最新[解决方案]第一章matlab概述PPT课件
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matlab概述PPT课件
74
2020年9月
28日
8
MATLAB语言的特点：
• 语言简洁紧凑，语法限制不严，程序设计
自由度大，可移植性好 • 运算符、库函数丰富 • 图形功能强大 • 界面友好、编程效率高 • 扩展性强，拥有非常丰富的工具箱
2020年9月
28日
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MATLAB语言的功能：
•强大的数值（矩阵）运算功能
•广泛的符号运算功能
0
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1
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用四种方法描述cos(x)*sin(y)图形
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2020年90月 28日
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2020年9月
28日
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五、基本运算
•1+2+3+4+5
•x=1+2+3+4+5
•a=2,b=3,a*b
•x=15;y=20;z=2*x+3*y
•计算半径为3的圆面积：
r=3;
area=pi*r^2
2020年9月
28日
21
六、matlab与dos兼容命令
1.dir— 可列出指定目录下的文件和子目 录清单 例如: •dir 可显示当前目录下的所有文件 •dir c:\matlab •dir c:\matlab\*.m
(一)matlab概述、基础43页PPT
26.09.2019
第一章 MATLAB概述、基础
11
《数值图形可视化》
南京林业大学
MATLAB 7的工具栏
• MATLAB 7的工具栏包括新建文件、打开文件、剪切、复 制和粘贴等常用图标。
• 同时，MATLAB 7的工具栏适时显示MATLAB 7的当前路 径，用户还可以通过工具栏来改变当前路径。
简单的数学运算
南京林业大学
• 最简单的计算器使用法 • 标点符号的使用 • 常用的操作命令和键盘技巧
26.09.2019
– 在默认设置下，工作间 管理窗口自动显示于 MATLAB界面中。
26.09.2019
第一章 MATLAB概述、基础
16
《数值图形可视化》
南京林业大学
（4）当前路径窗口
– 当前路径窗口显示着当 前用户工作所在的路径。
– 可以更改当前路径。
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第一章 MATLAB概述、基础
17
《数值图形可视化》
26.09.2019
第一章 MATLAB概述、基础
10
《数值图形可视化》
南京林业大学
MATLAB 7的主菜单
• MATLAB 7的主菜单包括File、Edit、View、Web、 Window和Help菜单。
• 可以执行的操作有New、Open、Undo、Redo、Cut、 copy和Step等。
MATLAB的主要应用领域
（1）数值分析 （2）数值和符号计算 （3）工程与科学绘图 （4）控制系统的设计与开发 （5）数字图像处理 （6）数字信号处理 （7）通讯系统设计与仿真 （8）财务与金融工程
26.09.2019
第一章 MATLAB概述、基础
matlab课件
MATLAB程序设计
第1章MATLAB概述
❖典型应用： ●数学计算； ●算法开发； ●数据采集； ●建模、仿真和原型设计； ●数据分析、研究和可视化； ●科学和工程绘图； ●应用开发环境，包括创建图形用户界面。
MATLAB程序设计
❖应用示例： ●绘图功能
曲面图与等高线
第1章MATLAB概述
MATLAB程序设计
MATLAB程序设计
❖在M文件编辑器下使用单元示例 单元模式的M文件源代码： x=0:pi/20:6*pi; y=sin(x); plot(x,y,'r-*'); title('Sine Wave'); xlabel('x');ylabel('sin(x)'); %% Plot Sine Wave %%
MATLAB程序设计
第1章MATLAB概述
1.2 桌面工具与开发环境
MATLAB 主界面
当前工 作目录
命令提示符
MATLAB程序设计
当前工作区间
输入命令的 历史记录
命令窗口
♂
第1章MATLAB概述
1.3 编辑/调试器
一.M文件的创建 M文件的创建方法： 在主菜单选择File>New>M-File或在工具栏单击新建 按钮来创建。
MATLAB程序设计
第1章MATLAB概述
❖MATLAB的特点与功能 ●MATLAB是一个交互式软件系统 输入一条命令，立即就可以得到该命令的结果。 ●MATLAB具有很强的数值计算功能 ◆MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，但 无需事先指定矩阵维数(动态定维)。 ◆提供十分丰富的计算函数，方便计算、提高效率。 ◆MATLAB命令与数学中的符号、公式非常接近， 可读性强，容易掌握。
第1章MATLAB概述
❖典型应用： ●数学计算； ●算法开发； ●数据采集； ●建模、仿真和原型设计； ●数据分析、研究和可视化； ●科学和工程绘图； ●应用开发环境，包括创建图形用户界面。
MATLAB程序设计
❖应用示例： ●绘图功能
曲面图与等高线
第1章MATLAB概述
MATLAB程序设计
MATLAB程序设计
❖在M文件编辑器下使用单元示例 单元模式的M文件源代码： x=0:pi/20:6*pi; y=sin(x); plot(x,y,'r-*'); title('Sine Wave'); xlabel('x');ylabel('sin(x)'); %% Plot Sine Wave %%
MATLAB程序设计
第1章MATLAB概述
1.2 桌面工具与开发环境
MATLAB 主界面
当前工 作目录
命令提示符
MATLAB程序设计
当前工作区间
输入命令的 历史记录
命令窗口
♂
第1章MATLAB概述
1.3 编辑/调试器
一.M文件的创建 M文件的创建方法： 在主菜单选择File>New>M-File或在工具栏单击新建 按钮来创建。
MATLAB程序设计
第1章MATLAB概述
❖MATLAB的特点与功能 ●MATLAB是一个交互式软件系统 输入一条命令，立即就可以得到该命令的结果。 ●MATLAB具有很强的数值计算功能 ◆MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，但 无需事先指定矩阵维数(动态定维)。 ◆提供十分丰富的计算函数，方便计算、提高效率。 ◆MATLAB命令与数学中的符号、公式非常接近， 可读性强，容易掌握。
第1章 MATLAB操作基础PPT教学课件
2020/12/10
8
• 1.3.2 主窗口
1．菜单栏 在MATLAB 6.5主窗口的菜单栏，共包含、View、 Web、Window和Help 6个菜单项。
• 2．工具栏 MATLAB 6.5主窗口的工具栏共提供了10个命令 按钮。这些命令按钮均有对应的菜单命令，但比 菜单命令使用起来更快捷、方便。
1994年，MATLAB 4.2版
1997年，MATLAB 5.0版
1999年，MATLAB 5.3版
2000年，MATLAB 6.0版
2001年，MATLAB 6.1版
2002年，MATLAB 6.5版
2004年，MATLAB 7.0版
2020/12/10
2
1.1.2 MATLAB的主要功能
• 1．数值计算和符号计算功能
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• 1.3.4 工作空间窗口
工作空间是MATLAB用于存储各种变量和 结果的内存空间。在该窗口中显示工作空 间中所有变量的名称、大小、字节数和变 量类型说明，可对变量进行观察、编辑、 保存和删除。
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• 1.3.5 当前目录窗口和搜索路径
1．当前目录窗口 当前目录是指MATLAB运行文件时的工作 目录，只有在当前目录或搜索路径下的文 件、函数可以被运行或调用。
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• 1.3.3 命令窗口
命令窗口是MATLAB的主要交互窗口，用
于输入命令并显示除图形以外的所有执行 结果。
MATLAB命令窗口中的“>>”为命令提示 符，表示MATLAB正在处于准备状态。在
命令提示符后键入命令并按下回车键后， MATLAB就会解释执行所输入的命令，并 在命令后面给出计算结果。
《MATLAB概述》课件
3 未来MATLAB发展的趋势
MATL A B将继续扩展其功能和性能，以满足不断变化的科学计算和工程应用需求。
ห้องสมุดไป่ตู้
2 解方程
3 统计分析
MATL A B可以用于求 解代数方程组、微分 方程和偏微分方程等 不同类型的数学方程。
MATL A B提供了各种 统计分析工具，如描 述统计、假设检验、 回归分析和时间序列 分析等。
MATLAB的图形显示功能
1 绘制二维图形
MATL A B可以创建各种类型的二维图形，如折线图、散点图和柱状图等，以可视化数据。
工程领域
MATL A B在工程领域被广泛应用于模型建立、系统仿真和数据分析等方面。
科学研究领域
MATL A B用于科学研究中的数据分析、信号处理、图像处理、深度学习等领域。
教育领域
教学机构使用MATL A B进行数学建模、算法设计和科学实验的开展。
MATLAB的基本操作
1 MATLAB的系统环境
MATL A B包括命令窗口、编辑窗口、工作区、当前文件夹和命令历史记录等部分。
2 MATLAB界面介绍
用户可以通过菜单栏、工具栏和侧边栏等方式与MATL A B进行交互。
3 MATLAB的应用程序
MATL A B提供了许多应用程序，如数据编辑器、图像处理器和信号分析器，以帮助用户 快速完成任务。
MATLAB的数学计算功能
1 矩阵操作
MATL A B提供了丰富 的矩阵运算和线性代 数功能，包括矩阵乘 法、矩阵分解和特征 值计算等。
Sim ulink
Simulink是MATL AB的附加模块，用于建模、仿真和分析动态系统，如控制系统和通信系统。
MATLAB在实际应用中的案例探讨
MATL A B将继续扩展其功能和性能，以满足不断变化的科学计算和工程应用需求。
ห้องสมุดไป่ตู้
2 解方程
3 统计分析
MATL A B可以用于求 解代数方程组、微分 方程和偏微分方程等 不同类型的数学方程。
MATL A B提供了各种 统计分析工具，如描 述统计、假设检验、 回归分析和时间序列 分析等。
MATLAB的图形显示功能
1 绘制二维图形
MATL A B可以创建各种类型的二维图形，如折线图、散点图和柱状图等，以可视化数据。
工程领域
MATL A B在工程领域被广泛应用于模型建立、系统仿真和数据分析等方面。
科学研究领域
MATL A B用于科学研究中的数据分析、信号处理、图像处理、深度学习等领域。
教育领域
教学机构使用MATL A B进行数学建模、算法设计和科学实验的开展。
MATLAB的基本操作
1 MATLAB的系统环境
MATL A B包括命令窗口、编辑窗口、工作区、当前文件夹和命令历史记录等部分。
2 MATLAB界面介绍
用户可以通过菜单栏、工具栏和侧边栏等方式与MATL A B进行交互。
3 MATLAB的应用程序
MATL A B提供了许多应用程序，如数据编辑器、图像处理器和信号分析器，以帮助用户 快速完成任务。
MATLAB的数学计算功能
1 矩阵操作
MATL A B提供了丰富 的矩阵运算和线性代 数功能，包括矩阵乘 法、矩阵分解和特征 值计算等。
Sim ulink
Simulink是MATL AB的附加模块，用于建模、仿真和分析动态系统，如控制系统和通信系统。
MATLAB在实际应用中的案例探讨
Matlab简介PPT课件
矩阵运算与线性代
03
数应用
矩阵创建和操作方法介绍
01
直接输入法
通过直接输入矩阵元素来创建矩阵，例如`A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]`。
02
函数生成法
利用Matlab内置函数生成特定矩阵，如`zeros()`生成全零矩阵，
`ones()`生成全一矩阵，`eye()`生成单位矩阵等。
错误处理方法
根据错误信息提示，检查代码相关部分， 修正错误；对于复杂问题，可采用逐步缩 小范围的方法进行排查。
综合性程序设计案例剖析
案例选择
挑选具有代表性的综合性程序设计案例 ，如数值计算、信号处理、图像处理等
。
代码实现
详细讲解案例的代码实现过程，包括 算法设计、数据结构选择、函数编写
等。
案例分析
Matlab实现
使用Matlab内置函数进行最优化问题求解，如`fmincon`、`ga`等。
偏微分方程数值解法
01
偏微分方程基本概 念
包含未知函数及其偏导数的方程 。
02
偏微分方程数值解 法
有限差分法、有限元法、谱方法 等。
03
Matlab实现
使用Matlab内置函数或工具箱进 行偏微分方程数值求解，如PDE Toolbox等。
分析案例涉及的知识点、难点及解决 方案，引导学生深入理解并掌握相关 知识。
结果展示与讨论
展示案例运行结果，并引导学生进行 讨论，分析程序优缺点及改进方向。
课程设计或项目实践指导
选题建议
根据学生兴趣和专业背景，提供课程设计或项目实践的选题建议，如 控制系统设计、信号处理应用等。
实践指导
指导学生进行需求分析、方案设计、代码编写、测试调试等实践环节 ，培养学生解决实际问题的能力。
《matlab简介》PPT课件
7
一、MATLAB的发展及特点
MATLAB是由美国的Clever Moler博士于 1980年开发的，初衷是为解决“线性代数” 课程的矩阵运算问题
后来又被MathWorks公司商业化，用于 算法开发、数据分析及数值计算等，主要包 括MATLAB和Simulink两部分
MATLAB是Matrix Laboratory 的简称， 发展迅速，是三大数学软件之一
• 控制系统工具箱
• 信号处理工具箱
• 图象处理工具箱
• 通讯工具箱
• 系统辨识工具箱
• 神经元网络工具箱
2•021/6金/20 融工具箱
15
许多学科，在MATLAB中都有专 用工具箱，现已有几十个工具箱， 但MATLAB语言的扩展开发还远 远没有结束，各学科的相互促进， 将使得MATLAB更加强大
目录，只有在当前目录或搜索路径下的文
件、函数可以被运行或调用。
在当前目录窗口中可以显示或改变当前目
录，还可以显示当前目录下的文件并提供
搜索功能。
将用户目录设置成当前目录也可使用cd命 令。例如，将用户目录c:\mydir设置为当前 目录，可在命令窗口输入命令：
cd c:\mydir
2021/6/20
MATLAB命令窗口中的“>>”为命令提
示符，表示MATLAB正在处于准备状态。
在命令提示符后键入命令并按下回车键
后，MATLAB就会解释执行所输入的命
令，并在命令后面给出计算结果。
2021/6/20
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2. 命令窗口
• 一般来说，一个命令行输入一条命令， 命令行以回车结束。但一个命令行也可 以输入若干条命令，各命令之间以逗号 分隔，若前一命令后带有分号，则逗号 可以省略。例如 p=15,m=35 p=15;m=35
Matlab第一章PPT课件
S = sparse(i,j,s,m,n)，其中，i和j 分别是稀疏矩阵非零元素的行和列下标，s 为相应的非零元素的值，m和n分别是矩阵 的行数和列数。例2.46
可编辑课件
62
➢ MATLAB还提供一些函数用于创建特殊 稀疏矩阵，这些函数如下表所示。
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63
2．查看稀疏矩阵
MATLAB提供一些函数用于查看稀疏 矩阵的信息，如下表所示。
可编辑课件
42
➢ A(i,k1:k2) 返回矩阵A第i行的自k1到k2 列的所有元素。
➢ A(:,j) 返回矩阵A第j列的所有元素。 ➢ A(k1:k2,j) 返回矩阵A第j列的自k1到k2
行的 所有元素。 若A是多维矩阵，也可以通过类似的方
法实现对其访问。 例2.31~2.32
可编辑课件
43
可编辑课件
44
可编辑课件
45
问. • 在matlab命令窗口输入 • A=[1,2,3;4,5,6]; • 运行A(4)结果是 ？ • 运行A(2,3)结果是？
可编辑课件
46
写出执行以下代码后C，D，E的值
A=[1,2,3;4:6;7:9]; C=[A;[10,11,12]], D=C(1:3,[2 3]) E=C(2,[1 2])
10
2．逻辑类型
在MATLAB中逻辑类型包含true和 false，分别由1和0表示。在MATLAB中用 函数logical()将任何非零的数值转换为 true（即1），将数值0转换为false（即 0）。
可编辑课件
11
3．字符和字符串类型
在MATLAB中，数据类型（char）表 示一个字符。一个char类型的1n数组称 为字符串string。
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62
➢ MATLAB还提供一些函数用于创建特殊 稀疏矩阵，这些函数如下表所示。
可编辑课件
63
2．查看稀疏矩阵
MATLAB提供一些函数用于查看稀疏 矩阵的信息，如下表所示。
可编辑课件
42
➢ A(i,k1:k2) 返回矩阵A第i行的自k1到k2 列的所有元素。
➢ A(:,j) 返回矩阵A第j列的所有元素。 ➢ A(k1:k2,j) 返回矩阵A第j列的自k1到k2
行的 所有元素。 若A是多维矩阵，也可以通过类似的方
法实现对其访问。 例2.31~2.32
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可编辑课件
44
可编辑课件
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问. • 在matlab命令窗口输入 • A=[1,2,3;4,5,6]; • 运行A(4)结果是 ？ • 运行A(2,3)结果是？
可编辑课件
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写出执行以下代码后C，D，E的值
A=[1,2,3;4:6;7:9]; C=[A;[10,11,12]], D=C(1:3,[2 3]) E=C(2,[1 2])
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2．逻辑类型
在MATLAB中逻辑类型包含true和 false，分别由1和0表示。在MATLAB中用 函数logical()将任何非零的数值转换为 true（即1），将数值0转换为false（即 0）。
可编辑课件
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3．字符和字符串类型
在MATLAB中，数据类型（char）表 示一个字符。一个char类型的1n数组称 为字符串string。
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10
《matlab》
1.2.4通用窗口
• MATLAB 7.3工作界面中的常用窗口包括 命令窗口、历史命令窗口、当前工作目 录窗口、工作空间浏览器窗口、变量编 辑窗口、M文件编辑／调试窗口、帮助 窗口和程序性能剖析窗口等。
• 所有窗口都可以单独显示， 使用Undock 和Dock 可使窗口单独出来和返回到 MATLAB工作界面中。
• （1）MATLAB开发环境是一个集成的工作环境。
• （2）MATLAB语言具有程序流程控制、函数、数据结 构、输入输出和面向对象的编程特点，是基于矩阵/数 组的语言。
• （3）MATLAB的数学函数库包含了大量的计算算法。
• （4）MATLAB的图形处理系统能够将二维和三维数组 的数据用图形表示出来。
物理与电子工程学院
16
《matlab》
• 例1-4 选择历史命令窗口的命令行执行并创 建快捷方式。
单击鼠标右键在快捷菜单中 选择“Create Shortcut”， 则会出现“Shortcut Editor”对话框
物理与电子工程学院
17
《matlab》
• 3. 当前目录浏览器窗口（Current Directory Browser）
• what：列出当前目录下的M、MAT、MEX文件清 单。
• 2. MATLAB的退出
• 在MATLAB的命令窗口输入“exit”命令；
• 在MATLAB的命令窗口输入“quit”命令；
• 直接单击MATLAB命令窗口的 按钮。
物理与电子工程学院
7
《matlab》
1.2.3 菜单和工具栏
• 1. 菜单 • MATLAB 7.3还会根据不同的窗口，增加一
些浮动菜单。
物理与电子工程学院 《matlab》
练习 15
• 2. 历史命令窗口（Command History） • 历史命令窗口默认地出现在MATLAB界面的
左下侧，用来记录并显示已经运行过的命令、 函数和表达式。
在默认设置下，该窗口 会显示自安装以来所有 使用过命令的历史记录 ，并标明每次开启 MATLAB的时间。
[解决方案]第一章matlab 概述
• MATLAB是目前世界上最流行的、应用最 广泛的工程计算和仿真软件 。
• MATLAB是Matrix Laboratory的缩写，它的 产生是与数学计算紧密联系在一起的。
• MATLAB是一个交互式开发系统，其基本 数据要素是矩阵。
• 本书以MATLAB 7.3和simulink 6.5版为平台 进行全面地介绍。
练习 13
• 数值计算结果的显示格式 ：
• 一种方法是在参数设置对话框 的“Numeric Format”栏设置数据的显示格式。
• 另一种方法是直接在命令窗口中使用 “format”命令来进行数值显示格式的设置：
• format 格式描述
物理与电子工程学院
14
《matlab》
• 例1-3 使用format函数在命令窗口中显示运算结果。 • >> a=sin(60*pi/180) • a= • 0.8660 • >> format long • >> a • a= • 0.86602540378444 • >> format short e • >> a • a= • 8.6603e-001 • 程序分析： • long格式为15位数字显示，short e为5位科学计数显示。
物理与电子工程学院
12
《matlab》
• 例1-1 在命令窗口中输入不同的命令和数值，并查 看其显示方式。
• >> a=0.5 • a= • 0.5000 • >> b='sin' • b= • sin • >> if a<1 c=true
• %如果a<1则c为true
• end • c= •1
物理与电子工程学院 《matlab》
物理与电子工程学院
11
《matlab》
• 1. 命令窗口（Command Window） • 在命令窗口中输入MATLAB的命令和数据后
按回车键，立即执行运算并显示结果。
• MATLAB在命令窗口中的语句形式为：
• >>变量＝表达式; • 说明：命令窗口中的每个命令行前会出现提
示符“>>”，没有“>>”符号的行则是显示 的结果。
• （5）MATLAB应用程序接口使MATLAB语言能与C或
FORTRAN等其他编程语言进行交互。
物理与电子工程学院
3
《matlab》
1.2.2 MATLAB的启动和退出
• 1. MATLAB的启动
• 选择“开始”→“程序”→“MATLAB” →“R2007a”→“MATLAB R2007b”，就可 以启动MATLAB 7.3的工作界面。
物理与电子工程学院
2
《matla.1 MATLAB的系统结构
• MATLAB系统由MATLAB开发环境、MATLAB语言、 MATLAB 数 学 函 数 库 、 MATLAB 图 形 处 理 系 统 和 MATLAB应用程序接口（API）五大部分组成。
用来设置当前目录，并 显示当前目录下的M文件、 MAT文件、MDL文件等文 件信息，窗口中包括文件类 型（File Type）、文件大 小（Size）、最后修改（ Last Modified）时间和文 件的说明信息（ Description）等。
物理与电子工程学院
18
《matlab》
• 查看工作目录下文件的相关信息的常用命令如下：
• （1）File菜单 • （2）Edit菜单 • （3）Debug菜单 • （4）Desktop菜单 • （5）Windows菜单 • （6）Help菜单
物理与电子工程学院
8
《matlab》
• （7）开始菜单
• 在MATLAB操作界面的左下角有一个按钮， 是MATLAB的快捷菜单。
• 开始菜单中显示的为现场菜单，包括交互 界面窗口的列表，快捷方式和常用的子菜 单项。
物理与电子工程学院
9
《matlab》
• 2. 工具栏
• 工具栏是在编程环境下提供的对常用命令的 快速访问，当鼠标停留在工具栏的按钮上时， 就会显示出该按钮的功能。
New M-FileSimulink GUIDE
当前路径
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Profiler Help 图1-3 默认工具栏
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