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MATLAB基础与应用-第1讲-H

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2015/1/21 Application of Matlab Language 16
Matlab版本的发展
版本 MATLAB 1.0 MATLAB 2 MATLAB 3 MATLAB 4 MATLAB 5.0 MATLAB 6.0 MATLAB 7 MATLAB 7 MATLAB 7.0.1 MATLAB 7.0.4 MATLAB 7.1 MATLAB 7.2 发布时间 1984 1986 1987 1992 1999 2000 2004 2004 2004 2005 2005 2006 版本 MATLAB 7.3 MATLAB 7.4 MATLAB 7.5 MATLAB 7.6 MATLAB 7.7 MATLAB 7.8 MATLAB 7.9 MATLAB 7.10 MATLAB 7.11 MATLAB 7.12 MATLAB 7.13 MATLAB 7.14 MATLAB 8.0
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Matlab版本的发展
• 1992年，支持Windows 3.x的MATLAB 4.0版本推出，增加了Simulink，Control， Neural Network，Signal Processing等专用工具箱。 • 1993年11月，MathWorks公司推出了Matlab 4.1，其中主要增加了符号运算功能。 当升级至Matlab 4.2c，这一功能在用户中得到广泛应用。 • 1997年，Matlab 5.0版本问世了,实现了真正的32位运算，加快数值计算，图形表现 有效。 • 2001年初，MathWorks公司推出了Matlab 6.0（R12）。 • 2002年7月，推出了Matlab 6.5(R13)，在这一版本中Simulink升级到了5.0，性能有 了很大提高，另一大特点是推出了JIT程序加速器，Matlab的计算速度有了明显的 提高。 • 2005年9月，推出了MAILAB 7.1(Release14 SP3)，在这一版本中Simulink升级到了 6.3，软件性能有了新的提高，用户界面更加友好。值得说明的是，Matlab V7.1版 采用了更先进的数学程序库，即“LAPACK”和“BLAS”。 目前，Matlab软件支持多种系统平台，如常见的WindowsNT/XP、MAC OS、 UNIX、Linux等。
来越大的作用。
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本课程的目的
讲授MATLAB语言基础入门知识，介绍MATLAB产品 的体系、MATLAB桌面工具的使用方法，重点介绍
MATLAB的数据可视化、数值计算的基本步骤以及如何使
用MATLAB语言编写整洁、高效、规范的程序。并涉及到 一些具体的专业应用工具箱（如：统计数据处理工具箱、图
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第一讲 Matlab概述
前言 Matlab软件概述
Matlab的桌面环境及入门知识
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1 Matlab概述
内容
Matlab发展历史 Matlab产品家族(Matlab family of products)体系 Matlab 语言的特点。
MATLAB基础与应用
Matlab And Its Applications
Xiaoming Huang
School of Science, BJTU
xmhuang@
Matlab and its Applications
MATLAB基础与应用
Matlab And Its Applications
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授课宗旨
• 讲授MATLAB的通用功能。
• 寓教于例，由浅入深。
• 关于科学计算，着重强调理论概念、算法和实际
计算三者之间的关系。
公共邮箱：teaching_hxm@ (PWD: bjtu2014 )
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实验安排
第1次：2014.5.x 第2次：2014.5.x 第3次：2014.5.x 第4次：2014.6.x
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主要参考书和网络资源
《精通MATLAB科学计算》王正林等编著，电子工业 出版社 《MATLAB与科学计算》王谟然 编著，电子工业出版 社 《Matlab程序设计与应用》 刘卫国主编，高等教育出 版社 《高等应用数学问题的Matlab求解》 薛定宇等著，清 华大学出版社，2004年 Matlab官方网站： Matlab论坛： Matlab爱好者之家：/bbs/
典的LUND和SIMNON、德国的KEDDC）就纷纷被淘汰或在
MATLAB上重建。
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MATLAB的商品化
• 在公司初创的五年，Jack Little非常辛苦，常常身兼数职（董事长、总经理、推销、程 序开发等），但公司一直稳定发展，从当初的一人公司，到1993年的200人，到2000年的 500余人，到2005年公司员工达到了1300人，不但打败其他竞争软件，而且前景一片欣欣 向荣。根据Jack Little个人说法，MATLAB早期成功的两大因素是：选用了C语言及选定 PC为主要平台，这似乎和微软的成功有相互呼应之妙。 • MathWorks公司，目前仍然是私人企业，并未上市，这和Jack Little个人理念有关，他 认为MATLAB的设计方向应该一直是以顾客的需求与软件的完整性为首要目标，而不是以 盈利为主要目的，因此MATLAB一直是在稳定中求进步，而不会因为上市而遭受股东左右 其发展方向。这也是为什么MATLAB新版本总是姗姗来迟的原因，因为他们不会因为市场 的需求而推出不成熟的产品。此外，由于Jack Little保守的个性，也使得MathWorks不曾 跨足MATLAB/Simulink以外的行业，当前商场上纷纷扰扰的并购或分家， MathWorks完 全是绝缘体。
基本上每年上下半年分别发布一个新版本。
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Application oห้องสมุดไป่ตู้ Matlab Language
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Matlab版本的发展
MATLAB就是这样经过了近30年的专门打造、20多年的千锤百炼，它以高性
能的数组运算（包括矩阵运算）为基础，不仅实现了大多数数学算法的高效运行 函数和数据可视化，而且提供了非常高效的计算机高级编程语言，在用户可参与 的情况下，各种专业领域的工具箱不断开发和完善，MATLAB取得了巨大的成功， 已广泛应用于科学研究、工程应用，用于数值计算分析、系统建模与仿真。 早在20世纪90年代初，欧美等发达国家的大学就将MATLAB列为一种必须掌 握的编程语言。近几年来，国内的很多大学也将MATLAB列为了本科生必修课程。 与Maple、Mathematica数学计算软件相比，MATLAB以数值计算见长，而 Maple等以符号运算见长，能给出解析解和任意精度解，而处理大量数据的能力远 不如MATLAB。 MATLAB软件功能之强大、应用之广泛，已成为为21世纪最为重要的科学计
像处理工具箱，等）。
通过本课程的学习，了解、熟悉、掌握 MATLAB的基 本编程方法，并具有初步的利用计算机处理、解决实际问题 的能力，为进一步学习后续的专业课程做好准备。
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本课程的特点
交叉性课程，是计算机技术、数学理论知识以及诸多工程理
第1讲
概要
课程的作用 课程的目的 课程的特点
课程安排
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课程的作用
• 在欧美各高等学校，Matlab成为线性代数、自动控制理论、 数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图像处理等 诸多课程的基本教学工具，成为本科生、硕士生和博士生的 必须掌握的基本技能。 • 在设计研究单位和工业部门，Matlab已被广泛地用于研究 和解决各种具体的工程问题。 • 可以预见，Matlab将在我国科学研究和工程应用中发挥越
论知识的综合。
实践性课程。 内容多，课时少，要求同学上课认真听讲，要充分利用上机 实践消化、理解、 掌握课上讲解内容。
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课程安排
课堂教学：共12学时；（9-16周） 上机试验：共4学时； 课程考核： 1)上机实验成绩占30%; 2)考勤 10% ; 3)考试60% （随堂考试——第16周）。
R14 R14SP1 R14SP2 R14SP3 R2006a
R2006b R2007a R2007b R2008a R2008b R2009a R2009b R2010a R2010b R2011a R2011b R2012a R2012b
发布时间 2006 2007 2007 2008 2008 2009.3.6 2009.9.4 2010.3.5 2010.9.3 2011.4.8 2011.9.1 2012.3.1 2012.9.11
• Cleve Moler至今仍是该公司的首席科学家，他以60多岁的高龄，还常常亲自进行撰写程 序的工作，非常令人佩服。如果你有数值运算方面的高水平问题，寄到 MathWorks 后，大 部份还是会由 Cleve Moler亲自回答。在1994年，Pentium芯片曾发生Fdiv的bug， 当时 Cleve Moler是第一个以软件方式解决此 bug的人，曾一时脍炙人口。

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实验1-Matlab基本与图像处理基本操作

实验1-Matlab基本与图像处理基本操作


图像处理工具箱简介
01
MATLAB图像处理工具箱是MATLAB软件中一个专门用于图像处理的工具箱， 它提供了一套完整的图像处理和分析工具，包括图像读取、显示、变换、滤波 、增强、分割、特征提取等功能。
02
该工具箱支持多种图像格式，如BMP、JPG、PNG、TIFF等，并提供了丰富的 图像处理函数和算法，方便用户进行图像处理和分析。
对未来学习的展望
• 深入学习图像处理算法：在未来的学习中，我们将进一步深入学习图像处理的 各种算法和原理，包括图像分割、特征提取、目标检测等，以便更好地应用在 实际问题中。
• 掌握更多图像处理软件：除了Matlab软件外，我们还将学习掌握其他常用的 图像处理软件，如OpenCV、Python图像处理库等，以便更灵活地处理各种 图像问题。
02
学习图像处理基本 操作
了解图像处理基本概念，学习图 像读取、显示、保存等基本操作。
03
掌握图像处理常用 函数
熟悉MATLAB中图像处理工具箱 的常用函数，如图像调整、滤波、 边缘检测等。
实验环境准备
MATLAB软件
确保计算机已安装MATLAB软件，并熟悉软件基 本操作。
图像处理工具箱
安装并配置MATLAB图像处理工具箱，以便进行 图像处理实验。
• 加强实验数据分析处理能力：在未来的实验中，我们将更加注重实验数据的分 析和处理，学习掌握更多的数据处理方法和技巧，以便更准确地评估实验结果 和性能。
• 拓展应用领域：图像处理技术在实际应用中具有广泛的应用领域，如医学影像 处理、智能交通、安全监控等。在未来的学习中，我们将积极探索这些应用领 域，并尝试将所学的图像处理技术应用到实际问题中。
使用图像处理工具箱中的特 征提取函数和分类器函数， 对图像进行特征提取和分类 识别。例如，可以使用灰度 共生矩阵提取图像纹理特征， 然后使用支持向量机（SVM） 进行分类识别。
实验项目1 MATLAB熟悉使用及编程基础2

实验项目1 MATLAB熟悉使用及编程基础2

实验项目1 MATLAB熟悉使用及编程基础MATLAB是美国Mathworks公司推出的一套高件能的数值分析和计算软件，它将矩阵运算、数值分析、图形处理、编程处术结合在一起，为用户提供了一个强有力的科学及工程问题分析计算和程序设计的工具。

MATLAB本身也在不断改进和创新，特别是2000年以出的版本6，无论在界面设计、计算方法、编程阶段和工具等方面都有了巨大的突破，全面引入了面向对象编程的概念和方法，使MATLAB真正成为了具有全部高级语言功能和特征的新一代软件开发平台。

MATLAB开发环境是一组工具和组件的集成，这些工具是图形化的用户接口，它们包括 MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、编辑调试窗口以及帮助信信息、工作空间、文件和搜索路径等浏览器。

MATLAB集成了丰富的数学函数库，其强大的计算能力覆盖了从基本函数(如求和、正弦、余弦和复数运算等)到特殊函数(如矩阵求逆、矩阵特征值、贝塞尔函数和快速傅里叶变换等)的范围。

MATLAB语言是一种高级编程语言，包括控制流的描述、函数、数据结构、输入输出及面对对象编程，既可以编制适用于快速使用的小程序，也可以编制大型复杂的应用程序。

MATLAB提供了功能强大的图形系统，既可以完成二维和三维数据的可视化、图像处理、动画和图形表达等功能，也可以定制图形的外观，如建立一个完整的图形用户界由的应用程序。

1．实验目的：掌握MA TLAB编程语言和偏微分方程PDE工具箱对电磁场的基本问题进行仿真；2 实验内容：1、MATLAB启动MA TLAB安装到硬盘后，启动方法有：(1)点击Windows桌面上自动生成的快捷方式图标；(2)点击matlab 6＼文件夹下快捷方式图标令MATLAB(3)点击matlab/bin/win32文件夹中的Matlab.exe2、m文件编写熟悉基本指令、基本数学运算，借助help、lookfor等命令实现在线帮助。

建立M文件的一般步骤如下：(1)打开文件编辑器：指的是MA TLAB内部编辑/调试器，可以有几种不同的方法打开文件编辑器,最简单的方法是在操作桌面助工具栏上选择蹦(建立新文件)或选择瞪(打开已有的文件)，也可以在命令窗口输入命令edit建立新文件或输入命令edit filename，打开名为fi1ename的M文件。

实验1-熟悉matlab环境及基本操作

实验1-熟悉matlab环境及基本操作

实验１熟悉Ｍatｌb环境及基本操作实验目的：1．熟悉Matlab环境，掌握Mａtｌab的主要窗口及功能;2．学会Ｍatlab的帮助使用；3.掌握向量、矩阵的定义、生成方法和基本运算；４．掌握Maｔlab的基本符号运算;5．掌握Matlａb中的二维图形的绘制和控制。

实验内容:１．启动Matlab，说明主窗口、命令窗口、当前目录窗口、工作空间窗口、历史窗口、图形窗口、Ｍ文件编辑器窗口的功能。

2．实例操作Matlab的帮助使用。

３.实例操作向量、矩阵的定义、生成方法和基本运算。

4．实例操作Matlaｂ的基本符号运算。

５．实例操作Ｍatlab中的二维图形绘制和控制。

实验仪器与软件：1.CPU主频在2ＧHz以上，内存在５12Mb以上的PC；2．Matlａｂ 7及以上版本。

实验讲评：实验成绩：评阅教师:年月日实验1 熟悉Maｔlab环境及基本操作一、Matlab环境及主要窗口的功能运行Matｌab安装目录下的matlａb.eｘe文件可启动Ｍaｔlab环境,其默认布局如下图：其中，1.主窗口的功能是:主窗口不能进行任何计算任务操作，只用来进行一些整体的环境参数设置，它主要对6个下拉菜单的各项和１0个按钮逐一解脱。

2．命令窗口的功能是：对MＡTLAＢ搜索路径中的每一个M文件的注释区的第一行进行扫描,一旦发现此行中含有所查询的字符串，则将该函数名及第一行注释全部显示在屏幕上。

3. 历史窗口的功能是：历史窗口显示命令窗口中的所有执行过的命令，一方面可以查看曾经执行过的命令,另一方面也可以重复利用原来输入的命令行,可以从命令窗口中直接通过双击某个命令行来执行该命令,４.当前目录窗口的功能是:显示当前目录下所有文件的文件名、文件类型、和最后修改的时间，同时还提供搜索功能，在该窗口下,可以改变当前目录5．M文件编辑器窗口的功能是：MＡTLAＮ提供了一个内置既有编辑和调试功能好的程序编辑器；编辑器窗口也有菜单和工具栏，是编辑和调试程序非常方便６．.发行说明窗口功能是：该窗口显示ＭＡＴＬAB总包和已安装的工具箱的帮助、演示、GUI工具和产品主页等4个内容。

《MATLAB Simulink 电力系统建模与仿真(第2版)》第1章 MATLAB基本知识

《MATLAB Simulink 电力系统建模与仿真(第2版)》第1章 MATLAB基本知识


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第1章 MATLAB基本知识
第1章 MATLAB基本知识
1.2 MATLAB工作环境 1. 菜单和工具栏
【File】菜单 New：用于建立新的.m文件、图形、模型和图形用户界面。 Open：用于打开的.m文件、.fig文件、.mat文件、.mdl文 件、.cdr文件等。 Close Command Window：关闭命令窗口。 Import Data：用于向工作空间导入数据。 Save Workplace As：将工作空间的变量存储在某一文件中。 Set path：打开搜索路径设置对话框。 Preferences：打开环境设置对话框。
第1章 MATLAB基本知识
当前MATLAB对PC机系统的要求为：
支持SSE2指令集的Intel或者AMD处理器； 仅安装MATLAB需要1GB的硬盘空间，典型安装需要 3~4GB； 最小1GB的内存空间，推荐2GB；
2. 安装过程
安装前的设置（包括填写安装密钥、选择安装类 型及确定安装目录等） 安装MATLAB和相应模块 激活MATLAB三个阶段
第1章 MATLAB基本知识
1.4.2 常用运算和基本数学函数
MATLAB中常用的运算符号
算术运算符 + * ^ \
．/ 或 ．\
说明 加 乘
乘方 反斜杠或左除
数组除
算术运算符 -