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* 数学软件 Matlab ―― Matlab 快速入门 * 本讲主要内容 Matlab 介绍 Matlab 的基本用法 * Matlab 介绍 在欧美各高等院校,Matlab 是线性代数、数值分析、数理统计、自动控制、数字信号处理、动态系统仿真、图像处理等课程的基本教学工具,已成为大学生必须掌握的基本技能之一.

Matlab是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言,自1984 年推向市场以来,经过多年的发展与竞争,现已成为国际公认的最优秀的工程应用开发环境. Matrix Laboratory 矩阵实验室 Matlab * Matlab 的发展 Matlab 的发展 1980年,Moler 教授用 Fortran 语言编写了集命令翻译、 科学计算于一身的一套交互式软件系统. 1984年,Moler 等成立了 The MathWorks 的公司,用C语言完全改写 Matlab,并推出第一个商业版. 到九十年代,在国际上

30 几个数学类科技应用软件中, Matlab 在数值计算方面独占鳌头. 目前,Matlab 已成为世界顶尖的数学应用软件就影响而言, 至今仍然没有一个别的计算软件可与 Matlab 匹敌. * Matlab 的发行版本 1984年,Matlab 1.0 (DOS版,182K,20多个函数)1992年,Matlab 4.0 (93年推出Windows版,加入 simulink)1994年,Matlab 4.2(得到广泛重视和应用)1999年,Matlab 5.3(真正实现32位运算)2002年,Matlab 6.5(采用JIT加速器)2004年,Matlab 7.0自2006年起,Matlab每年更新两次目前最新版为 R2014b (2014年10月发布) Matlab 的发展 * Matlab 的功能与特点 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, 但无需预先指定矩阵维数(动态定维) 按照 IEEE 的数值计算标准进行计算 提供十分丰富的数值计算函数,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 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运行结果 * Matlab 的特点与功能 Matlab 的符号计算功能 Matlab 可以进行一些常见的符号计算 Matlab 的编程功能 Matlab具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征,且简单易学、编程效率高 Matlab 的绘图功能 Matlab提供丰富的绘图命令,很方便实现数据的可视化 * Matlab 丰富的工具箱(toolbox) Matlab 的特点与功能 根据专门领域中的特殊需要而设计的各种可选工具箱 Matlab 的Simulink 动态仿真集成环境 提供建立系统模型、选择仿真参数和数值算法、启动仿真程序对该系统进行仿真、设置不同的输出方式来观察仿真结果等功能 Symbolic Math PDEOptimization Signal processImage ProcessStatistics Control SystemSystem Identification … … * 获取 Matlab 软件 Matlab 的安装 插入光盘,自动运行;

或点击安装程序 setup.exe 本课程必须安装的部件 Matlab Symbolic Math Toolbox * 本讲主要内容 Matlab 介绍 Matlab 的基本用法 * Matlab 的基本用法 Matlab 的启动 使用 Windows 开始 菜单 运行 Matlab 系统启动程序 matlab 双击 Matlab 快捷图标 Matlab 的退出 在Matlab 主窗口 File 菜单中选择 Exit Matlab 在Matlab 命令窗口输入 exit 或quit 单击 Matlab 主窗口的 关闭 按钮 * Matlab 的工作界面 当前工作空间 当前目录中的文件 命令窗口 命令历史记录 命令行提示符 当前目录 * Matlab 变量的命名规则 Matlab 变量 以字母开头 后面可以跟 字母、数字 和 下划线 长度一般不要超过

63 个字符 字母区分 大小 写Matlab 语句的一般形式 变量 = 表达式 表达式是用运算符将有关运算量连接起来的式子 计算表达式的结果,并赋给赋值号 = 左边的变量 Matlab 命令的执行:回车 * 查看已定义的变量:who、whos 变量的查看 清除变量:clear who 显示当前工作空间中的所有变量 whos 显示所有变量的详细属性 clear 清除工作空间中的所有变量 clear all 清除所有变量,包括全局变量、函数链接等 clear 变量名 清除指定的变量 * 特殊变量: ans 注:应尽量避免给系统预定义变量重新赋值! 系统预定义的变量 系统预定义变量 pi 圆周率 ? ,其值为 imag(log(-1)) inf, Inf 无穷大 NaN, nan Not-a-Number,一个不定值,如0/0 eps 浮点运算相对精度 i, j 虚部单位 * Matlab 数值运算 默认是双精度实数,可用浮点数或科学计数法表示 例:3, 0.4, 1.603e-12 浮点运算的相对误差为 eps,大约为 2.2?10-16 浮点数表示范围为:10-308 ~