第1章 MATLAB基础知识PPT课件

学习如何生成和显示不同类型的信号，
傅里叶变换与频域分析
2
如正弦波、方波等。
掌握傅里叶变换的原理和应用，进行
频域分析。
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信号的滤波和降噪
学习如何使用滤波器对信号进行降噪
信号的分析与处理
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和去除干扰。
使用Matlab对信号进行分析和处理， 提取有用信息。
第四章：Matlab应用实例
Matlab在科学计算中的应用
《Matlab入门》PPT课件
在这份《Matlab入门》PPT课件中，我们将带您深入了解Matlab的基础知识、 图像处理、信号处理以及应用实例。掌握这些知识，将为您打开科学计算的 大门。
第一章：Matlab基础知识
Matlab简介
了解Matlab的背景和用途， 探索其在科学和工程领域 的应用。
Matlab的安装与配置
学习如何安装和配置 Matlab，以便开始编写代 码。
Matlab基础语法
掌握Matlab的基本语法， 包括变量、运算符和控制 流程。
Matlab变量与数据类型
了解Matlab中的数据类型，如数字、字符串、 矩阵等。
Matlab矩阵和数组
学习使用矩阵和数组进行向量运算和数据处 理。
第二章：Matlab图像处理
结语
通过本课件，我们希望您对Matlab有了更全面的了解，并能够灵活运用它进 行科学计算、图像处理和信号处理。
Matlab工具箱下载
获取丰富的Matlab工具箱，拓展您的科学计 算能力。
Matlab实用工具下载
探索各种实用的Matlab工具，简化您的工作 流程。
Matlab教程和案例下载
下载Matlab的教程和实例代码，加速学习过 程。

数值微分
通过数值方法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。
符号计算入门
符号表达式
在MATLAB中创建符号表达式，进行符号运算和 化简。
符号函数
使用MATLAB内置的符号函数进行符号计算，如 求导、积分、极限等。
符号方程求解
利用MATLAB的符号计算功能求解代数方程、常 微分方程等。
数据导入导出方法
数据导入
使用`importdata`、`xlsread`、 `csvread`等函数导入不同格 式的数据文件，如Excel、
CSV等。
数据导出
利用`xlswrite`、`csvwrite`等 函数将数据导出为Excel、 CSV等格式的文件。
自定义格式导入导出
通过编写自定义函数，实现特 定格式数据的导入和导出。
通过实例演示如何在Simulink 中建立控制系统模型，包括模 型的构建、参数设置、仿真运 行等。
介绍Simulink的高级功能，如 子系统、模型引用、变量大小 设置等，并解释其作用和用法。
MATLAB编译器使用指南
MATLAB编译器概述
简要介绍MATLAB编译器的概念、作用及将MATLAB程序编译为独立 应用程序的过程。
表达式求值
遵循先乘除后加减的运算优先级，可使用括号改变运算顺序。
控制结构
01
条件语句
使用`if`、`elseif`、`else`关键字实现 条件判断。
开关语句
使用`switch`和`case`关键字实现多 分支选择结构。
03
02
循环语句
使用`for`和`while`循环结构实现重 复执行代码块。
错误处理
编译过程详解
详细解释MATLAB编译器的编译过程，包括预处理、编译、链接等步 骤，并介绍编译过程中可能遇到的问题及解决方法。

系统仿真技术
2020/8/1
1
教材： 特点：完全不必具备其它语言 的基础，各年级各专业的同学都 可选修。
2020/8/1
2
教学内容
一、MATLAB基础准备及入门 二、MATLAB矩阵及其运算 三、MATLAB程序设计 四、MATLAB文件操作 五、MATLAB绘图 六、MATLAB数据分析与多项式计算
1983年春天，工程师John Little与Moler、Steve Bangert一起开发了第二代专业版MATLAB
1984年，MathWorks公司成立，MATLAB正式推 向市场。
2020/8/1
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1.2 MATLAB的版本演化
Matlab 1.0 Pc Matlab->Matlab 386 Matlab3.5+Simulink Matlab 4.0：Simulink内嵌 Matlab 5.0 :全面的面向对象 Matlab 5.1~5.3 Matlab 6.0 Matlab 6.5：购并了MATRIX Matlab 7.0:也已经出现
2020/8/1
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1.3 MATLAB的功能
强大的数值（矩阵）运算功能 广泛的符号运算功能 高级与低级兼备的图形功能（计算结果的
可视化功能） 可靠的容错功能 应用灵活的兼容与接口功能 信息量丰富的联机检索功能
2020/8/1
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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
工业研究与开发 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
学科方面的教学与研究 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

1.6.4 搜索路径的设置
1. 用path命令设置搜索路径
使用path命令可以把用户目录临时纳入搜索路 径。
注意: 设置的搜索路径仅在当前启动的 MATLAB环境下有效，一旦MATLAB重新启动， 必须重新设置。
2. 用路径浏览器设置搜索路径
路径浏览器可用来设置当前目录和永久性改变 搜索路径。
(1)路径浏览器的启动
1.5.1 菜单栏
在MATLAB 7.0命令窗口的菜单栏，共包 含、View、Wed、Window和Help等菜单 项。
1.5.2 工具栏
MATLAB 7.0命令窗口的工具栏共提供了 10个命令按钮。
2020/12/10
10
1.5.3 命令编辑区 1. 命令编辑区的作用 命令编辑区用于输入命令和显示计算结果。
MATLAB语言及 应用
(矩阵实验室)
2020/12/10
1
• 在各高等院校,MATLAB已经成为线 性代数、自动控制理论、数字信号 处理、时间序列分析、动态系统防 真、图象处理等许多课程的基本教 学工具，成为大学生和研究生必须 掌握的基本编程语言。
2020/12/10
2
课程学习的主要内容
• MATLAB语言的概况 • MATLAB语言的数据 • MATLAB程序设计 • MATLAB的绘图 • 用MATLAB语言数值计算和符号计算 • MATLAB语言在控制工程中的应用环境
2020/12/10
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1.2 MATLAB的主要功能
1. 数值计算和符号计算功能 2. 绘图功能 3. MATLAB语言体系 4. MATLAB工具箱
2020/12/10
6
1.3 MATLAB的运行环境与安装
1.3.1 运行环境 1. 硬件环境 2. 软件环境

MATLAB基础 及控制系统辅助设计
武汉大学动机学院 2007.4
--精品--
1
第一部分 MATLAB 基础及其基本应用
本部分讨论MATLAB的基本知识及用于控制系统仿真和简单 辅助分析的基本方法。选取的实例主要为水轮机调节系统。
MATLAB 基础 MATLAB的程序设计 MATLAB控制系统工具箱及其应用 SIMULINK与水轮机调节系统的仿真
• 在美国和欧洲大学中，九十年代将MATLAB正式列入了电 气工程专业研究生和本科生的教学计划， MATLAB是必须 掌握的基本工具。
• 在设计研究单位和工业界，MATLAB也成为工程师们应该 掌握的一种工具，是被认作进行高效研究、开发的首选软 件工具。
--精品--
6
1. 1. 2 MATLAB及其课程学习
▪ 1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立MathWorks 公司，并把MATLAB正式推向市场。从这时起，MATLAB的 内核采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增 了数据图视功能。
▪ 1997年仲春，MATLAB5.0版问世，紧接着是5.1、5.2，以及
（4）仿真计算：根据初步的仿真结果对该数学模型进行验证。
（5）系统仿真：进行系统仿真，并认真地分析仿真的结果。
▪ 仿真算法、仿真语言和仿真程序构成了数字仿真软件。
▪ 确认数学模型的正确性、仿真算法的可行性、仿真程序的准
确性和可靠性，最后编制成一个成熟的仿真软件。
--精品--
5
▪ 控制系统仿真在教学实践中应用越来助设计…工程师工具软件应用系列》 欧阳黎明编著，国防工业出版社。
▪《Matlab神经网络与应用》，董长虹编著，国防工业出版社。

• 一次多项式拟合：
p1 = polyfit(x,y,1)
• 三次多项式拟合：
p3 = polyfit(x,y,3)
• plot 原始数据、一次拟合曲线和三次拟合曲线
x2=1:0.1:10; y1=polyval(p1,x2) y3=polyval(p3,x2) plot( x, y, ’*’, x2, y1, ‘:’, x2, y3)
PPT学习交流
3
• 语言简单、内涵丰富
• 语言及其书写形式非常接近于常规数学书写形式； • 其操作和功能函数指令就是常用的计算机和数学书上的一些简单英文
单词表达的，如：help、clear等； • 完备的帮助系统，易学易用。
• 扩充能力、可开发能力较强
• MATLAB完全成了一个开放的系统 • 用户可以开发自己的工具箱 • 可以方便地与Fortran、C等语言接口
6
2.2 命令窗口 （续）
〖说明〗
在命令窗口【Enter】键提交命令执行。 Matlab所用运算符（如+、-、^等）是各种计算程序中常
见的。 计算结果中的“ans”是英文“answer”的一种缩写，其
含义就是“运算答案”。ans是Matlab的一个预定义变量。
PPT学习交流
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2.2 命令窗口 （续）
14
【功能演示-1】
求方程 2 x 5 3 x 3 7 1 x 2 9 x 1 3 0 的全部根。
p = [2,0,-3,71,-9,13];％建立多项式系数向量 x = roots(p)；求根
x=
-3.4914 1.6863 + 2.6947i 1.6863 - 2.6947i 0.0594 + 0.4251i 0.0594 - 0.4251i

后逐渐升级到4.X，5.X，6.X等。 ➢ 最初以矩阵计算为主，后经过各工程技术人员
的丰富，吸收其他软件（如Maple）的优点，通 过各种工具箱可以分别应用到各工程技术领域 中去。
与Fortran和C等语言比较，MATLAB的语法规则更 简单，更重要的是其贴近人思维方式的编程特点， 使得用MATLAB编写程序有如在纸上列公式和求解。
函数一定是出现在等式的右边。
每个函数对其自变量的个数和格式都有一定的要求，如 使用三角函数时要注意角度的单位是“弧度”而非 “度”。例如sin(1)表示的不是sin1°而是sin57.28578 °
函数匀许嵌套，例如：可使用形如 sqrt(abs(sin(225*pi/180)))的形式。
例1：设两个复数a=1+2i，b=3-4i，计算a+b，a-b，a×b，a/b。 a=1+2i;b=3-4i; a+b ans =
asin, acos, atan, acot, asec, acsc.
fix ceil floor rem round abs angle image
朝零方向取整 朝正无穷大取整 朝负无穷大取整 除后取余数 四舍五入 绝对值 复数相角 复数虚部
real conj log10 log exp sqrt Lcm(x,y) Gcd(x,y)
MATLAB基本运算符
运算 加 减 乘 除
幂次方
符号 ＋ － ＊ /或\ ＾
范例 1＋2 1－2 1＊2 1/2或1\2 1^2
命名规则 变量名由字母、数字和下划线组成，字 母间不可留空格，且必须以字母开始。
变量名中的英文字母大小写是有区别的。 （A1B和a1b是有区别的）
变量名的上限是19个字母。

目前，Matlab软件支持多种系统平台，如常见的WindowsNT/XP、UNIX、Linux 等。
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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。
课程的作用 课程的目的 课程的特点 课程安排
2021/3/921.06.2024
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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 来越大的作用。
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。
本课程的特点（ Features of This Course ）
交叉性课程，是计算机技术、数学理论知识以及诸多工程理论知识的综合。 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。
• 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）。