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Matlab工程应用基础

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Matlab工程应用基础_3_2

Matlab工程应用基础_3_2


第3章 矩阵,数组和符号运算 章 矩阵,
2,符号表达式和矩阵的创建 , a.字符串直接输入创建 字符串直接输入 字符串直接输入创建 符号表达式和符号方程对空格很敏感.因此, 空格很敏感 符号表达式和符号方程对空格很敏感.因此,在创建 符号表达式或符号方程时,不要在字符间任意加空格符; 符号表达式或符号方程时,不要在字符间任意加空格符; 符号计算中出现的数字也是当作符号处理的; 符号计算中出现的数字也是当作符号处理的; 数字也是当作符号处理的
不管数值矩阵的元素是以分数或是浮点数表示 不管数值矩阵的元素是以分数或是浮点数表示,转换后 以分数或是浮点数表示, 的符号矩阵都将以最接近有理式的形式给出. 最接近有理式的形式给出 的符号矩阵都将以最接近有理式的形式给出. b. syms 函数 syms arg1 arg2 ...
>> syms a b c x y
第3章 矩阵,数组和符号运算 章 矩阵,
>> A=[2/5,4/0.78,sqrt(23)/3;0.33,0.3333,log(4)] %输入数值矩阵A A= 0.4000 5.1282 1.5986 0.3300 0.3333 1.3863 >> FA=sym(A) %将数值矩阵A转化为符号矩阵FA FA = [ 2/5, 200/39, sqrt(23/9)] [ 33/100, 3333/10000, 6243314768165359*2^(-52)]
第3章 矩阵,数组和符号运算 章 矩阵,
5,符号矩阵的运算 , a. 基本运算 四则运算 两个符号矩阵的大小相等方可进行加减运算, 两个符号矩阵的大小相等方可进行加减运算,符号 大小相等方可进行加减运算 矩阵和符号标量的加减运算按照数组运算规则进行; 符号标量的加减运算按照数组运算规则进行 矩阵和符号标量的加减运算按照数组运算规则进行; 两个符号矩阵只有内积相等时才可以进行乘法运算; 两个符号矩阵只有内积相等时才可以进行乘法运算; 内积相等时才可以进行乘法运算 符号表达式, 符号的乘方运算 S^p,若 S 为符号表达式,p 可以 , 为符号表达式或数值表达式 表达式或数值表达式; 符号矩阵, 为符号表达式或数值表达式;若 S 为符号矩阵,则 p 必须是整数. 必须是整数 整数.
matlab基础及其应用

matlab基础及其应用

matlab基础及其应用
Matlab是一种高级的数学软件，它可以帮助用户解决各种数学问题。

Matlab的基础知识包括语言的基本元素、数据类型、数组操作、变量、函数和程序结构等。

这些基础知识是Matlab应用的基础，也是Matlab编程能力的提高之路。

Matlab的应用领域也非常广泛，包括信号处理、图像处理、控制系统、机器学习、统计分析等。

在信号处理领域，Matlab可以实现数字信号处理、滤波器设计、音频处理等功能。

在图像处理领域，Matlab可以进行图像增强、图像分割、目标检测等处理。

在控制系统领域，Matlab可以进行控制器设计、系统仿真、系统优化等操作。

在机器学习领域，Matlab可以进行数据预处理、模型建立、训练和测试等操作。

在统计分析领域，Matlab可以进行数据可视化、统计推断、回归分析、聚类分析等操作。

Matlab的应用不仅限于科研领域，也可以应用于工业生产中。

例如，在物联网领域，Matlab可以进行数据采集、处理和分析；在汽车工业领域，Matlab可以进行车辆仿真、控制系统设计和测试；在航空航天领域，Matlab可以进行飞行控制、飞行动力学分析等操作。

总之，Matlab是一种功能强大、应用广泛的数学软件，掌握其基础知识和应用技能对于科研工作和工业生产都具有重要意义。

- 1 -。

matlab基础与应用课程设计

matlab基础与应用课程设计

matlab基础与应用课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解MATLAB的基本概念，掌握MATLAB编程环境的使用方法；2. 学会使用MATLAB进行基本的数据处理、分析和可视化；3. 掌握MATLAB的基本编程语法和常用函数，能够编写简单的程序解决问题；4. 了解MATLAB在工程、科学计算及数据处理领域的应用。

技能目标：1. 能够运用MATLAB进行数据输入、输出和基本运算；2. 能够运用MATLAB进行线性代数、数值计算和符号计算；3. 能够运用MATLAB进行二维和三维图形绘制，实现数据可视化；4. 能够运用MATLAB编写简单的函数和脚本，实现特定功能的程序设计。

情感态度价值观目标：1. 培养学生严谨的科学态度，注重实践操作，提高问题解决能力；2. 激发学生对计算机编程和数据分析的兴趣，培养自主学习、合作交流的能力；3. 增强学生的创新意识，鼓励将MATLAB应用于实际生活和学术研究；4. 培养学生尊重知识产权，遵循学术道德，树立正确的价值观。

课程性质：本课程为选修课，旨在让学生了解并掌握MATLAB这一工具，提高其在数据处理、分析和编程方面的能力。

学生特点：学生具备一定的数学基础和计算机操作能力，对编程和数据分析有一定兴趣。

教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，强调实际操作和问题解决能力的培养。

通过课程学习，使学生能够独立完成简单的MATLAB程序设计，并能够将其应用于实际问题的求解。

二、教学内容1. MATLAB概述- MATLAB简介- MATLAB的优势与应用领域- MATLAB的安装与界面介绍2. MATLAB基础知识- 数据类型与变量- 运算符与表达式- 控制流（循环、条件语句）- 函数与脚本文件3. MATLAB数据处理与分析- 数据导入与导出- 矩阵运算- 数据可视化- 常用数据处理函数4. MATLAB数值计算- 线性方程组求解- 非线性方程求解- 微分与积分计算- 特殊函数计算5. MATLAB符号计算- 符号表达式的创建与运算- 符号方程求解- 符号积分与微分- 符号函数绘图6. MATLAB图形与可视化- 二维图形绘制- 三维图形绘制- 图形修饰与动画制作- GUI设计与应用7. MATLAB应用案例- 工程应用案例- 科学计算案例- 数据分析案例- 其他应用案例教学内容安排与进度：按照教材章节顺序，逐步讲解MATLAB基础知识、数据处理与分析、数值计算、符号计算、图形与可视化等内容。

Matlab工程应用基础

Matlab工程应用基础

c
其中 , m 2 km 上述方程的解为： x ( t ) Ae t sin( d ) 其中 x ( v x ) ( x ) tg
k
n

n
2
2
A0ຫໍສະໝຸດ n00d
1

2 d
v x n 0 0
第5章 综合实例
如果改变初始条件令x0＝0，v0＝1，其运动曲线实际上就是 系统的脉冲过渡函数。
第5章 综合实例
二、气体分子运动的麦克斯韦分布曲线 通过本例说明如何用复杂的数学公式绘制曲线。 利用气体分子运动的麦克斯韦速度分布律，求氯分子运动 的速度分布曲线，并讨论温度T及分子量mu对速度分布曲 线的影响。 1. 建立计算模型 麦克斯韦速度分布律为:
function f=mxw(T,mu,v) % The subfunction mxw.m of ex2 利用麦克斯韦速度分布律求分子的速度分布曲线的 子程序 %mu、v、T分别是分子量、分子速度和气体的绝对温度 k=1.381*10^(-23); %波尔茨曼常数 NA=6.022*10^23; %阿伏加德罗数 m=mu/NA %分子质量 f=4*pi*((m/2*pi*k*T)).^(3/2) .*v.*v.*exp(-m*v.^2./(2*k*T));
m f 4 2 kT
3 2
其中，m---分子质量, m=mu/NA, mu---分子量, NA---阿伏加德罗数 k---波尔茨曼常数 T----气体的绝对温度 v----分子速度
mv 2 v exp 2 kT
2

第5章 综合实例
第5章 综合实例
%求相位角 phi=atan2(wd(j)*x0,v0+eta(j)*wn*x0); %设定自变量数组 t t=0:tf/1000:tf; %求过渡过程 x(j,:)=a*exp(-eta(j)*wn*t).*sin(wd(j)*t+phi); end %在同一个图形窗口中绘制不同的ξ 值所对应的振型 plot(t,x(1,:),t,x(2,:),t,x(3,:),t,x(4,:),... t,x(5,:),t,x(6,:),t,x(7,:),t,x(8,:),... t,x(9,:),t,x(10,:)) grid on %新建一个图形窗口，绘制三维网格图 figure mesh(x)
Matlab工程应用基础

Matlab工程应用基础

2.0000
1.6667 2.0000
2.0000
3.0000
2.0000 3.0000
第3章 矩阵、数组和符号运算
b.利用内部函数产生矩阵
%compan生成x向量旳伴随矩阵
>> x=[2,4,6,8,10] x=
2 4 6 8 10 >> compan(x) ans =
-2 -3 -4 -5 -6 10000 01000 00100 00010
% eye 生成单位阵
>> S=eye(6) S=
100000 010000 001000 000100 000010 000001
% ones 生成全部元素为 1 旳矩阵
>> ones(3,4) ans = 1111 1111 1111
>> F=5*ones(3) F=
555 555 555
% zeros 生成全部元素为0旳矩阵
b. 矩阵乘法
>> C=A*B C=
30 70 110 150 70 174 278 382 110 278 446 614 150 382 614 846 >> D=A*3 D= 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48
c. 矩阵除法
左除 A\B=inv(A)*B
向量旳构造措施： 直接输入向量 利用冒号生成向量 利用 linspace/logspace 生成向量
>> a=[1,2,3,4]; >> x=0:0.5:2;
% x=logspace(a,b,n) 生成有 n 个元素旳行向量 x，其元素起点 x(1)=10a， 终点 x(n)=10b。
Matlab工程应用基础_2_2Matlab语言程序设计

Matlab工程应用基础_2_2Matlab语言程序设计


1、 Matlab数据类型 变量和常量 数字变量的格式 字符串 单元型变量 结构型变量 矩阵、向量 多项式
a) 变量和常量 变量(包括函数)的命名规则：由英文字母、数字和下划线 混合组成，不得包含空格和标点 ；第一个字符必须是英 文字母，最多包括31个字符； 对字母的大小写敏感。 局部变量和全局变量 永久变量（常量） 只能在某一函数体内使用，而不能从其他函数和 Matlab 工作空间访问的变量，就是局部变量。 在几个函数及M atlab函数中都能使用的变量就是全局变 量。 （全局变量名应尽可能大写，并由globe声明）
第2章 Matlab语言程序设计
关系操作符
逻辑操作符
第2章 Matlab语言程序设计
MATLAB 的关系操作符运算法则： 当两个变量是标量 a 和 b 时 ◆若 a、b 之间关系成立，则关系运算结果为 1； ◆若 a、b 之间关系不成立，则关系运算结果为 0； 当两个维数相同的矩阵 A 和 B 比较时，矩阵 A、B 比 较的是相同位置的元素，按标量的运算规则逐个进行。 关系运算的结果是一个和 A维数相同的矩阵，它的元 素由 0 和 1 组成。 当一个矩阵A 和一个标量 b 比较时，把标量 b 和矩阵 A 的每一个元素按标量关系运算规则逐个比较。关系 运算的结果是一个和数组 A维数相同的矩阵，它是由 0 和 1 组成。 优先级 由高到低为算术运算、关系运算和逻辑运算。
ans = -0.9918 >> y=sin(5*t+6) y= -0.9918
第2章 Matlab语言程序设计
表达式由变量名、运算符、数字和函数名组成。 表达式将按常规的优先纽从左至右执行运算； 优先级的规定是指数运算级别最高，乘除运算次之； 括号可以改变运算顺序； 书写表达式时，赋值符“＝”和运算符两侧允许有 空格，以增加可读性。但在复数或符号表达式中要 尽量避免空格，以防出错； 表达式的末尾加 “；” 时，Matlab系统只把数值赋 给变量， 不显示计算结果；不加“；”时， Matlab 系统将会在该条语句的下面直接显示运算结果。
Matlab基础及应用第一章上机作业

Matlab基础及应用第一章上机作业

1、新建一个文件夹（自己的名字命名）
答：
2、启动MATLAB，将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。

保存，关闭对话框。

使用path命令查看MATLAB搜索路径。

3、学习使用help命令，例如在命令窗口输入help eye，然后根据帮助说明，学习使用指令eye。

4、使用clc、clear，观察command window、command history和workspace等窗口的变化结果。

5、编写一段简短的脚本文件，保存并显示运行结果。

6、创建两个double型变量a=32、b=5，并计算a+b、a-b、a*b、a/b、a\b；
创建两个int8型变量a、b，取同样数值，并计算a+b、a-b、a*b、a/b、a\b，对于计算结果与前次计算结果不同的情形请给出解释。

7、查看int16数据类型的取值范围(intmin,intmax)；查看单精度数据类型的取值范围和精度(realmin,realmax,eps)。

8、求下列表达式的值，然后显示MATLAB工作空间的使用情况并保存全部变量：
(1)sin(60o) (2) e3 (3) cos(3/4π)
9、用两种定义复数的方法计算(直接定义，complex(a,b))
(1)(3-5i)(4+2i) (2) sin(2-8i)。

Matlab工程应用基础_4_1

Matlab工程应用基础_4_1

x=0:0.01:2*pi; y=cos(x); plot(x,y)
在同一图形窗口中用命令 绘出正弦余弦函数的图形. 在同一图形窗口中用命令 plot(x,y)绘出正弦余弦函数的图形. 绘出正弦余弦函数的图形
x=0:0.01:2*pi; y=[sin(x);cos(x)]; plot(x,y)
用命令plot(Y)绘制矩阵 Y=[5 4 3 8 9 10;3 4 4 5 8 2 ;8 12 13 21 18 25 ; 用命令 绘制矩阵 ; 9 8 8 9 6 7]的图形. 的图形. 的图形
x=0:0.1:6; y=sqrt(x); plotyy(x,y,x,y,'semilogy','plot')
plotyy 函数不能加入设置曲线线型,颜色及标出数据点的参数. 函数不能加入设置曲线线型,颜色及标出数据点的参数.
第4章 Matlab的图形功能 章 的图形功能
2.线型和颜色 线型和颜色 plot 函数可以设置曲线的线段类型,定点标记和线段颜色. 函数可以设置曲线的线段类型 定点标记和线段颜色. 线段类型, 常用的线段,颜色与定点标记参数 常用的线段,
Y=[5 4 3 8 9 10;3 4 4 5 8 2 ;8 12 13 21 18 25 ;9 8 8 9 6 7]; plot(Y)
第4章 Matlab的图形功能 章 的图形功能
混合式的命令格式 的命令格式plot(X,Y)中,对X和Y而言,可分下 而言, 在混合式的命令格式 中 和 而言 列几种情况: 列几种情况: 都是向量,则长度必须相等; ◆如果 X 和 Y 都是向量,则长度必须相等; 是向量, 是一个矩阵, ◆如果 X 是向量,而 Y 是一个矩阵,X 的长度与矩阵 Y 的行数或列数相等, 的行数或列数相等,则它的作用是将向量 X 与矩阵 Y 的 每列或每行的向量相对应作折( 方阵时 每列或每行的向量相对应作折( 曲)线,当 Y 是方阵时, 列向量对应作图 对应作图; 则将向量 X 与矩阵 Y 的列向量对应作图; 是矩阵, 是向量, ◆如果 X 是矩阵,Y 是向量,Y 的长度等于矩阵 X 的行 数或列数, 相对应作图. 数或列数,则将 X 的每列或每行的向量与 Y 相对应作图. 方阵时 的各列与 对应作图; 当 X 是方阵时,则将 X 的各列与 Y 对应作图; 都是矩阵,且维数相同,则按列与列 列与列的对 ◆如果 X 和 Y 都是矩阵,且维数相同,则按列与列的对 应方式来作图. 应方式来作图.
matlab基础及其应用

matlab基础及其应用

matlab基础及其应用Matlab基础及其应用一、Matlab 介绍Matlab（Matrix Laboratory）是一种用于科学计算、编程和可视化的高级编程语言和环境。

它是由MathWorks开发的一种高级计算机软件，提供了编写脚本语言来创建和运行用于执行数学分析和可视化任务的程序。

Matlab的功能覆盖范围极广，它的主要功能包括：矩阵、向量和数组运算；绘制函数和数据；编写程序和函数；分析和建模数据；实现算法；设计和仿真系统；连接到其他编程语言，如C/C++。

二、Matlab 环境Matlab 语言包括四个部分，分别是：1. 命令窗口：用于输入 Matlab 命令的窗口。

2. 工作空间：用于显示工作空间中的所有变量和函数。

3. 编辑窗口：用于编写和编辑脚本文件（*.m 文件）的窗口。

4. 程序窗口：用于显示 Matlab 命令的窗口。

三、Matlab 的应用领域Matlab 有着广泛的应用领域，以下是部分应用：1. 科学与工程：Matlab 是解决科学和工程问题的首选软件，可以帮助用户快速实现科学和数学计算任务。

2. 数据分析：Matlab 是处理数字和统计数据的首选软件，可以帮助用户轻松解决统计分析问题。

3. 工程计算：Matlab 是快速实现工程计算的首选软件，可以提供快速算法来解决各种工程问题。

4. 图像处理：Matlab 是快速处理图像的首选软件，可以帮助用户快速实现图像处理、压缩和恢复等任务。

5. 自动控制：Matlab 是解决自动控制问题的首选软件，可以帮助用户快速实现现代自动控制方法。

四、Matlab 基础1. Matlab 的基本数据类型：a. 标量：Matlab 中的标量是一个单独的数值，可以是整数或实数。

b. 向量：Matlab 中的向量是一组数字，组成的方式可以是行向量或者列向量。

c. 矩阵：Matlab 中的矩阵是一个二维的数据结构，由行列元素组成。

d. 字符串：Matlab 中的字符串是一个字符组成的字符向量，用引号括起来。

MATLAB编程与工程应用第1章MATLAB操作基础

MATLAB编程与工程应用第1章MATLAB操作基础

第1章 MATLAB操作基础
五、当前目录窗口
3. 设置搜索路径
(1) 用path命令设置搜索路径。例如，将用户目录c:\mydir 加到搜索路径下，可在命令窗口输入命令： path(path,’c:\mydir’)
(2) 用对话框设置搜索路径 在MATLAB的File菜单中选Set Path命令或在命令窗口执 行pathtool命令，将出现搜索路径设置对话框。通过Add Folder或Add with Subfolder命令按钮将指定路径添加 到搜索路径列表中。 在修改完搜索路径后，需要保存搜索路径。
保持到磁盘文件中。 ▪ 缺省的磁盘文件扩展名为“.mat”，可以使用“-”定义
不同的存储格式（ASCII、V4等）
第1章 MATLAB操作基础
四、MATLAB的工作空间
（2）load filename variables ▪ 将以前用save命令保存的变量variables从磁盘文件中调
第1章 MATLAB操作基础
1.1 MATLAB简介 1.2 MATLAB集成环境 1.3 MATLAB语言的结构 1.4 MATLAB的磁盘文件 1.5 MATLAB帮助系统
第1章 MATLAB操作基础
1.1 MATLAB简介
一、MATLAB语言的显著特点
1. 功能强大、适用范围广 ▪ 具有强大的矩阵运算能力，使得矩阵运算非常简单。 ▪ 应用于自动控制、生物医学工程、语音处理、图像处理、
第1章 MATLAB操作基础
四、命令历史窗口
▪ 在默认设置下，历史记录窗口中会自动保留自安 装起所有用过的命令的历史记录，并且还标明了 使用时间，从而方便用户查询。而且，通过双击 命令可进行历史命令的再运行。如果要清除这些 历史记录，可以选择Edit菜单中的Clear Command History命令。
MATLAB基础知识及应用

MATLAB基础知识及应用

MATLAB基础知识及应用引言MATLAB是一种强大且广泛使用的数学软件，它可以帮助我们进行各种数学计算、数据分析和可视化等工作。

本文将介绍MATLAB的基础知识以及一些常用的应用。

一、MATLAB的安装和基本操作首先，让我们先来了解一下MATLAB的安装和基本操作。

在安装MATLAB 之前，我们需要从官方网站下载安装程序，并按照提示进行安装。

安装完成后，我们可以通过启动MATLAB来打开软件。

当MATLAB打开后，我们会看到一个交互式界面，这是MATLAB的命令窗口。

我们可以在命令窗口中输入命令，并立即获得结果。

例如，我们可以输入"1+1"，然后按下回车键，MATLAB会返回结果"2"。

此外，MATLAB还提供了一个编辑器，可用于编写和运行脚本文件。

我们可以在编辑器中编写一系列MATLAB命令，并一次性运行。

这对于复杂的计算任务非常有用。

二、MATLAB的数据类型和运算符在MATLAB中，有几种常见的数据类型，包括数字、字符、逻辑和矩阵等。

数字可以是整数或浮点数，字符是用单引号或双引号括起来的文本，逻辑值为true 或false，矩阵由行和列组成。

MATLAB提供了各种运算符，可以对这些数据类型进行操作。

例如，加法、减法、乘法和除法运算符用于数字类型，连接运算符用于字符类型，逻辑运算符用于逻辑类型，矩阵运算符用于矩阵类型。

除了基本的运算符，MATLAB还提供了许多函数和工具箱，用于更复杂的数学计算和数据分析。

例如，我们可以使用MATLAB的内置函数求解方程组、优化问题、进行统计分析等。

三、MATLAB的编程能力除了作为一个数学软件，MATLAB还是一种功能强大的编程语言。

我们可以使用MATLAB编写脚本和函数，以解决各种计算问题。

MATLAB的编程语法与其他常见的编程语言相似。

它支持条件语句（如if语句）、循环语句（如for和while循环）、函数定义等。

Matlab工程应用基础_4_2

三维图形的照相 campos，三维图形的透视命令 hidden，曲面图形颜色的遮掩 shading; 光源的建立light、照明方式 lighting、控制光效果的材质命令 material
第4章 Matlab的图形功能
函数 view 的用法。
[X,Y]=meshgrid(-8:0.5:8); R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; Z=sin(R)./R; subplot(2,2,1) %缺省视角 surf(X,Y,Z) xlabel('X 轴','FontWeight','bold') ylabel('y 轴','FontWeight','bold') zlabel('z 轴','FontWeight','bold') title('\fontname {隶书} 缺省视角') subplot(2,2,2) surf(X,Y,Z) xlabel('X 轴','FontWeight','bold') ylabel('y 轴','FontWeight','bold') zlabel('z 轴','FontWeight','bold') title(' \fontname {隶书} 方位角为 90°仰角为 0°') view(90,0) subplot(2,2,3) surf(X,Y,Z) xlabel('X 轴','FontWeight','bold') ylabel('y 轴','FontWeight','bold') zlabel('z 轴','FontWeight','bold') title('\fontname {隶书} 方位角为-37.5° 仰角为 80°') view(-37.5,80) subplot(2,2,4) surf(X,Y,Z) xlabel('X 轴','FontWeight','bold') ylabel('y 轴','FontWeight','bold') zlabel('z 轴','FontWeight','bold') title('\fontname {隶书} 方位角为 0° 仰角为 90°') view(0,90)

matlab程序设计与应用基础教程

matlab程序设计与应用基础教程Matlab是一种强大的科学计算软件，在工程学、数学和计算机科学等领域得到广泛应用。

本文将介绍Matlab程序设计与应用的基础知识，帮助读者快速上手使用该软件。

一、Matlab的基本概念和特点Matlab是Matrix Laboratory的缩写，它以矩阵为基础，提供了丰富的数学函数和工具箱，方便用户进行科学计算、数据分析和可视化等操作。

Matlab的语法简洁易学，能够快速实现复杂的数值计算和算法开发。

同时，Matlab还支持面向对象编程，方便用户进行程序的模块化设计和复用。

二、Matlab的环境和基本操作在开始使用Matlab之前，首先需要了解Matlab的环境和基本操作。

Matlab提供了一个交互式的命令行界面，用户可以在命令窗口中输入和执行命令。

此外，Matlab还提供了图形用户界面（GUI），用户可以通过菜单和工具栏进行操作。

用户可以使用Matlab自带的编辑器编写和编辑脚本文件，也可以在命令窗口中直接输入命令。

三、Matlab的基本数据类型和变量在Matlab中，数据是以矩阵的形式存储和处理的。

Matlab提供了多种数据类型，包括数值型、字符型、逻辑型等。

用户可以使用赋值语句将数据保存到变量中，并通过变量名进行引用和操作。

Matlab还支持数组和矩阵的运算，用户可以进行向量化计算，提高计算效率。

四、Matlab的基本运算和函数Matlab提供了丰富的数学函数和运算符，用户可以使用这些函数进行数值计算和数据处理。

例如，用户可以使用加减乘除等运算符进行基本的算术运算，使用sin、cos、exp等函数进行数学运算，使用max、min、mean等函数进行统计分析。

此外，Matlab还提供了大量的工具箱，包括信号处理、图像处理、优化等，方便用户进行专业领域的计算和分析。

五、Matlab的程序设计基础Matlab不仅可以进行简单的计算和数据处理，还可以进行复杂的程序设计。

Matlab基础与应用(范群树)

用于表示二维空间中的等高线 数据。
数值计算
代数方程求解
求解一元或多元代数 方程。
矩阵运算
进行矩阵的加、减、 乘、除等基本运算。
微积分计算
计算函数的极限、导 数、积分等微积分问 题。
线性代数
进行矩阵的特征值、 特征向量、逆矩阵等 线性代数计算。
非线性优化
求解非线性优化问题， 如最小二乘法、梯度 下降法等。
Matlab基础与应用
目录
• Matlab简介 • Matlab基础操作 • Matlab编程技巧 • Matlab应用实例 • Matlab与其他软件的交互
01
Matlab简介
Matlab的起源与发展
起源
Matlab最初是由Cleve Moler于1970 年代开发的，旨在为线性代数课程提 供一种实用的计算工具。
数值分析
Matlab提供了多种数值分析工具，如求解方程、积分、微分等。
符号计算
符号变量与表达式
在Matlab中，可以使用符号工具箱进行符号计算，定义符号变 量和表达式。
符号运算
支持符号代数运算，如加、减、乘、除、积分、微分等。
符号方程求解
可以求解符号代数方程和微分方程。
流程控制
01
02
03
条件语句
信号处理
傅里叶变换
将信号从时域变换到频 域，用于信号分析。
滤波器设计
设计各种滤波器，如低 通、高通、带通等。
信号合成
生成各种类型的信号， 如正弦波、方波、三角
波等。
信号采样与重构
对信号进行采样，然后 通过插值等方法重构信
号。
控制系统仿真
01
线性系统仿真
对线性控制系统进行仿真，如一阶、 二阶系统等。

Matlab工程应用基础_438


Matlab工作环境界面
1. MATLAB 的启动
桌面快捷方式启动 开始菜单方式启动
2. MATLAB和退出
Matlab菜单命令/关闭按钮 在Matlab命令窗口输入exit或quit
Matlab工作环境界面
标题栏 包含一行标题栏、一行 菜单栏、一行工具栏、 五个工作窗口和一行注 释栏。 五个工作窗口分别为: 发射台（ Launch Pad）、 发射台 工作区（ Workspace）、 命令历史（ Command History）、当前路径 （ Current Directory）和 命令窗口（ Command 历史命令 Windows）。 菜单栏 常用工具栏
使用教材及参考书
1. 苏晓生，《掌握Matlab 6.0及其工程应用》，北 京科学出版社 2002。 2. 王沫然编，《Matlab与科学计算》（第2版）， 电子工业出版社，2003。 3. Magrab, Edward B. 著，高会生等译，《Matlab 原理与工程应用》，北京电子工业出版社， 2002。 4. 精锐创作组编著，《Matlab 6.0科学运算完整解 决方案》，人民邮电出版社，2001。
课程的性质、目的和任务
Matlab 是一个可视化的计算程序，被广泛 地应用在科学运算领域里。它具有功能强大、使 用简单等特点，内容包括：数值计算、符号计算、 数据拟合、图形图像处理、系统模拟和仿真分析 等功能。此外，用 Matlab 还可以进行动画设计、 有限元分析等。 本课程的目的是使学生能够运用 Matlab 进 行 一 般 的 工 程 计 算 ， 掌 握 Matlab 的 基 本 技 术 （基本计算、矩阵处理、符号运算和图形显示技 术等），为将来从事工程技术方面的产品开发、 科学研究、工程计算和管理打下一定的基础。

matlab简介及其基础应用

matlab简介及其基础应用MATLAB 是美国 MathWorks 公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括 MATLAB 和 Simulink 两大部分。

它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如 C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

MATLAB 的基本应用包括：1. 数值计算和符号计算：MATLAB 可以进行各种数学运算，如矩阵乘法、求导、积分等。

它还支持符号计算，可以对符号表达式进行化简、求值等操作。

2. 数据可视化：MATLAB 提供了丰富的绘图函数，可以绘制各种类型的图形，如线图、散点图、柱状图等。

它还支持三维图形的绘制。

3. 数据分析：MATLAB 可以进行数据分析，如统计分析、回归分析、聚类分析等。

它还提供了一些数据处理工具，如滤波、平滑等。

4. 编程和脚本：MATLAB 是一种编程语言，可以编写脚本和函数来执行复杂的任务。

它还支持面向对象编程。

5. 控制系统设计：MATLAB 提供了一些工具用于控制系统的设计和分析，如根轨迹、波特图等。

6. 信号处理：MATLAB 可以进行信号处理，如滤波、频谱分析等。

7. 图像处理：MATLAB 提供了一些图像处理工具，如图像增强、图像去噪等。

8. 金融计算：MATLAB 可以进行金融计算，如期权定价、风险分析等。

MATLAB 是一种功能强大的数学计算和可视化工具，广泛应用于科学、工程、金融等领域。

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2020/9/28
第4章 Matlab的图形功能
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第4章 Matlab的图形功能
2.用户菜单对象（unimenu) 由GUI 窗口上【 Tools】->【 Menu Editer】命令，或者工 具栏上的按钮，即可打开菜单编辑器。
最上面的主要功能按钮为： ➢New Menu：新建一个菜单； ➢New Menu Item：新建一个子菜单项； ➢New Contextmenu：新建一个上下文
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第4章 Matlab的图形功能
2.图形对象和句柄图形的结构层次 ➢ 图形对象包括图形窗口或者图形，还有坐标系、线条、
曲面、文本等。这些对象按父对象和子对象组成 MATLAB 图形体系的层次结构。 ➢ 每个图形对象都由若干可以被独立操作的对象构成，它 不必包含全部对象，但是必须具备根屏幕（ Root）和图 形窗（ Figure）。 ➢ 每个父对象可以包含一个或多个子对象。除了控件对象 （ Uicontrol）和菜单对象（ Uimenu）外，所有的对象 都是坐标轴的子对象，并且在这些坐标轴上显示。所有 创建对象的函数当父对象不存在时，都会创建它们。
第4章 Matlab的图形功能
七、图形对象的有关概念 图形用户界面（ Graphic User Interface）是指包含图形对 象的用户界面，是MATLAB句柄图形系统的子系统。它 包含两类图形对象：一是用户界面控件对象（ Uicontrol）； 一是用户界面菜单对象（ Uimenu）。 1.句柄图形 ➢句 柄 图 形 （ Handle Graphics） 是 一 种 面 向 对 象 （ Object-Oriented）的绘图系统概念，它提供了创建计算 机图形所必须的各种软件，所支持的指令可以直接创建线、 文字、面以及图形用户界面。 ➢句柄图形基于这样的概念：一幅图的每一个组成部分都 是 一 个 对 象 （ Object）， 每 一 个 对 象 有 一 系 列 句 柄 （ Handle）和它相关。
▪ 阅读或者打印以下 PDF 文件：
help\pdf_doc\matlab\graphg.pdf； help\pdf_doc\matlab\ref\refbook2.pdf
▪ 用命令 help 查看有关对象的资料
在命令窗口中键入 help figure，直接获得有关图形对象的属性描述；
▪ 在帮助窗口中，键入关键字（ 如 Graphic Property）搜索、查询关 于对象属性的文件；
创建一个图形对象，并寻求图形对象的句柄值。
mesh(peaks(30)); %创建山峰的网格图 text(30,20,2,'\leftarrowpeak') %给图形对象加上文本，图形对象中包括坐标轴、线条和 文本标注
h=findobj(gcf) %求当前图形窗口的句柄
h=
%返回句柄值赋予变量
1.0000
第4章 Matlab的图形功能
创建一个图形对象，练习和体会 set 和 get 函数的用法。
x=0:0.1:2*pi;
y1=sin(x);
%创建一个正弦函数
H1_sin=plot(x,y1,'*')
%画图并返回图像的句柄值
set(H1_sin,'color',[1,0.5,0],'Linewidth',1) %调用函数 set 设置正弦曲线的颜色和线宽
101.0011
100.0038
h=
101.0011
2020/9h/2a8= 200.0004
第4章 Matlab的图形功能
5.图形对象属性的获取及其设置 ➢所有的对象都有属性（ Property），对象的属性可包括
诸如对象的位置、颜色、类型、父对象、子对象及其他 内容。可通过设定这些属性来定义和修改对象的特征。 ➢对象属性包括属性名（字符串，识别属性时不分大小写） 和相应的属性值。 ➢涉及到各对象属性的文件和查阅方法
1.图形属性编辑器 ➢属性检查器（ Property Inspector）可以对所有图形对象 的所有属性进行交互式编辑。 ➢属性检查器显示了当前对象的所有属性值，各种对象按 层次排列。最上面的按钮表示所显示属性所属的对象名称， 编辑器下面为属性内容，其中，左侧为对象的所有属性名 称，右侧为当前该属性的取值，用户可在此栏对属性的值 进行修改和添加。
调用方式如下： ➢ h=findobj(’propertyname’,propertyvalue,…)：在所有的对象层中查
找符合指定属性值的对象，返回句柄值h； ➢ h=findobj(ObjectHandle ,'propertyname',propertyvalue,…)：查找
范围限制在句柄“ ObjectHandle”指定的对象及其子对象中； ➢ h=findobj(ObjectHandles,'flat', 'propertyname',propertyvalue,…)：
◆ v = get(h, ’default<ObjectType><PropertyName>’) ：返回缺省的属 性值。句柄h必须是标量，尖括号内的内容表示可选，如果这两个内 容都不选，那么该函数返回句柄为 h 的对象所有属性的缺省值。
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第4章 Matlab的图形功能
set 函数用来设置对象属性值。 调用方法： ◆ set(H,’PropertyName’,PropertyValue)：把句柄为H的对
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第4章 Matlab的图形功能
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句柄图形体系的对象层次结构图
第4章 Matlab的图形功能
3.对象句柄 ➢ 句柄（ Handle）是分配给每一个对象的数字标识（
Identifier），每创建一个对象时，就为它建立一个惟一 的句柄。句柄是存取图形对象的惟一规范识别符，不同 对象的句柄不可能重复和混淆。 ➢ 每台计算机的根对象是根屏幕（Root），其句柄总是数 字0；而图形窗口（ Figure ）的句柄总是正整数，用它 来标识图形窗的序号。除根对象和图对象外，其余对象 的句柄则是双精度浮点数。 ➢ 除了根对象外，所有的对象都由与之相对应的内置函数 （ Build-in Function）创建，每个函数在创建对象的同 时，还可以返回该对象的句柄 h。
2020▪/9/2利8 用 get、set 命令在 命令窗口中直接查询对象的属性。
第4章 Matlab的图形功能
get 函数用于获取指定对象的属性。 调用方法：
◆ v = get(H,’PropertyName’) ： 返 回 句 柄 为 H 的 对 象 中 名 为 “ PropertyName”属性的值。H 是向量，将同时返回向量 H 中每个 句柄对应图形对象的指定属性值， H 是标量，返回句柄为 H的对象 的所有属性名及其当前取值；
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第4章 Matlab的图形功能
函数 copyobj 的用法。
mesh(peaks(30));
text(30,20,2,'\leftarrowpeak');
hh=findobj(gcf)
在上述程序之后加入如下内容：
h=findobj('string','\leftarrowpeak') %将文字对象的句柄值返回给变量 h
99.0010
101.0006
100.0016
句柄中的元素排列顺序决定于各个对 象在整个对象层次结构中的位置。
h(1)=1 为图形对象（ Figure）的句柄； h(2)=99.001 为图的下一级子对象坐标轴的句柄； h(3)=101.0006 为坐标轴的下一级子对象线条的句柄； h(4)=100.0016 为坐标轴的下一级子对象文本的句柄。
delete(h) 该命令可以删除句柄 h 所指的对象及其所有的子对象。 例如 delete(gca)将删除当前轴和它所有的子对象。 由于该命令不提供确认、直接执行，用户在使用时应谨慎 进行。
2020/9/28ຫໍສະໝຸດ 第4章 Matlab的图形功能
b. 函数 findobj 快速地遍历对象层，并获取指定属性的对象句柄。
把查找的范围限制在句柄 “ ObjectHandle”指定的对象中，但不包 括其子对象； ➢ h=findobj：返回根对象和所有子对象的句柄值； ➢ h=findobj(ObjectHandles)：返回“ ObjectHandle”指定的对象和其 所有子对象的句柄值。
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第4章 Matlab的图形功能
象 中 名 为 PropertyName 的 属 性 值 设 置 为 “ PropertyValue”。H为向量时，函数为所有对象设置属性值； ◆ set(h,a) ： a 是结构，其域名就是对象的属性名，属性 值包括在域中。把属性值赋给和域名相同的属性。句柄 h 为标量； ◆ set(H,PN,PV)：PN和PV都是n×1维的数组，PN中的元 素为需要设置的属性名，PV中的元素是设置的属性值； ◆ set(H,’PropertyName1’,PropertyValue1,’PropertyName2 ’,PropertyValue2,...)： 2020/9/28用一条语句同时设置多个属性值。
y2=cos(x);
hold on
H1_cos=plot(x,y2)
set(H1_cos,'color',[0.25 0 1]) title('正弦和余弦函数曲线','fontsize',16,'color','blue') H_sin_color=get(H1_sin,'color') %调用 get 函数返回具有句柄 H1_sin 的对象的颜色