MATLAB实用教程ppt课件

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。
5/6/2020
.Matlab Language
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课程安排
课堂教学：共24学时；（1-12周） 上机试验：共24学时。
（2-13周，周二7-8节，九实401、402、403）
学习成绩： 1)上机实验成绩占30%; 2)考勤 10% ; 3) 考试60% （随堂考试）。
主要参考书 ➢ 《精通MATLAB 6.5》张志涌 等编著，北航出版，2003年 ➢ 《高等应用数学问题的Matlab求解》 薛定宇等著，清华大学出
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算 语言。可见学习掌握这一工具的重要性。
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.Matlab Language
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1.2 MATLAB产品的体系结构
围绕着MATLAB这个计算核心，形成了诸多针对不同 习使M实用A际MMTA上LATATMLBLAA产ABTBS间 的呢品LimA或核？由uB围 称 专 Bl离心若本这ilnoM文 标 编 行用绕为k散。c就干身M核 数A是k件 译效准模着模s时AT有模就心 据e窗编 生率的L块S块tT间、块是必i与 可ALm口译 成C。集集AB的S要组一u/基视图i生函BlC，（mCi动n了成个础化是+形oP成数k如Bm+态o仿，解极，于M应（用的位而领l方o标库w文Cp系cA真这不其i是一e且用工开域T详o式lk准或r件eTmos统Sr核一同丰集体发新领具，见eLo的这y的可m可tslA建s心b软的富高的提的域箱可tMu）、种执eCBo以nm模所A件模的x/性高产供工的大以i,专编行）cM被CTB、a开产块资能效品的具算概首+L门t译A文l，任iooA+分发T品完源数编家工箱法有先c用器n件这B何语Lk析的的成库B值程族s具还程到在4A于可，e些一言0lB和to应体不，多计语的箱在序网线、连以以c工产种文k仿用系同那个算言计，不包上帮S续将s提具品件Cie真g程结的么，与。算这t断，查助/时Mn、高箱提，Ca序构功应另些增被找文Al+D程的供而T包+能该外工加称是档S。序L列许生编P，，从A还具。为否。的表多成译B其哪有箱如专 已M程运以的器A中一其的果用 有序及T有部他总你工 相L每A：分公数有具 关个B开司已特箱 的本工始或有别工身具着研1的具所箱0手0究应箱提的多、单用，供使个学，

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高等教育出版社
2024/2/23
Application of Matlab Language
4
第一讲 Matlab概述
Matlab软件概述 Matlab的桌面环境及入门知识
2024/2/23
Application of Matlab Language
5
1 Matlab概述
内容
Matlab发展历史 Matlab产品家族体系 Matlab 语言的特点。
由这些模块产品之间的关系可以图1.1表示。
2024/2/23
Application of Matlab Language
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算 语言。可见学习掌握这一工具的重要性。
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Application of Matlab Language
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1.2 MATLAB产品体系结构
围绕着MATLAB这个计算核心，形成了诸多针对不同 习使M实用A际MMTA上LATATMLBLAA产ABTBS间 的呢品LimA或核？由uB围 称 专 Bl离心若本这ilnoM序 的 器 运用绕 为k散。c就干身M核 数是Ak文 编标 行模着 模s时AT有模就心 据e窗件 译准 效块块StLT间、块是必i与 可Am口L编生的率集集AB的S要组一u基视图i译成C。lB，（mCi动n了成个/础化是形oP生函k如BCm态o仿，解极，于M应（用的位而领l+方ow成数Cp系c+真A这不其ei是一工用开且域详To式kl标库r文eTmosS统核一同丰r集体e发具领新，见的Loy这m准或t件slA建s心软的富bt高的提箱域的可Mu）、种e的可Bo可nm模所件模的Ax性高产供大的工以i,专编cM执C）以TB、a开产块资/能效品的概算具首门tAL译l行，i被CooA分发T品完源数编家工有法箱先c+用n器文这B任Lk析+的的成库Bs值程族具A程还到在4于可e件些何语0lBt和o应体不，多计语的箱序在网线、连以c产，工一言k仿用系同那个算言计，包不上帮S续s将品以具种文ie真g程结的么t，与。算这，断查助时nM、提提箱件Ca序构功应另些被增找文A/lD供高的，CT包能该外工称加是档S。+许程L列而P，，从+A还具为。否。多序表生编B其哪有箱专如已M程的以成译中一A其的用 果 有及T有部他总工 你 相L每A：分公数具 有 关个B开司已箱 特 的本工始或有别 工身具着研1的 具所箱0手0究应 箱提的多、单用 ，供使个学，

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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，全面提高计算机应用技能和综合 素质，使计算机成为学生获得知识和信息的有力工具，让学生在今后的学习和 工作中略胜一筹。
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，课后要上机实践消化、理解、 掌握课上讲解内容。
MATLAB 语言及其应用
群号码：571433042
Application of Matlab Language
课程的作用 课程的目的 课程的特点 课程安排
2020/12/28
Application of Matlab Language
2
Matlab的广阔应用
• 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。 • 主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像 处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 • 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。

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。

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

算术运算符 关系运算符 逻辑运算符 元素运算符 赋值运算符
包括加、减、乘、除等。
用于比较两个值，返回逻辑 值（真或假）。
包括与、或、非等。
用于对数组的元素进行操作 。
用于将右侧的值赋给左侧的 变量。
MATLAB的函数
内置函数
MATLAB自带的函数库，如sin、 cos等。
文件函数
从外部文件中读取或写入数据。
。
概率统计计算
概率计算
包括概率、概率密度函数、累积分布 函数等计算。
数据拟合与回归分析
使用MATLAB的统计工具箱中的函数 ，如`ttest`或`anova`等，进行假设 检验。
统计计算
包括均值、中位数、方差、标准差等 统计量计算。
假设检验
使用MATLAB的`fitlm`或`fitglm`等 函数进行线性或广义线性模型拟合， 并进行回归分析。
数值微分
可以使用差分法或中心差分法进行数值微分。
微分方程求解
MATLAB提供了`ode45`等函数，可以求解常微分方程。
矩阵运算与特征值分解
01
矩阵的转置、逆、
行列式等基本运算
。
02
矩阵的秩、迹、范 数等属性计算。
04
奇异值分解：使用
MATLAB的`svd`函
03
数进行奇异值分解 。
特征值分解：使用 MATLAB的`eig`函 数进行特征值分解
图像滤波与去噪
总结词
支持多种滤波器对图像进行处理，包括平滑滤波、锐化滤波、边缘检测等，以实 现去噪、增强边缘等效果。
详细描述
MATLAB提供了各种滤波器函数，如高斯滤波器、中值滤波器、边缘检测滤波器 等。这些滤波器可以对图像进行平滑处理、锐化处理和边缘检测等操作，有助于 去除图像中的噪声，增强图像的边缘信息。

matlab教程ppt
xx年xx月xx日
目录
• Matlab概述 • Matlab基础 • Matlab矩阵运算 • Matlab数据分析 • Matlab图形界面编程 • Matlab数学建模案例
01
Matlab概述
Matlab简介
Matlab是一种高效、易用的数学计算软件 ，由MathWorks公司开发。
。
提供一些MATLAB命令行界面编程的实例， 让读者更好的理解和掌握。
介绍MATLAB命令行界面编程的概念和基本 原理。
分别介绍MATLAB命令行界面编程的两种方 式：命令行交互和批处理脚本。
06
Matlab数学建模案例
案例一：简单的线性回归模型
• 案例概述：线性回归是一种基本的预测技术，可以用来建立变量之间的依赖关系。本案例将介绍如何使用 Matlab实现简单的线性回归建模。
可视化工具
提供可视化工具箱，可以方便地将数据可视化，支持多种图形界面工具。
数据的拟合与插值
拟合
利用已知数据，通过拟合曲线或曲面，求解未知函数的参数。
插值
利用已知数据，通过插值方法估计未知点的数值，如拉格朗日插值、牛顿插 值等。
05
Matlab图形界面编程
GUIDE界面编程
介绍GUIDE界面编程的概念和基本原理。
函数定义
使用`function`关键字定义函数 ，例如`function y = f(x)`定义一 个名为f的函数，并返可以使用数组和矩阵来 处理数据，数组和矩阵的定义、 索引、运算等是Matlab语法的基 础。
Matlab数据类型
数值型
Matlab中的数值型包括浮点数和整数，可以用`double`、`float`、`int`等类型来表示。

Lecture 2 Matlab图形可视化
基本要求
（1）掌握图形窗口的创建与控制，以及图形窗口的基本操作； （2）熟练掌握二维和三维绘图基本的命令、线型控制； （3）初步掌握用特殊的图形来表现特殊数据的性质，如面积图、直方 图、饼图等。 （4）掌握坐标轴的控制和图形标注命令及其用法。
19 精选版课件ppt
命令分隔符：逗号和分号
16 精选版课件ppt
几个小技巧
Matlab 的命令记忆功能：上下箭头键
可以先输入命令的前几个字符，再按上下键缩小搜索范围
命令补全功能： Tab 键 用 Esc 键 删除命令行
17 精选版课件ppt
Lecture 2 MATLAB图形与可视化 （Graphic）
18 精选版课件ppt
多个元素的引用：冒号的特殊用法
a:b:c 产生一个由等差序列组成的向量； a 是首项，b 是公
差，c 确定最后一项；若 b=1，则 b 可以省略。
例：>> x=1:2:5 >> y=1:2:6
例：>> x=2:1:5 例：>> x=3:2:1
>> y=2:5
14 精选版课件ppt
矩阵元素的引用
例：>> x(1:3) >> A(3,1:3)
➢s 字符串可以是三种类型的符号之一，也可以是线型与颜色和定点标记 与颜色的组合； ➢如果没有 s 参数，plot 将使用缺省设置（实线，前七种颜色顺序着色） 绘制曲线； ➢在当前坐标系中绘图时，每调入一次绘图函数，MATLAB将擦掉坐标 系中已有的图形对象。可以用 hold on 命令在一个坐标系中增加新的图形 对象。注意MATLAB会根据新图形的大小，重新改变坐标系的比例。

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例：
floor(2/3) round(2/3) floor(1./[1 2 3]) ceil(1/2) fix(1/3) floor(-1/3) mod(-2,-3) mod(2,-3) rem(2,-3)
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2.1.2 Matlab的数学运算符
运算操作符
符号(矩阵)
例：
logspace(0,2,3) logspace(1,2)
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3 由函数生成特殊矩阵
zeros(m,n): 产生m*n的全0矩阵； ones(m,n): 产生m*n的全1矩阵； rand(m,n): 产生均匀分布随机矩阵，元素
取值范围为0－1； randn(m,n): 产生正态分布的随机矩阵； magic(n): 产生n阶魔方矩阵； eye(m,n): 产生m*n的单位矩阵； diag(m): 产生以m向量为对角元素的对角阵
矩阵输入的方法
1. 直接输入矩阵。 2. 通过语句生成矩阵。 3. 由矩阵生成函数产生特殊矩阵。 4. 用户自己编写M文件产生矩阵。 5. 通过导入外部数据文件生成矩阵。
1 直接输入矩阵
(1) 矩阵中元素应用方括号括住。 (2) 每行内的元素间用逗号或空格隔开； (3) 行与行之间用分号或回车键隔开。 (4) 元素可以是数值或表达式。
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逻辑运算
Matlab的逻辑操作符主要有：
指令
含义
指令
含义
& (and) 与、和
| (or)
或
~ (not)
否、非
xor(a, b) (异或逻辑函数)
a,b对应元素同为０ 或非０时，为０， 否则为１