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内容发布更新时间 : 2024/6/28 15:04:05星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

MatLab & 数学建模

授课: 唐 静 波 (九江学院理学院)

第一讲 MatLab简介及基本运算

一、MatLab简介

MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 两词的前三个字母组合而成。那是20世纪七十年代后期的事:时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler教授出于减轻学生编程负担的动机,为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK库程序的“通俗易用”的接口,此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。 经几年的校际流传,在Little的推动下,由Little、Moler、Steve Bangert合作,于1984年成立了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。

MATLAB以商品形式出现后,仅短短几年,就以其良好的开放性和运行的可靠性,使原先控制领域里的封闭式软件包(如英国的UMIST,瑞典的LUND和SIMNON,德国的KEDDC)纷纷淘汰,而改以MATLAB为平台加以重建。在时间进入20世纪九十年代的时候,MATLAB已经成为国际控制界公认的标准计算软件。

在欧美大学里,诸如应用代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、模拟与数字通信、时间序列分析、动态系统仿真等课程的教科书都把MATLAB作为内容。这几乎成了九十年代教科书与旧版书籍的区别性标志。在那里,MATLAB是攻读学位的大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本工具。

在国际学术界,MATLAB已经被确认为准确、可靠的科学计算标准软件。在许多国际一流学术刊物上,(尤其是信息科学刊物),都可以看到MATLAB的应用。 在设计研究单位和工业部门,MATLAB被认作进行高效研究、开发的首选软件工具。如美国National Instruments公司信号测量、分析软件LabVIEW,Cadence公司信号和通信分析设计软件SPW等,或者直接建筑在MATLAB之上,或者以MATLAB为主要支撑。又如HP公司的VXI硬件,TM公司的DSP,Gage公司的各种硬卡、仪器等都接受MATLAB的支持。

MATLAB具有用法简易、可灵活运用、程式结构强又兼具延展性。以下为其几个特色:

功能强的数值运算 - 在MATLAB环境中,有超过500种数学、统计、科学及工程方面的函数可使用,函数的标示自然,使得问 题和解答像数学式子一般简单明了,让使用者可全力发挥在解题方面,而非浪费在电脑操作上。

? 先进的资料视觉化功能 - MATLAB的物件导向图形架构让使用者可执行视觉数据分,并制作高品质的图形,完成科学性或工程 性图文并茂的文章。

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高阶但简单的程式环境 - 作为一种直译式的程式语言,MATLAB容许使用者在短时间内写完程式,所花的时间约为用 FORTRAN 或 C 的几分之一,而且不需要编译(compile)及联结 (link) 即能执行,同时包含了更多及更容易使用的内建 功能。

? 开放及可延伸的架构 - MATLAB容许使用者接触它大多数的数学原使码,检视运算法,更改现存函数,甚至加入自己的函数使 MATLAB成为使用者所须要的环境。

? 丰富的程式工具箱 - MATLAB的程式工具箱融合了套装前软体的优点,与一个灵活的开放但容易操作之环境,这些工具箱提 供了使用者在特别应用领域所需之许多函数。现有工具箱有:符号运算(利用Maple V的计算核心执行 )、影像处理、统计分析、讯号处理、神经网路、模拟分析、控制系统、即时控制、系统确认、强建控 制、弧线分析、最佳化、模糊逻辑、mu分析及合成、化学计量分析。

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二、MatLab界面

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MATLAB系统命令

命 令 help helpwin helpdesk demo ver readme who whos clear pack load save quit/exit what lookfor which path echo cd pwd dir unix dos ! computer

在MATLAB系统中使用帮助方式有三:

1. 是利用help指令,如果你已知要找的题材 (topic) 为何的话,直接键入help 。所以即使身旁没有使用手册,也可以使用help指令查询不熟悉的指令或是题材之用法,例如help sqrt 2. 是利用lookfor指令,它可以从你键入的关键字(key-word)(即使这个关键字并不是MATLAB的指令)列出 所有相关的题材,例如lookfor cosine, lookfor sine。

3. 是利用指令视窗的功能选单中的Help,从中选取Table of Contents(目录)或是Index(索引)。

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含 义 在线帮助 在线帮助窗口 在线帮助工作台 运行演示程序 版本信息 显示Readme文件 显示当前变量 显示当前变量的详细信息 清空工作间的变量和函数 整理工作间的内存 把文件调入变量到工作间 把变量存入文件中 退出MATLAB 显示指定的matlab文件 在HELP里搜索关键字 定位函数或文件 获取或设置搜索路径 命令回显 改变当前的工作目录 显示当前的工作目录 显示目录内容 执行unix命令 执行dos命令 执行操作系统命令 显示计算机类型