第1讲 Matlab基础知识

Matlab基础知识

第一部分 Matlab基础知识——Matlab概述

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提要Matlab语言的发展 Matlab语言的特征 Matlab应用领域 Matlab具体功能 Matlab基础操作

2015年2月3日

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Matlab语言的发展Matlab语言是由美国的Cleve Moler博士于1980年开 发 数学家和软件专家组建了Mathworks软件开发公司。专 门扩展并改进Matlab语言

2015年2月3日

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Matlab语言的发展1984年推出了该软件的正式版本 1992年推出了划时代的4.0版本 1997年推出了windows95下的5.0版本，实现了真正 的32位计算，数值计算速度更快 2003年推出了全新的6.5.1版本 2004年7月推出新版本，Realease14(Matlab7.0) 此后MathWorks公司每年进行两次产品发布(3月和9 月)。每次发布都包含所有模块

2015年2月3日

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Matlab语言的发展在R2006a中(MATLAB 7.2,Simulink 6.4),主 要更新了10个模块、增加350个新特性、增加了对64位 Windows的支持，并新推出了.net工具箱 2006年9月，MATLAB R2006b正式发布 2007年3月1日，Matlab R2007a发布 2008.10.9 MATLAB 2008a 2009.03.6 MATLAB 2009a …Mathworks公司官网：

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Matlab语言的发展设计者的初衷是为解决“线性代数”课程的矩阵运算问题 MATLAB即Matrix Laboratory, 矩阵实验室的意思 MATLAB已经不仅仅是一个“矩阵实验室”了，它集科学 计算、图象处理、声音处理于一身，并提供了丰富的 Windows图形界面设计方法 MATLAB语言是功能强大的计算机高级语言, 它以超群的 风格与性能风靡全世界,成功地应用于各工程学科的研究领 域

2015年2月3日

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Matlab语言的特征MATLAB在美国已经作为大学工科学生必修的计算机语言 之一 (C, FORTRAN, ASSEMBLER, MATLAB), 被称为第四代编程语言 近年来，MATLAB语言已在我国推广使用，现在已应用于 各学科研究部门和许多高等院校 我校开设情况：计算中心、通信学院、计算机学院、机自 学院、理学院、土木系

2015年2月3日

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Matlab语言的特征语言简洁紧凑，语法限制不严，程序设计自由度大 既具有结构化的控制语句，又有面向对象编程的特性 运算符、库函数丰富 界面友好、编程效率高 源程序的开放性，扩展性强，可移植性好 功能强大的工具箱是MATLAB的另一特色缺点：和其他高级程序相比，程序的执行速度较慢

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Matlab语言的特征与C语言相比 高质量、高可靠的数值计算能力 基于向量、数组、矩阵的高级程序设计语言 高级图形和可视化数据处理能力 广泛解决各学科专业领域内复杂问题的能力 拥有强大的非线性系统仿真工具箱

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Matlab应用领域科学研究与开发 数学教学，特别是线性代数 数值分析和科学计算方面的教学与研究 电子学

、控制理论和物理学等工程和科学 经济学、化学和生物学等计算问题的所有其他领域中的教 学与研究

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Matlab具体功能强大的数值(矩阵)运算功能 计算结果的可视化功能 应用灵活的兼容与接口功能 信息量丰富的联机检索功能 经济学、化学和生物学等计算问题的所有其他领域中的教 学与研究

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Matlab具体功能1. 矩阵运算功能MATLAB提供了丰富的矩阵运算处理功能，是基于矩阵运 算的处理工具 变量 矩阵，运算 矩阵的运算 例如 C = A + B ,A,B,C都是矩阵,是矩阵的加运算 即使一个常数，Y=8,MATLAB也看做是一个1 1的矩 阵

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用一个简单命令求解线性系统3x1+ x2 x3 = 3.6

x1+2x2+4x3 = 2.1 -x1+4x2+5x3 = -1.4

A=[3 1 -1;1 2 4;-1 4 5]; B=[3.6;2.1;-1.4]; AX=B

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3 1 1 X 1 3.6 1 2 4 X 2.1 2 1 4 5 X3 1.4

X=A\B (左除) X= 1.4818 -0.4606 0.3848

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Matlab具体功能2.丰富的绘图功能与计算结果可视化具有高层绘图功能——两维、三维绘图 具有底层绘图功能——句柄绘图 使用plot函数可随时将计算结果可视化

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2.丰富的绘图功能与计算结果的可视化(Cont.) 绘制matlab图标 load logo surf(L,R)

colormap(M)title(‘matlab图标’)

axis off

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2. 丰富的绘图功能与计算结果的可视化(Cont.)

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2.丰富的绘图功能与计算结果的可视化(Cont.)用简短命令计算并绘制在0 x 6范围内的 sin(2x),sinx2,(sin(x))2 x=linspace(0,6); y1=sin(2*x); y2=sin(x.^2); y3=(sin(x)).^2;

plot(x,y1,x,y2,x,y3)

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2.丰富的绘图功能与计算结果的可视化(Cont.)

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画出衰减振荡曲线 t 络线 y0 e 3

y e sin 3t

t 3

及它的包

t=0:pi/50:4*pi; y0=exp(-t/3); y=exp(-t/3).*sin(3*t); plot(t,y,’-r’,t,y0,’:b’,t,-y0,’:b’) grid

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