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2024版matlab教程(全)资料ppt课件

2024版matlab教程(全)资料ppt课件

进行通信系统的建模、仿真和分析。
谢谢聆听
B
C
变量与赋值
在MATLAB中，变量不需要事先声明，可以 直接赋值。变量名以字母开头，可以包含字 母、数字和下划线。
常用函数
MATLAB提供了丰富的内置函数，如sin、 cos、tan等三角函数，以及abs、sqrt等数 学函数。用户可以通过help命令查看函数的
D
使用方法。
02 矩阵运算与数组操作
错误处理
阐述try-catch错误处理机制的语法、 执行流程及应用实例。
04
函数定义与调用
函数概述
阐述函数的概念、作用及分类，包括内置函数和 自定义函数。
函数调用
深入剖析函数的调用方法，包括直接调用、间接 调用及参数传递等技巧。
ABCD
函数定义
详细讲解自定义函数的定义方法，包括函数名、 输入参数、输出参数及函数体等要素。
拟合方法
利用已知数据点构造近似函数，如最小二乘法、多项 式拟合、非线性拟合等。
插值与拟合的比较
插值函数经过所有数据点，而拟合函数则追求整体上 的近似。
数值积分与微分
01
数值积分方法
利用数值技术计算定积分的近似 值，如矩形法、梯形法、辛普森 法等。
02
数值微分方法
通过数值技术求解函数的导数或 微分，如差分法、中心差分法、 五点差分法等。
02
01
矩阵运算
加法与减法
对应元素相加或相减，要求矩阵 大小相同
乘法
使用`*`或`mtimes`函数进行矩阵 乘法，要求内维数相同
点乘与点除
使用`.*`、`./`进行对应元素相乘或 相除，要求矩阵大小相同
特征值与特征向量

matlab教程ppt(完整版)

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饼图
展示部分与整体的关系，通过扇形面积或角度表 示占比。
三维图形
01
02
03
04
三维散点图
在三维空间中展示两个变量之 间的关系，通过点的位置展示
数据。
三维曲面图
通过曲面表示两个或多个变量 之间的关系，可以展示数据的
分布和趋势。
三维等高线图
表示三维空间中数据的分布和 变化，通过等高线的形状和密
集程度展示数据。
处理运行过程中出现的错误和 异常情况。
通过优化算法和代码结构，提 高程序的运行效率。
对代码进行重新组织，使其更 易于阅读和维护。
03
MATLAB可视化
绘图基础
散点图
描述两个变量之间的关系，通过点的分布展示数 据。
条形图
比较不同类别的数据大小，通过条形的长度或高 度进行比较。
折线图
展示时间序列数据或多个变量之间的关系，通过 线条的走势呈现数据变化。
控制系统仿真
使用MATLAB进行控制系统仿真 ，模拟系统动态性能。
控制系统优化
对控制系统进行优化设计，如权 重优化、多目标优化等。
THANK YOU
感谢聆听
对图像进行几何变换，如缩放、旋转、平移 等操作。
动画制作
帧动画
通过一系列静态图像的连续播放，形 成动态效果。
路径动画
让对象沿指定路径移动，形成动态效 果。
变形动画
让对象从一个形状逐渐变形为另一个 形状，形成动态效果。
交互式动画
允许用户通过交互操作控制动画的播 放、暂停、回放等操作。
04
MATLAB在科学计算中的应用
对函数进行数值积分和微分， 用于解决定积分和微分方程问 题。
数值优化

MATLAB教程完整PPT

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通过结构体数组的下标引用，可以访问任意元素的所
有属性，同时可以对属性进行赋值。
2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6
矩阵的构造 矩阵大小的改变 矩阵下标引用 矩阵信息的获取 矩阵结构的改变 稀疏矩阵
在MATLAB中，所有的数据均以二维、三维或高维矩
阵的形式存储，每个矩阵的单元可以是数值类型、逻辑类 型、字符类型或者其他任何数据类型。
1 3 5 3× 2
1 3 5 3× 2 2 4 6 4 5 8 3× 3 6 9 1 2 4 4 7 3× 5 5 8 6 9
+
7
=
3 5
10 11 12
6 10 11 12
2 4 6
4
5 8 2× 3
6 9
+
7
≠
1 3 5
2 4 6
4 7
5 8
6 9
除了矩阵合并符“[]”外，还可以使用矩阵合并函数。 矩阵合并函数的描述和基本调用格式如下表所示。

2008年，推出MATLAB 7.6版；

开发环境 编程 数值处理
图形化
图形用户界面 文件I/O和外部应用程序接口
MATLAB对PC系统的要求
1.2 MATLAB的目录结构
续表
1.3 MATLAB的工作环境
这里只简单介绍默认情况下的菜单和工具栏。

【File】菜单主要用于对文件的处理。

选择MATLAB主窗口菜单的【Help】|【Demos】选项； 在命令窗口输入demos； 直接在帮助页面上选择Demos页。
Click and drag waveform to change fundamental frequency and amplitude 1

matlab教程ppt(完整版)

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矩阵的数学运算
总结词
详细描述
总结词
详细描述
掌握矩阵的数学运算，如求逆 、求行列式、求特征值等。
在MATLAB中，可以使用inv() 函数来求矩阵的逆，使用det() 函数来求矩阵的行列式，使用 eig()函数来求矩阵的特征值。 例如，A的逆可以表示为 inv(A)，A的行列式可以表示 为det(A)，A的特征值可以表 示为eig(A)。
• 总结词：了解特征值和特征向量的概念及其在矩阵分析中的作用。 • 详细描述：特征值和特征向量是矩阵分析中的重要概念。特征值是满足Ax=λx的标量λ和向量x，特征向量是与特征值对
应的非零向量。特征值和特征向量在许多实际问题中都有应用，如振动分析、控制系统等。
04
MATLAB图像处理
图像的读取与显示
变量定义
使用赋值语句定义变量，例如 `x = 5`。
矩阵操作
学习如何创建、访问和操作矩 阵，例如使用方括号 `[]`。
函数编写
学习如何创建自定义函数来执 行特定任务。
02
MATLAB编程
变量与数据类型
01
02
03
变量命名规则
MATLAB中的变量名以字 母开头，可以包含字母、 数字和下划线，但不应与 MATLAB保留字冲突。
了解矩阵的数学运算在实际问 题中的应用。
矩阵的数学运算在许多实际问 题中都有应用，如线性方程组 的求解、矩阵的分解、信号处 理等。通过掌握这些运算，可 以更好地理解和解决这些问题 。
矩阵的分解与特征值
• 总结词：了解矩阵的分解方法，如LU分解、QR分解等。
• 详细描述：在MATLAB中，可以使用lu()函数进行LU分解，使用qr()函数进行QR分解。这些分解方法可以将一个复杂的 矩阵分解为几个简单的部分，便于计算和分析。

matlab教程ppt(完整版)

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，展示数据和模型结果。
数据处理
应用MATLAB的信号处理和统计 分析函数库，进行数据预处理、
特征提取和模型训练。
机器学习与深度学习
机器学习
介绍MATLAB中的各种机器学习算法，如线性回归、决策 树、支持向量机等，以及如何应用它们进行分类、回归和 聚类。
深度学习
介绍深度学习框架和网络结构，如卷积神经网络（CNN） 、循环神经网络（RNN）等，以及如何使用MATLBiblioteka B进行 训练和部署。感谢观看
THANKS
符号微积分
进行符号微分和积分运算，如极限、导数和 积分。
符号方程求解
使用solve函数求解符号方程。
符号矩阵运算
进行符号矩阵的乘法、转置等运算。
05
MATLAB应用实例
数据分析与可视化
数据分析
使用MATLAB进行数据导入、清 洗、处理和分析，包括描述性统
计、可视化、假设检验等。
可视化
利用MATLAB的图形和可视化工 具，如散点图、柱状图、3D图等
数值求和与求积
演示如何对数值进行求和与求积 操作。
数值计算函数
介绍常用数值计算函数，如sin、 cos、tan等。
方程求解
演示如何求解线性方程和非线性方 程。
03
MATLAB编程基础
控制流
01
02
03
04
顺序结构
按照代码的先后顺序执行，是 最基本的程序结构。
选择结构
通过if语句实现，根据条件判 断执行不同的代码块。
数据分析
数值计算
MATLAB提供了强大的数据分析工具，支 持多种统计分析方法，可以帮助用户进行 数据挖掘和预测分析。
MATLAB可以进行高效的数值计算，支持 多种数值计算方法，包括线性代数、微积 分、微分方程等。

Matlab基础及其应用ppt课件 共34页

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Di

a21

a2,i1
b2
a2,i1
a2n
an1 an,i1 bn an,i1 ann
线性方程组求解
数值求解方法： 1.直接法 Gauss消去法、Gauss-Jordan消去法、矩阵分 解法等。
2.迭代法 Jacobi迭代法、Gauss-Seidel迭代法和超松弛迭 代法等。
菜单 三．Matlab 界面与初步操作
快捷工具栏
workspace
工作目录选择栏 指令窗口
Command window运行入门
• 最简单的计算器使用法； • 数值、变量和表达式； • 指令行中的标点符号； • 计算结果的图形表示；
求 [12 2 (7 4)] 32 的运算结果。
4 2 2 A 1 3 2
1 3 3 3 2 2
35 20 60 B 10 15 50
20 12 45
输入下面Matlab指令 A=[4 2 3;1 3 2;1 3 3;3 2 2]; B=[35 20 60 45;10 15 50 40; …20 12 45 20]; C=A*B
Cleve Moler 博士
在70年代中期,Cleve Moler博士和其同事在美国 国家科学基金的资助下开发了调用EISPACK和 LINPACK的FORTRAN子程序库.EISPACK是特征 值求解的FORTRAN程序库,LINPACK是解线性方 程的程序库.在当时,这两个程序库代表矩阵运算的 最高水平.
t
•
画出衰减振荡曲线 其它的包络线 y0

y
t
e3
e 3 sin 3t 及 。的取值范围是
[0,4 ] 。

matlab ppt课件

算法控制台
使用GUI来控制其他应用程序或软件的功能，例如打开文件、保存数据、调整参数等。
应用程序控制面板
07
matlab在信号处理中的应用
信号的定义与分类
信号是传递或携带信息的物理量，可以是离散的或连续的，单通道或多通道的。
信号处理的含义
信号处理是对信号进行变换、分析和解释的过程，以适应不同的应用需求。
matlab ppt课件
matlab简介matlab基础知识matlab矩阵运算matlab数据分析matlab科学计算matlab图形界面设计matlab在信号处理中的应用
contents
目录
01
matlab简介
MATLAB诞生于美国，作为方便易用的科学计算工具，它被引入到数值计算领域。
1980年代初期
02
matlab基础知识
01
在MATLAB中，用户可以通过命令行输入命令，进行计算、绘图等操作。
命令行交互
02
用户可以通过编写脚本文件，保存一组相关的命令，以供多次使用。
脚本文件
03
用户可以编写函数文件，实现特定功能的代码块，并在命令行或脚本文件中调用。
函数文件
单元数组
单元数组是一种灵活的数据类型，可以包用于设置组件的激活状态，例如使按钮可点击或不可点击。
通过编写回调函数，可以定义当用户与组件交互时要执行的操作。
uimenu
uiactive
uicontrol
1
2
3
使用GUI接收数据，通过图形呈现数据信息，例如绘制曲线图或散点图。
数据可视化
通过GUI接收用户输入的参数，调用算法进行处理，并将结果显示在GUI上。
03
matlab矩阵运算

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转置
可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。
秩
可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
MATLAB提供了控制系统设计和分析 工具箱，可以方便地进行控制系统的 建模、分析和优化。
03
信号处理
MATLAB提供了丰富的信号处理工具 箱，可以进行信号的时域和频域分析 、滤波器设计等操作。
05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱，可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
matlab程序调试技巧分享
01
调试模式
MATLAB提供了调试模式，可以 逐行执行代码，查看变量值，设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数，可以在程 序运行过程中输出日志信息，帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
matlab程序优化方法探讨
显示结果
命令执行后，结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量，其中`varname`是变量名， `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ，`a = 10`将值10赋给变量a。

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控制流语句
使用条件语句（如if-else）和 循环语句（如for）来控制程序 流程。
变量定义
使用赋值语句定义变量，例如 `a = 5`。
矩阵运算
使用矩阵进行数学运算，如加 法、减法、乘法和除法等。
函数编写
创建自定义函数来执行特定任 务。
02
MATLAB编程语言基础
变量与数据类型
变量命名规则
数据类型转换
编辑器是一个文本编辑器 ，用于编写和编辑 MATLAB脚本和函数。
工具箱窗口提供了一系列 用于特定任务的工具和功 能，如数据可视化、信号 处理等。
工作空间窗口显示当前工 作区中的变量，可以查看 和修改变量的值。
MATLAB基本操作
数据类型
MATLAB支持多种数据类型， 如数值型、字符型和逻辑型等 。
04
MATLAB数值计算
数值计算基础
01
02
03
数值类型
介绍MATLAB中的数值类 型，包括双精度、单精度 、复数等。
变量赋值
讲解如何给变量赋值，包 括标量、向量和矩阵。
运算符
介绍基本的算术运算符、 关系运算符和逻辑运算符 及其优先级。
数值计算函数
数学函数
列举常用的数学函数，如 三角函数、指数函数、对 数函数等。
矩阵的函数运算
总结词：MATLAB提供了许多内置函 数，可以对矩阵进行各种复杂的运算
。
详细描述
矩阵求逆：使用 `inv` 函数求矩阵的 逆。
特征值和特征向量：使用 `eig` 函数 计算矩阵的特征值和特征向量。
行列式值：使用 `det` 函数计算矩阵 的行列式值。
矩阵分解：使用 `factor` 和 `expm` 等函数对矩阵进行分解和计算指数。

matlab ppt课件

02
它提供了大量的内置函数和工具箱，用于支持各种 领域的科学研究、工程设计和数据分析。
03
Matlab具有简单易学的语法和强大的计算能力，使 得非专业的编程人员也能够轻松地使用。
Matlab的发展历程
01 Matlab最初是由MathWorks公司于1980年代开 发的，作为一款商业数学软件。
02 经过多年的发展，Matlab的功能不断扩大和完善 ，逐渐成为一款成熟的科学计算软件。
1 2
矩阵运算
Matlab提供了丰富的矩阵运算功能，如矩阵乘 法、转置、逆等。
特征值与特征向量
Matlab可以方便地计算矩阵的特征值和特征向 量。
3
线性方程组求解
Matlab提供了多种求解线性方程组的方法，如 高斯消元法、LU分解等。
概率统计
随机数生成
01
Matlab可以生成各种散布的随机数，如正态散布、均匀散布、
最优化问题求解
最优化问题求解
Matlab提供了优化工具箱，可以对最优化问题进行求解，如线性 计划、非线性计划、束缚优化等。
最优化算法
Matlab支持多种最优化算法，如梯度降落法、牛顿法、遗传算法 等，可以根据问题类型选择合适的算法进行求解。
最优化应用
在生产调度、资源分配、金融优化等领域，Matlab广泛应用于最 优化问题的求解和分析。
数据分析
Matlab提供了各种数据分析工 具和机器学习算法，支持数据 发掘和猜测分析。
金融分析
Matlab在金融领域也得到了广 泛应用，支持风险评估和投资 组合优化等。
02
Matlab基础操作
变量与数据类型
01
变量命名规则
数据类型
02
03
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2、MATLAB 的主要特点
➢ MATLAB 的基本单位为矩阵. ➢ MATLAB 语言以解释方式工作. ➢ 具有非常友好的人机界面。 ➢ 具有强大的作图和数据可视化功能. ➢ 具有极强的可扩展性。
3、MATLAB 的基本组成
➢ MATLAB 主程序、Simulink 动态系统仿真和 MATLAB 工具箱（ Toolbox）三大部分组成。
-
9
第1章 Matlab概述
图1-1 MATLAB默认的用户界面
-
10
第1章 Matlab概述
•
MATLAB 6.5的缺省界面和MATLAB 6.1的缺
省界面相比还是有一定变化的，主要就是在界面
的左下角有一个名为“Start”的启动菜单，在这个
菜单中可以执行MATLAB产品源，它的功能和
1970年代中期 ，Cleve Moler博士开发了 ：
EISPACK（特征值求解的程序库）
LINPACK（解线性方程的程序库 ）
1970年代后期， Cleve Moler编写接口程序 ：MATLAB,即 MATrix和LABoratory前3个字母的组合，是“矩阵实验室” 的缩写，它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言。
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。
-
2
教学基本要求
1.了解Matlab语言特点、熟悉Matlab视窗环境、掌握Matlab 帮助功能的基本使用方法。
单下的“Desktop Layout”子菜单下的命令选择
不同的MATLAB界面，这些命令分别为：
-
11
第1章 Matlab概述
• Default:缺省的界面，如图1-1所示。包含历史命 令窗口(Command History)、命令行窗口 (Command Window)，此外工作空间浏览器 (Workspace Browser)和当前目录浏览器 (Current Directory Browser)两个窗口层叠在一 起。
2000年，推出MATLAB6.0版本R12 (Win98/Win2000)
2001年，推出MATLAB6.1 (克服6.0不支持P4，Win me,汉字 等)。 2002年，推出MATLAB6.5R13(速度更快、性能更优越等)。 2004年，推出MATLAB7版本R14
-
6
第1章 Matlab概述
-
8
第1章 Matlab概述
MATLAB的桌面环境可以包含多个窗口，这些窗口分别为历史命 令窗口(Command History)、命令行窗口(Command Window)、当前 目录浏览器(Current Directory Browser)、工作空间浏览器 (Workspace Browser)、目录分类窗口(Launch Pad)、数组编辑器 (Array Editor)、M文件编辑器/调试器(Editor/Debugger)、超文本帮助 浏览器(Help Navigator/Browser)，这些窗口都可以内嵌在MATLAB主 窗体中，组成MATLAB的用户界面。其中当MATLAB安装完毕并首次 运行时，展示在用户面前的界面为MATLAB运行时的缺省界面窗口， 如图1-1所示。
1983年春，Cleve Moler和John Little用C语言开发了第二代专 业版
84年，两人成立了Mathworks公司,正式把MATLAB推向市场。
-
5
1.1 MATLAB简介-发展
1988年，推出MATLAB3.x版本(DOS版)。 1993年，推出MATLAB4.0版本(Win3.x)。 1997年，推出MATLAB5.0版(Windows95)。 1999年，推出MATLAB5.3版本R11(流行较广)。
4.掌握二维平面图形和三维立体图形的绘制方法，进行数据 可视化处理。理解用户图形界面程序的构造，掌握编程方 法。
5.能够利用Matlab进行简单的通讯与电子工程项目的仿真
-
3
第1章 Matlab概述
1.1、Matlab简介 1.2、Matlab的工作环境 1.3、Matlab帮助系统
-
4
1.1 MATLAB简介-发展
• Command Windows Only：仅包含命令行窗口 (Command Window)，此时MATLAB界面的外 观类似于旧版本的MATLAB。
• Simple:包含两个窗口——命令行窗口 (Command Window)和历史命令窗口 (Command History)，两个窗口并列在界面中， 如图1-2所示。
MATLAB的目录分类窗口(Launch Pad)功能非常
类似。在默认的缺省用户界面中，新版本的
MATLAB中没有了目录分类窗口(Launch Pad)，
而是工作空间浏览器(Workspace Browser)。
•
MATLAB启动的界面可以具有多种默认的选
择，用户可以通过MATLAB界面中的“View”菜
➢ 主程序包括了 MATLAB 语言、工作环境、句柄图 形、数学函数库和应用程序接口五部分.
-
7
第1章 Matlab概述
• 1.2、Matlab的工作环境
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
2.掌握Matlab中变量和函数的有关概念、以及矩阵和多项式 的构造方法。掌握数组运算和矩阵运算，并能够使用常用 的几种常用的函数进行简单问题的求解。
3.搞清符号变量和符号表达式的定义，并能用符号运算解决 一般的微积分和方程求解问题。掌握Matlab程序设计的几 种基本控制转移语句，学会使用简单M文件的编程。
MATLAB基础及应用
陆伟艳 2016.01 mixiao_99@
-
1
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。