MATLAB简介
MATLAB语言简介
Help Window命令：打开MATLAB旳帮助窗口。
Help Tips命令： 打开帮助窗口，并首先显示MATLAB
旳帮助系统旳分类和使用措施。
Help Desk(HTML)命令： 打开系统WWW浏览器，并显示
MATLAB旳帮助桌面。
Examples and Demos命令：能够经过演示MATLAB提供旳
Clf 清理图形窗口
Load 加载指定文件旳变量
Pack 搜集内存碎片
Diary 日志文件命令
Clc 清理工作窗口
Quit 退出
Echo 工作窗信息显示开关 !
调用DOS命令
2.1.6 MATLAB常用旳命令和技巧 2.某些常用操作技巧
利用键盘按键,可实现简易操作:
home 光标置于目前行开头 end 光标置于目前行末尾 esc 清除目前输入行 del 删除光标处旳字符
Edit菜单项：
Undo、Cut、Copy、Paste命令：分别用于撤消上一次操
作、剪切、复制和粘贴。
Clear命令：
删除内容。
Select All命令：
用于选定全部文本内容。
Clear Session命令：
清除命令编辑区旳全部内
容，但并不删除工作空间
中旳变量。
2.1.4 MATLAB旳桌面平台
Help菜单项:
3. 图形功能
MATLAB提供了两个层次旳图形命令：一种是对图形句 柄进行旳低档图形命令，另一种是建立在低档图形命令之上 旳高级图形命令。利用MATLAB旳高级图形命令能够轻而易 举地绘制二维、三维乃至四维图形，并可进行图形和坐标旳 标识、视角和光照设计、色彩精细控制等等。
2.1.1 MATLAB特点
Open命令：
MATLAB简介
logspace 对数等分的行矢量
Logspace(x1,x2,n)生成从10x1到10x2包含n 个数据的矢量 >> logspace(1,3,3) >> magic(3) ans = ans = 10 100 1000 8 1 6 >> cell(3) 3 5 7 >> eye(3) ans = 4 9 2 ans = [] [] [] 1 0 0 Magic(n)为元素1到n^2 [] [] [] 0 1 0 之间，行、列、对角线 [] [] [] 0 0 1 的和都相等的n维矩阵
例1：
0 5 cos 47 例2：计算表达式的值 并将结果赋给变量x 1 7 2i
4、表达式从左至右、指数最先，乘除加减、括号提前。
>>6+4*3^2 ans = >> x=(5+cos(47*pi/180))/(1+sqrt(7)-2i) 42
例9：演示内带程序 >>ballode %自由下落小球与地面非弹性碰撞的运动轨迹 >>demo %演示Matlab的基本功能
2、数据格式：
① 10的幂为e加上正负数字： 1.062e-20 6.022e23 ② 数字后直接加 i 或 j表示虚数 ：－3.14i 5+3i
3、算符
算术运算算符： ＋ － * / ^ ( ) sqrt( ) 关系运算算符：＜、＞、 ＜＝、 ＝＝、 ＞＝、 ~＝ 逻辑运算算符：与 ＆、或│、非 ~
例3：输入10个学生的成绩并对成绩按升序排序。 在指令窗口输入命令： g=input('请输入学生成绩:') sort(g) 请输入学生成绩: [65 78 96 98 91 84 79 83 74 81]
Matlab简介
p = 3.1484 p = 3.1396
当n提高到50000时， 重复计算4次，计算结果： p = 3.1396 p = 3.1431
p = 3.1296 p = 3.1421
三、绘图功能
3.1 二维图形 plot(y)、 ezplot是绘制二维图形常用的命令 例 画出函数 y sin x 在-5 x 5的图形。
Matlab软件简介 哈尔滨理工大学 数学建模组
Matlab是数学建模常用软件之一，也是 在各个专业领域，特别是在工程实际领域 应用最广泛的计算软件，并已成为一个通 用的计算工具。
一、Matlab概述
1.1 Matlab的发展 Matlab语言是由美国的Clever Moler博 士于1980年开发的。
计算符号表达式F在x→a下的极限。 例2.计算 lim (3x 5) 1
x
x3 sin(
x
2
)
>> syms x; >> f=('(3*x-5)/(x^3*sin(1/x^2))'); >> limit(f,x,inf)
ans=3
3. 符号微分
diff(S)
求符号表达式S的微分 (即求一元导数)
1.3 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
它将一个优秀软件的易用性与可靠性、通用 性与专业性 、一般目的的应用与高深的科学 技术应用有机地相结合。
Matlab是一种直译式的高级语言，比其它程 序设计语言容易。
MatLab软件简介
MatLab 软件简介(Version 6.5)A.1 概述MatLab （Matrix Laboratory ）是矩阵实验室的意思，既是一种语言，又是一个编程环境。
MatLab 是数学计算的强有力工具，是一种用于工程计算的高性能语言，它以矩阵作为数据操作的基本单位，在数理统计、自动控制、数字信号处理、动态系统仿真方面有着重要的应用。
A.1.1 MatLab 的特点其特点体现在以下几个方面： ◆ 编程效率高 ◆ 用户使用方便 ◆ 扩充能力强 ◆ 语句简单◆ 高效方便的矩阵和数组运算 ◆ 方便的绘图功能 ◆ 开放的源程序A.1.2 MatLab 的构成MatLab 主要由5部分组成： ◆ MatLab 工作环境 ➢ 桌面 ➢ 命令窗口➢ 命令历史工作期 ➢ 帮助浏览器 ➢ 工作空间➢ M 文件和搜索路径窗口 ◆ MatLab 数学函数库➢ 基本函数：如，sum,sin ，cos 等➢ 复杂函数：如，求矩阵特征值、特征向量、求逆、bessel 函数，fourier 变换 ◆ MatLab 语言➢ 以矩阵和向量为基本数据单位➢ 有控制流程语句、函数、数据结构、输入/输出语句等 ➢ 面向对象 ◆ 句柄图形句柄图形是MatLab 的图形系统，包括：➢ 高层次绘图命令➢低层次绘图命令A.1.3 MatLab 的运行方式（1） 命令行运行方式，格式：变量=表达式 或 表达式 例如在命令窗口输入：a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] 结果为： 二维和三维数据的可视化命令 图像处理命令 动画制作修改图形局部的命令 编制完整图形界面的命令1 2 34 5 67 8 9（2）M文件运行方式，如M文件名为abcd.m 则在命令窗口输入abcd回车即得运行结果。
帮助系统如何进入帮助系统方法一：利用任一窗口“Help”菜单。
方法二：利用发射台窗口。
帮助命令：help 函数名help sqrtA.2 数值运算A.2.1 变量◆规则：✧变量和常量的标识符最长允许31个字符✧函数与文件名通常不超过8个字符（受文件管理器的限制）✧字符可以是英文字母、阿拉伯数字和下划线，标识符中第一个必须是英文字母✧变量区分大小写：Cost与cost变量是不同的◆特殊变量名ans pi eps（系统浮点精确度）inf NaN i或j realmax realminnargin (函数的输入参数个数),nargout(函数的输出参数个数)A.2.2 矩阵与数组的创建与运算1.数组是程序设计语言中用到的一种数据结构，不是数学概念。
matlab简介
MATLAB简介一．MATLAB的特点MATLAB（Matrix Laboratory）是美国Math Works软件公司于1982年推出的一套用于工程和科学计算的可视化工具软件。
以矩阵运算为基础，把计算、可视化、程序设计融合到了一个简单易用的交互式工作环境中。
在这里可以实现工程计算、算法研究、符号运算、建模和仿真、原型开发、数据分析及可视化、科学和工程绘图、应用程序设计等等功能。
它现在已经成为世界上应用最广泛的工程计算软件。
以下为其几个特色：•功能强的数值运算 - 在MATLAB环境中，有超过500种数学、统计、科学及工程方面的函数可使用，函数的标示自然，使得问题和解答像数学式子一般简单明了，让使用者可全力发挥在解题方面，而非浪费在电脑操作上。
•先进的资料视觉化功能 - MATLAB的物件导向图形架构让使用者可执行视觉数据分，并制作高品质的图形，完成科学性或工程性图文并茂的文章。
•高阶但简单的程式环境 - 做为一种直译式的程式语言，MATLAB容许使用者在短时间内写完程式，所花的时间约为用 FORTRAN 或 C 的几分之一，而且不需要编译(compile)及联结 (link) 即能执行，同时包含了更多及更容易使用的内建功能。
•开放及可延伸的架构 - MATLAB容许使用者接触它大多数的数学原使码，检视运算法，更改现存函数，甚至加入自己的函数使 MATLAB成为使用者所须要的环境。
•丰富的程式工具箱 - MATLAB的程式工具箱融合了套装前软体的优点，与一个灵活的开放但容易操作之环境，这些工具箱提供了使用者在特别应用领域所需之许多函数。
现有工具箱有：符号运算（利用Maple V的计算核心执行）、影像处理、统计分析、讯号处理、神经网路、模拟分析、控制系统、即时控制、系统确认、强建控制、弧线分析、最佳化、模糊逻辑、mu分析及合成、化学计量分析。
MATLAB主要包括主包、Simulink和工具箱三大部分组成。
MATLAB简介
数学软件MATLAB简介MATLAB是美国MathWorks公司于1984年推出的数学软件，它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一身，构成了一个使用方便、界面友好的用户环境。
在MATLAB窗口下，对于所要求解的问题，用户只需简单地列出数学表达式，其结果便以数值或图形的方式显示出来。
1．MATLAB的发展历程（1）20世纪70年代中期：Cleve Moler博士等人开发了EISPACK（求解特征值）和LINPACK（求解线性方程）的FORTRAN程序库（代表了当时矩阵计算软件的最高水平）。
（2）20世纪70年代后期，Cleve Moler(美国New Mexico大学计算机系主任)给学生讲授线性代数时，为学生编写了使用EISPACK 和LINPACK的接口程序，并以MARLAB来命名（Matrix Laboratory 两个单词的前3个字母组合，即矩阵实验室）。
以后数年中，MARLAB在多所大学里作为教学辅助软件使用，并作为免费软件广为流传。
（3）1983年春天，Cleve Moler到Stanford大学讲学，MATLAB 引起了工程师John Little的极大兴趣，他敏锐地觉察到MATLAB 在工程领域的广阔前景。
同年他和Cleve Moler、Steve Bangert一起，用C语言开发了第二代专业版MATLAB，使之同时具备了数值计算和数据图视化功能。
（4）1984年，Cleve Moler和John Little成立了MathWorks 公司，正式把MATLAB推向市场，并继续进行MATLAB的研究与开发。
1992年MathWorks公司推出MATLAB4.0。
1997年推出MATLAB5.0（真正32位计算）。
2000年推出MATLAB6.0版本，2003年推出MATLAB6.5。
2004年7月，推出MATLAB7.0版本，2007年推出MATLAB7.3。
经过多年的国际竞争，MATLAB已经占据了数值计算软件市场的主导地位，发展成为适合多学科、多种工作平台的功能强劲的大型数学软件。
什么是MATLAB
MATLAB简介MATLAB软件是由美国Mathworks公司推出的用于数值计算和图形处理的科学计算系统环境。
MATLAB是英文MATrix LABoratory(短阵实验室)的缩写。
它的第1版(DoS版本1.0)发行于1984年，经过十几年不断改进，现今已推出它的WINDWS XP版本(2009b版)。
新的版本集中了日常数学处理中的各种功能，包括高效的数值计算、矩阵运算、信号处理和图形生成等功能。
在MATLAB环境下，用户可以集成地进行程序设计、数值计算、图形绘制、输入输出、文件管理等各项操作。
MATLAB提供了一个人机交互的数学系统环境，该系统的基本数据结构是矩阵，在生成矩陈对象时，不要求作明确的维数说明。
与利用C语言或FORTRAN语言作数值计算的程序设计相比，利用MATLAB可以节省大量的编程时间。
在工程技术界，MATLAB被用来解决一些实际课题和数学模型问题。
典型的应用包括数值计算、算法预设计与验证，以及一些特殊的短阵计算应用，如自动控制理论、统计、数字信号处理(时间序列分拆)等。
进入了20世纪90年代，MATLAB已经成为国际控制界公认的标准计算软件。
MATLAB因其提供计算、图形、文字处理的统一环境而深受欢迎。
MTALAB系统由五个主要部分组成，下面分别加以介绍。
(1)MATALB语言是高层次的矩阵／数组语言。
具有条件控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特性。
利用它既可以进行小规模编程，完成算法设计和算法实验的基本任务，也可以进行大规模编程，开发复杂的应用程序。
(2)MATLAB工作环境这是对MATLAB提供给用户使用的管理功能的总称。
包括管理工作空间中的变量据输入输出的方式和方法，以及开发、调试、管理M 文件的各种工具。
(3)MATLAB图形系统的基础，包括完成2D和3D数据图示、图像处理、动画生成、图形显示等功能的高层MATLAB命令，也包括用户对图形图像等对象进行特性控制的低层MATLAB命令，以及开发GUI应用程序的各种工具。
2024版Matlab简介PPT课件
Matlab简介PPT课件•Matlab概述•Matlab基础知识•矩阵运算与线性代数应用•图形绘制与可视化技巧目录•数值计算与优化方法探讨•程序设计实践案例分析Matlab概述01Matlab定义与发展历程定义Matlab是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级语言和交互式环境。
发展历程由MathWorks公司开发，历经多个版本迭代，逐渐成为科学计算和工程领域的标准工具。
主要功能及应用领域主要功能数值计算、符号计算、图形处理、编程与仿真等。
应用领域信号处理、控制系统、通信、图像处理、金融建模等。
编程环境与界面介绍编程环境提供丰富的函数库和工具箱，支持多种编程范式，如面向对象编程。
界面介绍集成开发环境包括编辑器、命令窗口、工作区等，方便用户进行代码编写、调试和数据可视化。
版本更新与兼容性版本更新Matlab不断推出新版本，增加新功能和优化性能，提高用户体验。
兼容性新版本通常兼容旧版本的文件和代码，但部分功能可能有所调整或改进。
同时，Matlab也提供了丰富的文档和社区支持，帮助用户顺利过渡到新版本。
Matlab基础知识02Matlab支持多种数据类型，包括数值型、字符型、逻辑型、结构体、单元数组等。
变量声明在Matlab中，变量无需事先声明，可以直接赋值使用。
同时，Matlab也支持显式声明变量类型和大小。
数据类型数据类型与变量声明VSMatlab提供了丰富的运算符，包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等。
在书写表达式时，需要注意运算符的优先级和结合性，以及使用括号来改变运算顺序。
运算符表达式书写规则运算符和表达式书写规则03其他流程控制语句Matlab 还支持break 、continue 、return 等流程控制语句，用于在特定条件下控制程序的执行流程。
01条件语句Matlab 中常用的条件语句有if 语句和switch 语句，用于根据条件执行不同的代码块。
02循环语句Matlab 提供了for 循环和while 循环两种循环结构，用于重复执行某段代码。
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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，并提供了大量的内置函数，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M ATLAB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，它的建模范围广泛，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MATLAB 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 Works hop（RTW）和Stateflow Coder，这两种代码生成工具可以直接将Simulin k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生成的代码简洁、可靠、易读。
目前RTW支持生成标准的C语言代码，并且具备了生成其他语言代码的能力。
整个代码的生成、编译以及相应的目标下载过程都可以自动完成，用户需要做的仅仅使用鼠标点击几个按钮即可。
MathWorks公司针对不同的实时或非实时操作系统平台，开发了相应的目标选项，配合不同的软硬件系统，可以完成快速控制原型（Rapid Control Prototype）开发、硬件在回路的实时仿真（Hardware-in-Loop）、产品代码生成等工作。
另外，MATLAB开放性的可扩充体系允许用户开发自定义的嵌入式系统目标，利用Real-Time WorkshopEmbedded Coder能够直接将Simulink的模型转变成效率优化的产品级代码。
代码不仅可以是浮点的，还可以是定点的。
MATLAB开放的产品体系使MATLAB成为了诸多领域的开发首选软件，并且，MATLAB还具有300余家第三方合作伙伴，分布在科学计算、机械动力、化工、计算机通讯、汽车、金融等领域。
接口方式包括了联合建模、数据共享、开发流程衔接等等。
MATLAB结合第三方软硬件产品组成了在不同领域内的完整解决方案，实现了从算法开发到实时仿真再到代码生成与最终产品实现的完整过程。
主要的典型应用包括：•控制系统的应用与开发——快速控制原型与硬件在回路仿真的统一平台Concurrent、A&D、NI；•信号处理系统的设计与开发——全系统仿真与快速原型验证，TI DSP、Lyrtech等信号处理产品软硬件平台；•通信系统设计与开发——结合RadioLab 3G和Candence等产品；•机电一体化设计与开发——全系统的联合仿真，结合Easy 5、Adams 等。
Simulink基础平台Simulink®——基于模型的设计、仿真工具Simulink是用来建模、分析和仿真各种动态系统的交互环境，包括连续系统，离散系统和混合系统。
Simulink提供了采用鼠标拖放的方法建立系统框图模型的图形交互平台。
通过Simulink提供的丰富的功能块，可以迅速地创建动态系统模型。
同时Simulink还集成了Stateflow，用来建模、仿真复杂事件驱动系统的逻辑行为。
另外，Simulink也是实时代码生成工具Real-Time Wor kshop的支持平台。
特点•丰富的可扩充的预定义模块库；•交互式的图形编辑器；•模型分割实现复杂模型的管理；•通过Model Explorer 导航、配置、搜索模型中的任意信号、参数、属性；•支持M语言和C语言方式的功能模块扩展；•进行系统交互式或批处理式仿真；•支持交互式定义输入和浏览输出；•图形化调试工具检查和诊断模型行为；•通过MATLAB进行数据分析和可视化数据，开发图形用户界面，以及创建模型数据、参数；•提供模型分析和诊断工具。
Model Explorer工具强大功能基于模型的系统设计Simulink是层次化建模工具，数据管理工具，定制子系统工具。
无论工程师的系统有多复杂，都可以轻松完成简明精确的模型描述。
Simulink包括超过一千个模块以实现对构建系统常用的应用函数的描述。
它们包括：•连续、离散动态系统模块。
例如：积分和单位延迟模块•算法模块。
例如：加法、乘法和查表模块•结构模块。
例如：mux，switch 和信号和总线选择•特定领域的应用。
例如：航空航天，通讯，信号处理，机械，电力……•采用MATLAB，FORTRAN、Ada和C代码生成自定义模块•基于模型和单个模块的完善的CallBack机制，允许用户对模型的仿真过程进行定制⌝Simulink模型中可以包括用M语言写的模块，并且支持代码生成模型的组织•Simulink通过信号及子系统打包模块达到模型层次化管理的目的•Simulink支持模型功能分解•Simulink支持模型分割•Simulink模型支持版本管理以及需求管理在Simulink模型中使用模型引用模型信号和参数的管理Simulink允许定义和控制模型的信号、参数。
用户可以定义如下的信号、参数属性：•数据类型——单精度浮点，双精度浮点，8，16或32位整型（有符号或无符号）;定点数据和布尔数据•维数——标量，矢量，矩阵•实复数特性——实数、虚数或复数•数值范围和单位•采样类型——基于采样、基于帧使用Simulink 数据对象，用户可以定义总线信号、数据结构以及用户自定义的数据类型。
用户可以通过局部工作空间限制定义的数据属性的仅适用于模型的特定部分。
数据对象通过M语言脚本或在Model Explorer的数据字典中配置。
调试系统仿真•用户可以通过MATLAB命令行形式批量仿真•Simulink Debugger工具是一个交互式的调试Simulink 模型的工具。
该工具可以设置断点，控制仿真的执行，显示模型的运行信息。
Simulink Debugger工具分析结果Simulink提供了诸多工具用来分析模型，测试验证系统，可视化结果以及模型的文档生成。
•可视化结果用户可以通过Simulink提供的Display模块和Scopes模块观察信号；也可以通过MATLAB可视化函数和GUI开发工具搭建定制的显示模块；还可以把这些信号信息记录起来留待以后处理。
为了对动态系统复杂的3 -D运动获得深层次的认识，用户可以结合虚拟现实模块（Virtual Reali ty Blocksets）进行可视化。
•测试验证模型o Simulink包括了用于创建仿真测试用例的模块o Singal Builder block模块通过图形方式创建方波来测试模型o使用Singal&Scope Manager工具，用户可以在不增加模块的前提下插入信号到模型中o Simulink还提供各种模型验证模块来验证模块的信号输出是否符合设计需求o模型、测试用例以及验证模块可以实现需求跟踪•模型的文档生成o添加文档到Simulink模型非常容易。
注释可以直接加到模型中，描述也可以以每个模块的属性的形式添加。
o通过DocBlock模块可以包括一个text文件作为模型中的一个模块。
o Simulink提供了打印能力。
通过一个命令，就可以打印描述了全部模型信息的文档。
o通过使用Simulink Report Generator可以创建定制化的报告，以满足特定文档标准的要求。
自动代码生成Simulink模型可以通过Real-Time Workshop生成实时的标准C代码，用于半物理仿真，快速原型和产品代码。
使得用户可以完成从系统级仿真到工程实现的无缝过渡。