歡迎學(xué)習(xí)MATLAB,MATLAB仿真技術(shù),劉衛(wèi)國 主編 多媒體教學(xué)課件 石家莊鐵道學(xué)院四方學(xué)院 電氣系：秦 華 E-mail :,MATLAB課程介紹,課程性質(zhì)：公共基礎(chǔ)選修課（16+16） 教材：劉衛(wèi)國主編MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用 （第二版） 高等教育出版社,緒論 MATLAB語言概述,1. MATLAB語言的發(fā)展：,MATLAB是由美國Math Works公司推出的一個(gè)科技應(yīng)用軟件。 它是英文MATrix（矩陣）LABoratory （實(shí)驗(yàn)室）的縮寫，雛形是1980年美國的Clever Moler博士為了解決線性代數(shù)中的矩陣問題而編寫的。,目前，它已經(jīng)成為一種廣泛應(yīng)用于研究和解決各種具體工程問題的新型高級語言。,MATLAB在歐美已經(jīng)作為大學(xué)工科學(xué)生必修的計(jì)算機(jī)語言之一。近年來，MATLAB語言已在我國也開始流行，現(xiàn)在已應(yīng)用于各學(xué)科研究部門和許多高等院校。,數(shù)學(xué)教學(xué)，特別是線性代數(shù)； 航天航空，國防工業(yè)，包括汽車工業(yè)； 教育，科學(xué)研究； 金融財(cái)務(wù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理； 管理科學(xué)，可以進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)、解決最優(yōu)化問題、做投入產(chǎn)出分析； 電子學(xué)、控制理論和醫(yī)藥衛(wèi)生等科學(xué)學(xué)科方面的教學(xué)與研究等。,2. MATLAB應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？,例1、求解線性方程組的解。,3X1 + X2 - X3 = 3.6 X1 + 2X2 + 4X3 = 2.1 - X1 + 4X2 + 5X3 = -1.4,對于線性系統(tǒng)有Ax=b,A=3 1 -1;1 2 4;-1 4 5;b=3.6;2.1;-1.4; x=Ab,x = 1.4818 -0.4606 0.3848,工具性：豐富的函數(shù)和工具箱；仿真模塊庫。 圖形具有強(qiáng)大的可視化功能：2D，3D繪圖工具；面向圖形對象的操作；程序動(dòng)畫的操作。 速度快：矢量化運(yùn)算。 具有良好的工作平臺(tái)（公用性）：與C、C+、FORTRAN轉(zhuǎn)換；與WORD共享界面。,3.MATLAB特點(diǎn)：,例2、用簡短命令計(jì)算并繪制在0x6范圍內(nèi)的sin(2x)、sin(x2 )、sin2x。,x=linspace(0,6) y1=sin(2*x),y2=sin(x.2),y3=(sin(x).2; plot(x,y1,x, y2,x, y3),4.什么是動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)（SIMULINK ），仿真能做什么事情？,5.怎樣看待MATLAB所含的工具箱？,6.學(xué)習(xí)方法,掌握基礎(chǔ)，注重動(dòng)手；自學(xué)為主，講授為輔。,用結(jié)構(gòu)圖編程，而不用程序編程；只需拖幾個(gè)方塊、連幾條線，即可實(shí)現(xiàn)編程功能。,例3，下圖所示電路中，已知相應(yīng)的R、C、L、VS值，以及換路前的電容電壓，電感電流,用SIMULINK進(jìn)行元件仿真，求解 ,第一章 基礎(chǔ)準(zhǔn)備及入門,1.2 Matlab界面介紹,1.3 幫助系統(tǒng),1.1 安裝及工具包的選擇,本章重點(diǎn),1. 指令窗的基本操作方法和規(guī)則。 2. 常用的3個(gè)窗口界面。 3. 幫助體系和求助方法。,1.1 安裝及工具包的選擇,安裝MATLAB 7.0系統(tǒng)，要求Windows 2000或Windows XP平臺(tái)。,選擇Typical是安裝Matlab上的所有功能及工具包上并且硬盤自由內(nèi)存遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3G，否則，Custom。,1.2 Matlab界面介紹,1. Desktop桌面的啟動(dòng),（1）方法一 只要直接點(diǎn)擊桌面圖標(biāo) 即可啟動(dòng)MATLAB。 （2）方法二 假如Windows桌面上沒有MATLAB圖標(biāo)，那末點(diǎn)擊matlab 文件夾下的快捷方式圖標(biāo)。,2. Desktop操作桌面簡介,該桌面的上層鋪放著三個(gè)最常用的界面： 指令窗（Command Window）； 當(dāng)前目錄窗（Current Directory）； 歷史指令窗（Command History）； 內(nèi)存工作空間（Workspace）。（在當(dāng)前目錄窗的后面）,1） 命令窗口 （Command Window ）,各命令輸入以及計(jì)算機(jī)執(zhí)行的結(jié)果甚至是錯(cuò)誤提示都在命令窗口表現(xiàn)。如給X賦一矩陣的結(jié)果如下：,賦值,變量名、函數(shù)名是對字母大小寫敏感的。 變量名的第一個(gè)字符必須是英文字母。 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。 m文件名和程序中（%后面的說明除外），全部在英文狀態(tài)下，并滿足上述規(guī)則，否則無法運(yùn)行。,sin,SIN,Sin，,變量命名規(guī)則,my_var_01,面向復(fù)數(shù)的運(yùn)算 面向數(shù)組設(shè)計(jì)的運(yùn)算,MATLAB運(yùn)算的兩個(gè)特點(diǎn)：,標(biāo)量被看做1*1的數(shù)組，這樣就加快了計(jì)算速度（向量化處理）； “.*”表示乘法在兩個(gè)數(shù)組相同位置上進(jìn)行的。 “矩陣相乘”的指令格式與“標(biāo)量相乘”的格式一樣，避免了循環(huán)。,默認(rèn)的預(yù)定義變量及運(yùn)算符表達(dá)式,MATLAB指令窗中實(shí)施指令編輯的常用操作鍵,記錄用戶在Matlab命令窗口中輸入的所有的命令 包括每次啟動(dòng)Matlab的時(shí)間和每次啟動(dòng)所有的命令行 對歷史命令的編輯（復(fù)制/運(yùn)行/創(chuàng)建m文件等）,2） 歷史命令窗口（command history）,顯示和改變當(dāng)前目錄，并可顯示當(dāng)前目錄下的文件及提供搜索功能。,3） 當(dāng)前目錄窗口（current directory）,4 工作空間瀏覽器（workspace ）,顯示所有目前內(nèi)存中的變量、數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)、類型，關(guān)閉即自動(dòng)消失； 還可以利用圖形顯示變量；同時(shí)可在命令窗口利用操作命令查閱和刪除內(nèi)存變量。,最常用的幾種格式： clear 清除工作空間中的所有變量 clear a b 清除工作空間中的a、b變量 clear all 清除工作空間中所有的變量、全局變量、 M函數(shù)。 clear fun1 fun2 清除工作空間函數(shù)fun1和fun2 clc 清除指令窗顯示的內(nèi)容,1） 清除工作空間中變量和函數(shù)的指令clear,內(nèi)存變量的操作命令,2）數(shù)據(jù)文件和變量的存取,利用save , load 指令實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)文件存取 。,save 存工作空間所有變量名到固定 的matlab.mat的二進(jìn)制文件中 save date 存工作空間所有變量名到固定 的date.mat的二進(jìn)制文件中 save date a b 把工作空間變量a 和b存到固定的date.mat的二進(jìn)制文件中 改變路徑：save f:qh date a b load date 將date文件中的變量加載到工作空間,后綴.mat,3）數(shù)據(jù)的輸出格式: 日常計(jì)數(shù)法如：3.1233、-9+3i、 和科學(xué)計(jì)數(shù)法如：1.2343e2、4.78E2i、 其中E和e表示以10為底的指數(shù)。 多為雙精度數(shù)來表示存儲(chǔ)。 若改變格式用：format 格式符，例如:format bank 4）內(nèi)存變量的顯示: who 內(nèi)存變量列表 whos 內(nèi)存變量列表詳細(xì)列表,3 . M腳本文件編寫初步,使用編輯器把復(fù)雜的程序先編輯儲(chǔ)存以便于調(diào)試，文件擴(kuò)展名是“.m”：。,M文件編輯器的啟動(dòng)方法有以下幾種：,1）單擊桌面圖標(biāo) ，或選中File：New：M-File ，或直接在指令窗輸入指令edit，都可以打開空白的M文件編輯器。,2）單擊桌面圖標(biāo) ，或選中File：Open ，填寫好所選文件名后，點(diǎn)Open鍵。,3)用鼠標(biāo)左鍵雙擊當(dāng)前目錄窗中的所需M文件，可直接引出展示相應(yīng)文件的M文件編輯器。,4 . 開始按鈕（start）,MATLAB 主窗口左下角有一個(gè) Start按鈕，單擊該按鈕會(huì)彈出一個(gè)菜單。可以查閱MATLAB包含的各種資源。,幫助系統(tǒng)分三種方式來達(dá)到幫助的目的。,1.3 MATLAB7.0的幫助系統(tǒng),點(diǎn) 打開，或help菜單，或輸入helpwin。,1.聯(lián)機(jī)幫助系統(tǒng)，直接從計(jì)算機(jī)里尋求幫助,1） help幫助命令：help +待查詢的函數(shù) 若命令窗口輸入： help plot 則得到畫圖命令的所有的相關(guān)詳細(xì)信息。,2） lookfor指令：lookfor +完整或不完整的關(guān)鍵詞 help需要事先知道函數(shù)準(zhǔn)確的名字，如果不能確定時(shí)，可用lookfor進(jìn)行搜索。,如： lookfor fft ；檢索出各種與傅立