MATLAB 中获取数据，本工具箱对某一种类型的数据库进行大量或小量的查询 ?数据类型保持：在MATLAB 中对数据的调入或调出操作都能保持原有的数据类型 ?多个对话能力，采用本工具箱可在MATLAB 中从一个数据库中调入数据，对那些数据进行分析，然后输出到另一个数据库中 ?处理大量数据的能力：采用本工具箱你可以一次或分几次处理大量的数据，这样能让你根据任务高效地进行数据处理 ?连续状态的数据库联接：一旦和某个数据库的联接建立起来后，数据库一直是打开的，除非你在MATLAB 中执行关闭语句。这提高了数据库的读取速度，减少了不必要的命令来调入、输出数据。 ?无需了解SQL 也能够对数据库数据进行查询。 功能： Database Toolbox 可以与流行的数据库交互数据，其中包括Oracle ，Sybase ，Microsoft SQL Server 及Informix 等。工具箱还允许在单个MATLAB 进程中对多个数据库进行操作，同时支持对大量数据处理。工具箱中包含的Visual Query Builder ，即使不知道SQL ，也能可视化地与数据库打交道。 u Financial Derivatives Toolbox Financial Derivatives Toolbox 用于分析金融衍生工具和投资。 特点 ?提供各种利息率模型 ?提供七种金融工具一系列计算的函数
MATLAB小波变换指令及其功能介绍(超级有用).
MATLAB 小波变换指令及其功能介绍 1 一维小波变换的 Matlab 实现 (1 dwt函数 功能：一维离散小波变换 格式：[cA,cD]=dwt(X,'wname' [cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D别可以实现一维、二维和 N 维 DFT 说明：[cA,cD]=dwt(X,'wname' 使用指定的小波基函数 'wname' 对信号X 进行分解，cA 、cD 分别为近似分量和细节分量； [cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D 使用指定的滤波器组 Lo_D、Hi_D 对信号进行分解。 (2 idwt 函数 功能：一维离散小波反变换 格式：X=idwt(cA,cD,'wname' X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R X=idwt(cA,cD,'wname',L函数 fft、fft2 和 fftn 分 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L 说明：X=idwt(cA,cD,'wname' 由近似分量 cA 和细节分量 cD 经小波反变换重构原始信号 X 。 'wname' 为所选的小波函数 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R 用指定的重构滤波器 Lo_R 和 Hi_R 经小波反变换重构原始信号 X 。
X=idwt(cA,cD,'wname',L 和 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L 指定返回信号 X 中心附近的 L 个点。 2 二维小波变换的 Matlab 实现 二维小波变换的函数别可以实现一维、二维和 N 维 DFT 函数名函数功能 --------------------------------------------------- dwt2 二维离散小波变换 wavedec2 二维信号的多层小波分解 idwt2 二维离散小波反变换 waverec2 二维信号的多层小波重构 wrcoef2 由多层小波分解重构某一层的分解信号 upcoef2 由多层小波分解重构近似分量或细节分量 detcoef2 提取二维信号小波分解的细节分量 appcoef2 提取二维信号小波分解的近似分量 upwlev2 二维小波分解的单层重构 dwtpet2 二维周期小波变换 idwtper2 二维周期小波反变换 ----------------------------------------------------------- (1 wcodemat 函数 功能：对数据矩阵进行伪彩色编码函数 fft、fft2 和 fftn 分格式： Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL Y=wcodemat(X,NB,OPT Y=wcodemat(X,NB
第1讲(1)MATLAB的基本知识
1 1—1 MATLAB 的基本知识 2 1-1-1、 基本运算与函数 1-1-2、循环命令 1-1-3、逻辑命令 1-1-4、集合多个命令于一个M 文件 1-1-5、搜寻路径 1-1-6、资料的储存与载入 1-1-7 MATLAB 编程技巧 附录1-7 3 启动方式：命令窗口；在窗口内的命令编辑；图形窗口；图形窗口中图形的复制 基本处理对象：矩阵（包含标量，以及向量） 变量名：以字母开头，不超过31个字符 命令行（以；结尾或不以；结尾）：执行一个matlab 命令（例如赋值语句），或执行一个函数 注释说明行：以％开头 1-1-1、 基本运算与函数 4 在MATLAB 下进行基本数学运算，只需将运算式直接打入提示符（>>）之后，并按入Enter 键即可. 例如： >>(5*2+1.3-0.8)*10/25 ans = 4.2000 5 MATLAB 会将运算结果直接存入一变量ans ，代表MATLAB 运算后的答案，并显示其数值于屏幕上.（为简便起见，在下述各例中，我们不再显示MATLAB 的提示号.） 我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变量x ： 6 x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25 此时MATLAB 会直接显示x 的值. 由上例可知，MATLAB 认识所有一般常用到的加（+）、减（-）、乘（*）、除（/与\）的数学运算符号，以及幂次运算（^）. x = 42
7 小提示：MATLAB 将所有变量均存成为double 的形式，所以不需经过变元说明. MATLAB 同时也会自动进行变量的使用和回收，而不必像C 语言，必须由使用者一一指定. 这些功能使得MATLAB 易学易用，使用者可专心致力于编写程序，而不必被软件枝节问题所干扰. 8 若不想让MATLAB 每次都显示运算结果，只需在运算式最后加上分号（；）即可，如下例： y = sin(10)*exp(-0.3*4^2); 若要显示变量y 的值，直接键入y 即可： y = -0.0045 y 9 在上例中，sin 是正弦函数，exp 是指数函数，这些都 是MATLAB 常用到的数学函数. 下表即为MATLAB 常用的基本数学函数及三角函数： abs(x)：绝对值 angle(z)：复数z 的相角(Phase angle) sqrt(x)：平方根 real(z)：复数z 的实部 imag(z)：复数z 的虚部 conj(z)：复数z 的共轭复数 10 sign(x)：符号函数 (Signum function). round(x)：四舍五入至最近整数 fix(x)：无论正负，舍去小数至最近整数 floor(x)：地板函数，即舍去正小数至最近整数ceil(x)：天花板函数，即加入正小数至最近整数rats(x)：将实数x 化为分数表示 rat(x)：将实数x 化为多项分数展开 11 rem(x,y)：求x 除以y 的余数 gcd(x,y)：整数x 和y 的最大公因数 lcm(x,y)：整数x 和y 的最小公倍数 exp(x)：自然指数 pow2(x)：2的指数 log(x)：以e 为底的对数，即自然对数或 log2(x)：以2为底的对数 log10(x)：以10为底的对数 12 sin(x)：正弦函数 cos(x)：余弦函数 tan(x)：正切函数 asin(x)：反正弦函数 acos(x)：反余弦函数 atan(x)：反正切函数 atan2(x,y)：四象限的反正切函数
MATLAB小波变换指令及其功能介绍(超级有用)
MATLAB小波变换指令及其功能介绍 1 一维小波变换的 Matlab 实现 (1) dwt函数 功能：一维离散小波变换 格式：[cA,cD]=dwt(X,'wname') [cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D)别可以实现一维、二维和 N 维DFT 说明：[cA,cD]=dwt(X,'wname') 使用指定的小波基函数 'wname' 对信号X 进行分解，cA、cD 分别为近似分量和细节分量； [cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D) 使用指定的滤波器组 Lo_D、Hi_D 对信 号进行分解。 (2) idwt 函数 功能：一维离散小波反变换 格式：X=idwt(cA,cD,'wname') X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R) X=idwt(cA,cD,'wname',L)函数 fft、fft2 和 fftn 分 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L) 说明：X=idwt(cA,cD,'wname') 由近似分量 cA 和细节分量 cD 经 小波反变换重构原始信号 X 。 'wname' 为所选的小波函数 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R) 用指定的重构滤波器 Lo_R 和 Hi_R 经小波反变换重构原始信号 X 。 X=idwt(cA,cD,'wname',L) 和 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L) 指定返回信号 X 中心附近的 L 个点。 2 二维小波变换的 Matlab 实现 二维小波变换的函数别可以实现一维、二维和 N 维 DFT 函数名函数功能
--------------------------------------------------- dwt2 二维离散小波变换 wavedec2 二维信号的多层小波分解 idwt2 二维离散小波反变换 waverec2 二维信号的多层小波重构 wrcoef2 由多层小波分解重构某一层的分解信号 upcoef2 由多层小波分解重构近似分量或细节分量 detcoef2 提取二维信号小波分解的细节分量 appcoef2 提取二维信号小波分解的近似分量 upwlev2 二维小波分解的单层重构 dwtpet2 二维周期小波变换 idwtper2 二维周期小波反变换 ----------------------------------------------------------- (1) wcodemat 函数 功能：对数据矩阵进行伪彩色编码函数 fft、fft2 和 fftn 分 格式：Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL) Y=wcodemat(X,NB,OPT) Y=wcodemat(X,NB) Y=wcodemat(X) 说明：Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL) 返回数据矩阵 X 的编码矩阵 Y ；NB 伪编码的最大值，即编码范围为 0～NB，缺省值 NB＝16； OPT 指定了编码的方式（缺省值为 'mat'），即：别可以实现 一维、二维和 N 维 DFT OPT＝'row' ，按行编码 OPT＝'col' ，按列编码
第1讲 MATLAB简述
MATLAB2009从入门到精通
课程主要内容?第1章MATLAB简介 ?第2章数值运算 ?第3章单元数组和结构 ?第4章字符串 ?第5章符号运算 ?第6章MATLAB绘图基础 ?第7章程序设计 ?第8章计算方法的MATLAB实现?第9章优化设计 ?第10章SIMULINK仿真初探
第1章MATLAB简介 ?MATLAB是一种高效能的、用于科学和技术计算的计算机语言。它将计算、可视化和编程等功能集于一个易于使用的环境。MATLAB是一个交互式系统（写程序与执行命令同步），其基本的数据元素是没有维数限制的阵列，因此采用MATLAB编制包含矩阵和向量问题的程序时比采用只支持标量和非交互式的编程C或FORTAN语言更加方便。MATLAB 的全名是Matrix Laboratory，意思是矩阵实验室，是由MathWorks公司推出的。
1.1 概述 ?MATLAB语言的优点： ?(1)简单易学； ?(2)代码短小高效，只需熟悉算法特点、使用场合、函数调用格式和参数意义，不必花大量时间纠缠具体算法； ?(3)计算功能非常强大； ?(4)强大的图形表达功能； ?(5)可扩展性能。
?MATLAB的一个重要特色： ?它有一套程序扩展系统和一组称之为工具箱（toolbox）的特殊应用子程序。工具箱是MATLAB函数的子程序库，每一个工具箱都是为某一类学科专业和应用而定制的，主要包括信号 处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波分析和系统仿真等方面的应用。
1.2 运行环境 ?MATLAB提供两种运行方式：?一是命令行方式； ?二是M文件方式。 ?具体情况见下面的两幅图。
Matlab各工具箱功能简介(部分)
Ｔoolbox工具箱 序号工具箱备注 一、数学、统计与优化 1 Symbolic Math Toolbox 符号数学工具箱 Symbolic Math Toolbox?提供用于求解和推演符号运算表达式以及执行可变精度算术的函数。您可以通过分析执行微分、积分、化简、转换以及方程求解。另外，还可以利用符号运算表达式为MATLAB?、Simulink?和Simscape?生成代码。 Symbolic Math Toolbox 包含MuPAD?语言，并已针对符号运算表达式的处理和执行进行优化。该工具箱备有MuPAD 函数库，其中包括普通数学领域的微积分和线性代数，以及专业领域的数论和组合论。此外，还可以使用MuPAD 语言编写自定义的符号函数和符号库。MuPAD 记事本支持使用嵌入式文本、图形和数学排版格式来记录符号运算推导。您可以采用HTML 或PDF 的格式分享带注释的推导。 2 Partial Differential Euqation Toolbox 偏微分方程工具箱 偏微分方程工具箱?提供了用于在2D，3D求解偏微分方程（PDE）以及一次使用有限元分析。它可以让你指定和网格二维和三维几何形状和制定边界条件和公式。你能解决静态，时域，频域和特征值问题在几何领域。功能进行后处理和绘图效果使您能够直观地探索解决方案。 你可以用偏微分方程工具箱，以解决从标准问题，如扩散，传热学，结构力学，静电，静磁学，和AC电源电磁学，以及自定义，偏微分方程的耦合系统偏微分方程。 3 Statistics Toolbox 统计学工具箱
4 Curve Fitting Toolbox 曲线拟合工具箱 Curve Fitting Toolbox?提供了用于拟合曲线和曲面数据的应用程序和函数。使用该工具箱可以执行探索性数据分析，预处理和后处理数据，比较候选模型，删除偏值。您可以使用随带的线性和非线性模型库进行回归分析，也可以指定您自行定义的方程式。该库提供了优化的解算参数和起始条件，以提高拟合质量。该工具箱还提供非参数建模方法，比如样条、插值和平滑。 在创建一个拟合之后，您可以运用多种后处理方法进行绘图、插值和外推，估计置信区间，计算积分和导数。 5 Optimization Toolbox 优化工具箱 Optimization Toolbox?提供了寻找最小化或最大化目标并同时满足限制条件的函数。工具箱中包括了线性规划、混合整型线性规划、二次规划、非线性优化、非线性最小二乘的求解器。您可以使用这些求解器寻找连续与离散优化问题的解决方案、执行折衷分析、以及将优化的方法结合到其算法和应用程序中。 6 Global Optimization Toolbox 全局优化工具箱 Global Optimization Toolbox 所提供的方法可为包含多个极大值或极小值的问题搜索全局解。它包含全局搜索、多初始点、模式搜索、遗传算法和模拟退火求解器。对于目标
matlab第一讲
一、MATLAB工作环境 Command Window:（主要的工作界面） ●>>在默认情况下，这个意思就是，你可以在这个地方输入函数命令和表达式进行运算和 操作 ●Undock 窗口太多就会是我们觉得十分繁琐，所以matlab可以将某一个窗口独立开来●用户对命令窗口中的一些属性进行，设置Preference菜单项 在matlab中的设置也是比较人性化，我们可以任意按自己的喜好调节字体风格、大小、颜色和数值计算结果的显示格式。 点击下拉列表 比如我们可以选择format short格式，它表示在这个数据格式下，所输出的结果是小数点后保留4位，最多不超过7位；对于大于1000的实数，用5位小数的科学计数法表示。 设定好后，单击“OK”，这些设置立即生效，并且将这些设置永久保留下来，不会因MATLAB 的关闭和开启而改变。 Loose 结果之间有空格 Compact 没空格 在MATLAB中，数值计算的默认类型格式为双精度型（double），但数据的显示格式可以设置不同的格式。 ●Number format（数据格式） Number display（数据显示），什么是数据显示方式呢，我们马上就会展示。 Preference（通用） 附录1 数据显示格式设置 例： 对于数据格式的问题，我们也可以通过直接在command window输入指令来改变。使用我们现在见到的第一个函数format 它可以实现数据格式Number format和数据显示方式Number display的改变与转换。现在，我们就展示如下 >>format compact >> format short >> pi ans = 3.1416 >> format loose >> pi,sqrt(2) ans = 3.1416 ans = 1.4142 Loose 结果之间有空格
MATLAB简单介绍
1. MATLAB简单介绍 在介绍Matlab之前，我需要再多说几句~之前我接触过其他一些编程软件，相比其他一些编程软件，Matlab应该算是最为简单的一个。很多没有接触过的同学，千万不要害怕这东西，说高级点这牵扯到一些编程知识，但刚开始学你就当这个是一个高级的计算器就好。只要你仔细去思考，练习勤快一些，还是很容易上手的，但话说回来，你要是只是去看一些教程不去练习，我相信你的收获不会很大。 1.1 MATLAB界面介绍以及如何查找帮助文档 1.1.1 MATLAB界面介绍 由于牵扯到版权问题，关于Matlab的下载和安装我就不介绍了，相信只要大家google 一下就能得到很多答案。我曾经用的是2007的版本，发现很多工具箱不能用，一怒之下就换了MATLAB 2009a 版本。所以这个教程也就按照2009a的版本来介绍。如果你使用的是一些比较早的版本，那么我不能保证后面所有的程序你都能使用，但也发生的几率不会太大，所以大家也没有必要太纠结于这个版本问题。当你一打开你的MATLAB的时候出现的界面有可能如下图 下面我们来一一介绍一下这个界面： A．这个地方为workspace，这里一般是用来存储我们使用的一些变量，以及变量的一些信息，神马叫变量呢？大家不要着急，我后面会慢慢向大家介绍，只要大家认清楚这个地方就好。 B．这个地方是Currentdirectory，这个地方就叫做当前路径，这个和我表明E的地方是一致的，当我们点击E后面那个。。。的按钮，就可以选择我们工作的当前路径。我们在程序中调用自己写的一些函数，或者储存图片，默认就是在这个路径下面的~如果你从网上下了一段程序，希望调用它，这时候就需要将这个当前路径设置为你下载的那个程序所存放的文件夹，否则matlab是不知道你在调用哪里的程序。 C．这个地方叫 CommandWindow，也是我们俗称的工作区，也就是我们输入命令的窗口。我在最前面说这Matlab是高级计算器，在这里你就可以尝试一下使用这个计算器。你在命令窗口当中输入124*43然后按回车，它是不是就会得到答案5332。后面我们编程什么的，其实就当做要计算一个东西，只不过我们将步骤一步步写下来，然后它就会按照我们的步骤将结果算出来。说白了就是这么简单。 D．这个地方是CommandHistory，也就是我们所说的历史窗口。这里会记录着你前面输入的一些命令。比如我们后面要用到之前写的一些命令，就可以直接从这里复制粘贴到命令窗口。
Matlab各工具箱功能简介(部分)
Ｔoolbox工具箱序号工具箱备注一、数学、统计与优化 1 Symbolic Math Toolbox 符号数学工具箱Symbolic Math Toolbox?提供用于求解和推演符号运算表达式以及执行可变精度算术的函数。您可以通过分析执行微分、积分、化简、转换以及方程求解。另外，还可以利用符号运算表达式为 MATLAB、Simulink 和Simscape?生成代码。 Symbolic Math Toolbox 包含 MuPAD 语言，并已针对符号运算表达式的处理和执行进行优化。该工具箱备有 MuPAD 函数库，其中包括普通数学领域的微积分和线性代数，以及专业领域的数论和组合论。此外，还可以使用 MuPAD 语言编写自定义的符号函数和符号库。MuPAD 记事本支持使用嵌入式文本、图形和数学排版格式来记录符号运算推导。您可以采用 HTML 或 PDF 的格式分享带注释的推导。 2 Partial Differential Euqation Toolbox 偏微分方程工具箱偏微分方程工具箱?提供了用于在2D，3D求解偏微分方程（PDE）以及一次使用有限元分析。它可以让你指定和网格二维和三维几何形状和制定边界条件和公式。你能解决静态，时
域，频域和特征值问题在几何领域。功能进行后处理和绘图效果使您能够直观地探索解决方案。你可以用偏微分方程工具箱，以解决从标准问题，如扩散，传热学，结构力学，静电，静磁学，和AC电源电磁学，以及自定义，偏微分方程的耦合系统偏微分方程。 3 Statistics Toolbox 统计学工具箱Statistics and Machine Learning Toolbox 提供运用统计与机器学习来描述、分析数据和对数据建模的函数和应用程序。您可以使用用于探查数据分析的描述性统计和绘图，使用概率分布拟合数据，生成用于 Monte Carlo 仿真的随机数，以及执行假设检验。回归和分类算法用于依据数据执行推理并构建预测模型。 对于分析多维数据，Statistics and Machine Learning Toolbox 可让您通过序列特征选择、逐步回归、主成份分析、规则化和其他降维方法确定影响您的模型的主要变量或特征。该工具箱提供了受监督和不受监督机器学习算法，包括支持向量机(SVM)、促进式 (boosted) 和袋装 (bagged) 决策树、k-最近邻、k-均值、k-中心点、分层聚类、高斯混合模型和隐马尔可夫模型。 4 Curve Fitting Toolbox 曲线拟合工具箱Curve Fitting Toolbox?提供了用于拟合曲线和
MATLAB软件概述
MATLAB软件概述 MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks 公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。基本功能 MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,
使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++ ，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB 爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。 优势 （1）友好的工作平台和编程环境 MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件，其中许多工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着MATLAB的商业化以及软件本身的不断升级，MATLAB的用户界面也越来越精致，更加接近Windows的标准界面，人机交互性更强，操作更简单。而且新版本的MATLAB提供了完整的联机查询、帮助系统，极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统，程序不必经过编译就可以直接运行，而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。 （2）简单易用的程序语言 Matlab一个高级的矩阵/阵列语言，它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序（M文件）后再一起
matlab软件功能简要介绍及版本描述
MATLAB功能简介 MATLAB是“Matrix&Laboratory”两个词的组合，意为“矩阵实验室”。MATLAB 的主要功能有数值分析、数值与符号计算、数字图像和信号处理、工程与科学绘图、控制系统和通讯系统的设计和仿真等。 MATLAB版本描述 MATLAB的版本从1984年发布的MATLAB1.0发展到如今的MATLAB8.5。我们小组所用的版本是MATLAB7.0，故在此主要介绍MATLAB7.0版本。 MATLAB7.0在2004年发布，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 MATLAB推荐理由 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件，基于其数值分析、数值与符号计算、数字图像与信号处理等各方面的强大功能，MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。 MATLAB作为强大的数学软件有其独特的优势特点。MATLAB是高级的矩阵语言，MATLAB的语言是基于最流行的C++语言基础上的，而且更加简单，更符合对数学表达式的书写格式，这种语言可移植性好，课拓性极强，也因此，MATLAB 比较适合我们学习、掌握并使用。再者，MATLAB高效的数值计算、符号计算功能，完备的图形处理功能，使我们从繁杂的数学运算中解脱出来，实现计算结果和编程的可视化。 MATLAB的功能强大而丰富，值得每一位同学去学习该软件的应用，并应用于解决实际生活中的问题。然而因为能力有限，故在此我们小组着重向同学们介绍MATLAB在曲线拟合方面的应用。 众所周知，对于我们大学生（特别是理工科的大学生）而言，我们需要在实验室中完成各种不同的实验，得到一组组的、众多的看似关系不明显的实验数据，而同学们对于这些数据的处理往往是最头疼的。那一个个看似无规律的数字的处理实在是让不少同学大伤脑筋，而往往实验最关键的部分就是对实验数据的处理，因此，一旦实验数据处理方法不理想，很有可能，由此得到的实验结论也会有较大的偏差。由此可见，对于实验数据的处理，对于我们大学生来说是一项多么重要的能力。所以，我们小组向各位强烈推荐MATLAB这款软件，MATLAB在曲线拟合方面的强大应用，极大地方便了我们对于实验数据的有效处理，并有助于我们
1.MATLAB概述
第一章Matlab概述 1
什么是仿真？ ?一种在测试条件下重现实际的事件和过程的研究和教学技术-《大英百科全书》 ?仿真技术不是直接地研究对象本身，而是利用与对象的特性和变化规律相似的模型进行间接研究?要想充分地了解某种事物的特性，最理想的办法莫过于先把它做出来，再对其进行实际测量 ?优点：准确，客观 ?缺点：周期长，代价高（甚至有时候不可实现）
为什么要进行仿真？ ?在进行实物制作前，先对其系统特性尽可 能充分的了解 –数学公式推导 –仿真 3 ?仿真与数值计算、求解方法的区别在于它首先是一种实验技术 ?仿真的过程包括建立仿真模型和进行仿真实验两个主要步骤 ?仿真模型是对仿真对象的高度近视，两者之间 的差别越小，仿真模型越精确，仿真结果越符合我们的期望
仿真与实际系统区别 ?影响实际系统因素繁多 ?仿真中的模型不完全正确的反映实际情况 4
仿真分类 4 ?按所用模型的类型（物理模型、数学模型、物理-数学模型）分为：物理仿真、计算机仿真（数学仿真）、半实物仿真； ?按所用计算机的类型（模拟计算机、数字计算机、混合计算机）分为：模拟仿真、数字仿真和混合仿真； ?按仿真对象中的信号流（连续的、离散的）分为：连续系统仿真、离散系统仿真； ?按仿真时间与实际时间的比例关系分为：实时仿真（仿真时间标尺等于自然时间标尺）、超实时仿真（仿真时间标尺小于自然时间标尺）和亚实时仿真（仿真时间标尺大于自然时间标尺）； ?按对象的性质分为：宇宙飞船仿真、化工系统仿真、经济系统仿真等
计算机仿真 ?计算机仿真是应用电子计算机对系统的结构、功能和行为以及参与系统控制的人的思维过程和行为进行动态性比较逼真的模仿 ?计算机仿真实质上就是把硬件实验搬进了计算机，我们可以把它看成是一种软件实验 ?用软件模块模拟硬件模块，甚至测量仪表
MATLAB 软件使用简介
MATLAB 软件使用简介 MATLAB 是一个功能强大的常用数学软件, 它不但可以解决数学中的数值计算问题, 还可以解决符号演算问题, 并且能够方便地绘出各种函数图形。MATLAB自1984年由美国的MathWorks公司推向市场以来，历经十几年的发展和竞争，现已成为国际最优秀的科技应用软件之一。这里主要以适用于Windows操作系统的MATLAB5.3版本向读者介绍MATLAB的使用命令和内容。 一、MATLAB 的进入/退出 MATLAB 的安装成功后, 系统会在Windows【开始】菜单的【程序】子菜单中加入启动MATLAB命令的图标, 用鼠标单击它就可以启动MATLAB系统,见图2.1。 图2.1 启动MATLAB 启动MATLAB后, 屏幕上出现MATLAB命令窗口:
图2.2 MATLAB命令窗口 图2.2的空白区域是MATLAB 的工作区（命令输入区）, 在此可输入和执行命令。 退出MATLAB系统像关闭Word文件一样, 只要用鼠标点击MATLAB系统集成界面右上角的关闭按钮即可。 二、 MATLAB 操作的注意事项 ●在MATLAB工作区输入MATLAB命令后, 还须按下Enter键, MATLAB才能执行你输入的MATLAB命 令, 否则MATLAB不执行你的命令。 ●MATLAB 是区分字母大小写的。 ●一般，每输入一个命令并按下Enter键, 计算机就会显示此次输入的执行结果。(以下用↙表示 回车)。如果用户不想计算机显示此次输入的结果，只要在所输入命令的后面再加上一个分号“；” 即可以达到目的。如： x= 2 + 3↙ x=5 x = 2 + 3 ; ↙不显示结果5 ●在MATLAB工作区如果一个表达式一行写不下，可以用在此行结尾处键入三个英文句号的方法达 到换行的目的。如： q=5^6+sin(pi)+exp(3)+(1+2+3+4+5)/sin(x)… -5x+1/2-567/(x+y) ●MATLAB 可以输入字母、汉字，但是标点符号必须在英文状态下书写。 ●MATLAB 中不需要专门定义变量的类型，系统可以自动根据表达式的值或输入的值来确定变量的 数据类型。 ●命令行与M文件中的百分号“%”标明注释。在语句行中百分号后面的语句被忽略而不被执行， 在M文件中百分号后面的语句可以用Help命令打印出来。 三、MATLAB的变量与表达式 ●MATLAB的变量名 MATLAB的变量名是用一个字母打头，后面最多跟19个字母或数字来定义的。如x,y,ae3,d3er45都是合法的变量名。应该注意不要用MATLAB中的内部函数或命令名作为变量名。MATLAB中的变量名是区分大小写字母的。如在MATLAB中，ab与 Ab表示两个不同的变量。列出当前工作空间中的变量命令为Who 将内存中的当前变量以简单形式列出； Whos 列出当前内存变量的名称、大小、类型等信息； Clear 清除内存中的所有变量与函数。 ●MATLAB的运算符 数学运算符：+（加号），-（减号），*（乘号）, \（左除）, / (右除), ^ (乘幂) 关系运算符：< (小于), > (大于), <= (小于等于), >= (大于等于),
Matlab简介
Matlab简介 1980年，美国CleveMoier博士在新墨西哥大学讲课时，认为高级语言的运用十分不便，于是创立了Matlab（MatrixLaboratory的缩写)，即矩阵实验室，早期的Matlab 软件是为了帮助老师和学生更好地学习，是作为一个辅助工具而之后逐渐演变成了一种实用性很强的工具。1984，MathWorks软件公司推出了一种高级语言。它不但能编程还能用于数值计算以及图形显示，并用与控制系统以及工程设计。90年，MathWorks 软件公司为Matlab开发了一种新的用于图形控制及仿真模型建立的软件Simulink。它是Matlab的一个扩展软件模块，这个模块为用户提供了一个用于建模仿真各种数学物理模型的软件，并且提供各种动态的结构模型，是用户可以快速方便的建模并且仿真，而不必写任何程序。基于此优点，该工具很快被业界认可，并用于各种控制系统。 Matlab编程工具不像C语言那样难以掌握，所以在这种仿真环境下用户只需要简单的列出计算式，结果便会以数值或图形的方式显示出来。从Matlab被发明以来，它的快速性集成性、以及应用的方便性在高校中得到了好评。它可以很方便的进行图形输出输入，同时还具有工具箱函数库，也能针对各个学科领域实现各种计算功能。另外，Matlab和其他高级语言也具有良好的接口，可以方便地与其他语言实现混合编程，这都进一步拓宽了它的应用范围和使用领域。 Matlab由主程序、Simulink动态仿真系统、和Matlab工具箱三部分组成。其中主程序包括Matlab语言、工作环境以及应用程序；Simulink动态仿真系统是一个相互交互的系统，用户制作一个模拟系统，并动态控制它；而工具箱就是Matlab基本语句的各种子程序和函数库。它有可以分为功能性和学科性工具箱。功能性的工具箱主要用于扩展Matlab的符号计算功能、图形建模功能、文字处理功能和与硬件的实时交互过程，如符号计算工具箱等；学科性的工具箱则有较强的专业性，用于解决特定的问题，如信号处理工具箱和通信工具箱。 如今，Matlab软件正在成为对数值、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力工具；在工程技术界，Matlab软件也被用来构建与分析一些实际课题的数学模型，其典型的应用包括数值计算、算法预设计与验证，以及一些特殊矩阵的计算应用，如统计、图像处理、自动控制理论、数字信号处理、系统识别和神经网络等。它包括了被称作工具箱(Toolbox)的各类应用问题的求解工具。工具箱实际上是对Matlab软件进行扩展应用的一系列Matlab函数(称为M函数文件)，它可用来求解许多学科门类的数据处理与分析问题。 Matlab的主要特点有： 1. Matlab的单位为矩阵，它的表达式与数学工程计算类似，并且可以随时修改，而且行和列无需定义。