歡迎學習MATLAB,MATLAB仿真技術,劉衛(wèi)國 主編 多媒體教學課件 石家莊鐵道學院四方學院 電氣系：秦 華 E-mail :,MATLAB課程介紹,課程性質：公共基礎選修課（16+16） 教材：劉衛(wèi)國主編MATLAB程序設計與應用 （第二版） 高等教育出版社,緒論 MATLAB語言概述,1. MATLAB語言的發(fā)展：,MATLAB是由美國Math Works公司推出的一個科技應用軟件。 它是英文MATrix（矩陣）LABoratory （實驗室）的縮寫，雛形是1980年美國的Clever Moler博士為了解決線性代數(shù)中的矩陣問題而編寫的。,目前，它已經成為一種廣泛應用于研究和解決各種具體工程問題的新型高級語言。,MATLAB在歐美已經作為大學工科學生必修的計算機語言之一。近年來，MATLAB語言已在我國也開始流行，現(xiàn)在已應用于各學科研究部門和許多高等院校。,數(shù)學教學，特別是線性代數(shù)； 航天航空，國防工業(yè)，包括汽車工業(yè)； 教育，科學研究； 金融財務，對數(shù)據(jù)進行分析、處理； 管理科學，可以進行概率統(tǒng)計、解決最優(yōu)化問題、做投入產出分析； 電子學、控制理論和醫(yī)藥衛(wèi)生等科學學科方面的教學與研究等。,2. MATLAB應用領域有哪些？,例1、求解線性方程組的解。,3X1 + X2 - X3 = 3.6 X1 + 2X2 + 4X3 = 2.1 - X1 + 4X2 + 5X3 = -1.4,對于線性系統(tǒng)有Ax=b,A=3 1 -1;1 2 4;-1 4 5;b=3.6;2.1;-1.4; x=Ab,x = 1.4818 -0.4606 0.3848,工具性：豐富的函數(shù)和工具箱；仿真模塊庫。 圖形具有強大的可視化功能：2D，3D繪圖工具；面向圖形對象的操作；程序動畫的操作。 速度快：矢量化運算。 具有良好的工作平臺（公用性）：與C、C+、FORTRAN轉換；與WORD共享界面。,3.MATLAB特點：,例2、用簡短命令計算并繪制在0x6范圍內的sin(2x)、sin(x2 )、sin2x。,x=linspace(0,6) y1=sin(2*x),y2=sin(x.2),y3=(sin(x).2; plot(x,y1,x, y2,x, y3),4.什么是動態(tài)仿真系統(tǒng)（SIMULINK ），仿真能做什么事情？,5.怎樣看待MATLAB所含的工具箱？,6.學習方法,掌握基礎，注重動手；自學為主，講授為輔。,用結構圖編程，而不用程序編程；只需拖幾個方塊、連幾條線，即可實現(xiàn)編程功能。,例3，下圖所示電路中，已知相應的R、C、L、VS值，以及換路前的電容電壓，電感電流,用SIMULINK進行元件仿真，求解 ,第一章 基礎準備及入門,1.2 Matlab界面介紹,1.3 幫助系統(tǒng),1.1 安裝及工具包的選擇,本章重點,1. 指令窗的基本操作方法和規(guī)則。 2. 常用的3個窗口界面。 3. 幫助體系和求助方法。,1.1 安裝及工具包的選擇,安裝MATLAB 7.0系統(tǒng)，要求Windows 2000或Windows XP平臺。,選擇Typical是安裝Matlab上的所有功能及工具包上并且硬盤自由內存遠遠大于3G，否則，Custom。,1.2 Matlab界面介紹,1. Desktop桌面的啟動,（1）方法一 只要直接點擊桌面圖標 即可啟動MATLAB。 （2）方法二 假如Windows桌面上沒有MATLAB圖標，那末點擊matlab 文件夾下的快捷方式圖標。,2. Desktop操作桌面簡介,該桌面的上層鋪放著三個最常用的界面： 指令窗（Command Window）； 當前目錄窗（Current Directory）； 歷史指令窗（Command History）； 內存工作空間（Workspace）。（在當前目錄窗的后面）,1） 命令窗口 （Command Window ）,各命令輸入以及計算機執(zhí)行的結果甚至是錯誤提示都在命令窗口表現(xiàn)。如給X賦一矩陣的結果如下：,賦值,變量名、函數(shù)名是對字母大小寫敏感的。 變量名的第一個字符必須是英文字母。 變量名中不得包含空格、標點、運算符，但可以包含下連符。 m文件名和程序中（%后面的說明除外），全部在英文狀態(tài)下，并滿足上述規(guī)則，否則無法運行。,sin,SIN,Sin，,變量命名規(guī)則,my_var_01,面向復數(shù)的運算 面向數(shù)組設計的運算,MATLAB運算的兩個特點：,標量被看做1*1的數(shù)組，這樣就加快了計算速度（向量化處理）； “.*”表示乘法在兩個數(shù)組相同位置上進行的。 “矩陣相乘”的指令格式與“標量相乘”的格式一樣，避免了循環(huán)。,默認的預定義變量及運算符表達式,MATLAB指令窗中實施指令編輯的常用操作鍵,記錄用戶在Matlab命令窗口中輸入的所有的命令 包括每次啟動Matlab的時間和每次啟動所有的命令行 對歷史命令的編輯（復制/運行/創(chuàng)建m文件等）,2） 歷史命令窗口（command history）,顯示和改變當前目錄，并可顯示當前目錄下的文件及提供搜索功能。,3） 當前目錄窗口（current directory）,4 工作空間瀏覽器（workspace ）,顯示所有目前內存中的變量、數(shù)學結構、類型，關閉即自動消失； 還可以利用圖形顯示變量；同時可在命令窗口利用操作命令查閱和刪除內存變量。,最常用的幾種格式： clear 清除工作空間中的所有變量 clear a b 清除工作空間中的a、b變量 clear all 清除工作空間中所有的變量、全局變量、 M函數(shù)。 clear fun1 fun2 清除工作空間函數(shù)fun1和fun2 clc 清除指令窗顯示的內容,1） 清除工作空間中變量和函數(shù)的指令clear,內存變量的操作命令,2）數(shù)據(jù)文件和變量的存取,利用save , load 指令實現(xiàn)數(shù)據(jù)文件存取 。,save 存工作空間所有變量名到固定 的matlab.mat的二進制文件中 save date 存工作空間所有變量名到固定 的date.mat的二進制文件中 save date a b 把工作空間變量a 和b存到固定的date.mat的二進制文件中 改變路徑：save f:qh date a b load date 將date文件中的變量加載到工作空間,后綴.mat,3）數(shù)據(jù)的輸出格式: 日常計數(shù)法如：3.1233、-9+3i、 和科學計數(shù)法如：1.2343e2、4.78E2i、 其中E和e表示以10為底的指數(shù)。 多為雙精度數(shù)來表示存儲。 若改變格式用：format 格式符，例如:format bank 4）內存變量的顯示: who 內存變量列表 whos 內存變量列表詳細列表,3 . M腳本文件編寫初步,使用編輯器把復雜的程序先編輯儲存以便于調試，文件擴展名是“.m”：。,M文件編輯器的啟動方法有以下幾種：,1）單擊桌面圖標 ，或選中File：New：M-File ，或直接在指令窗輸入指令edit，都可以打開空白的M文件編輯器。,2）單擊桌面圖標 ，或選中File：Open ，填寫好所選文件名后，點Open鍵。,3)用鼠標左鍵雙擊當前目錄窗中的所需M文件，可直接引出展示相應文件的M文件編輯器。,4 . 開始按鈕（start）,MATLAB 主窗口左下角有一個 Start按鈕，單擊該按鈕會彈出一個菜單?？梢圆殚哅ATLAB包含的各種資源。,幫助系統(tǒng)分三種方式來達到幫助的目的。,1.3 MATLAB7.0的幫助系統(tǒng),點 打開，或help菜單，或輸入helpwin。,1.聯(lián)機幫助系統(tǒng)，直接從計算機里尋求幫助,1） help幫助命令：help +待查詢的函數(shù) 若命令窗口輸入： help plot 則得到畫圖命令的所有的相關詳細信息。,2） lookfor指令：lookfor +完整或不完整的關鍵詞 help需要事先知道函數(shù)準確的名字，如果不能確定時，可用lookfor進行搜索。,如： lookfor fft ；檢索出各種與傅立