MATLAB基礎(chǔ)及其應(yīng)用課件

MATLAB根底及其應(yīng)用7/1/20231MATLAB簡介1.1MATLAB軟件介紹1.2MATLAB特點與應(yīng)用1.3課程根本內(nèi)容1.4考核方式1.5作業(yè)7/1/20232Matlab：美國MathWorks公司開發(fā)概念設(shè)計,算法開發(fā),建模仿真,實時實現(xiàn)的理想的集成環(huán)境。它將高性能的數(shù)值計算、數(shù)據(jù)可視化、程序設(shè)計和系統(tǒng)仿真融合到了一個簡單易用的交互式工作環(huán)境中，是目前最好的科學(xué)計算類軟件之一.Matlab產(chǎn)品族

科學(xué)計算＋程序開發(fā)語言＋可視化技術(shù)＋系統(tǒng)仿真平臺＋眾多工具箱Matlab產(chǎn)品具有開放式結(jié)構(gòu)，可以容易地對Matlab的功能進行擴充。1.1.1緒論7/1/20233系統(tǒng)軟件計算機軟件支持軟件應(yīng)用軟件其他軟件操作系統(tǒng)系統(tǒng)實用程序網(wǎng)絡(luò)實用程序其他支持軟件軟件開發(fā)工具界面開發(fā)工具語言處理程序其他應(yīng)用軟件科學(xué)工程計算數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)仿真軟件圖像處理軟件輔助類軟件MATLAB主要涉及局部7/1/202347/1/20235仿真——科研根本方法■仿真:利用相似性原理,借助實驗?zāi)Ｐ突蛴嬎銠C軟件對所研究的對象進行分析。7/1/20236MATLAB在汽車產(chǎn)品開發(fā)周期中的應(yīng)用可行性分析各種性能測試小批量生產(chǎn)大批量生產(chǎn)7/1/202371.1.2MATLAB軟件的開展概述●

70年代中期，CleveMoler和他的同事開發(fā)了LINPACK和EISPACK的Fortran子程序庫?！?0年代末期，CleveMoler在新墨西哥大學(xué)給學(xué)生開線性代數(shù)，為學(xué)生編寫了接口程序，這程序取名為MATLAB，即MatrixLaboratory?！?/p>

1983年春天，工程師JohnLittle與Moler、SteveBangert一起用C開發(fā)了第二代專業(yè)版MATLAB?！?984年，MathWorks公司成立，MATLAB正式推向市場。7/1/20238●MathWorks公司于1993年完成了Windows環(huán)境下MATLAB4.0，并同時推出了用于控制系統(tǒng)仿真和設(shè)計的交互式模型輸入與仿真環(huán)境Simulink1.0,為控制系統(tǒng)的計算機輔助設(shè)計翻開了嶄新的局面。●在20世紀末期MATLAB在功能方面進行大規(guī)模的擴充。訖今為止，MATLAB軟件早已不只停留在功能上了，它由主包、Simulink以及功能各異的工具箱組成，以矩陣運算為根底，把計算、可視化、程序設(shè)計融合到了一個簡單易用的交互式工作環(huán)境中。7/1/20239●開展軌跡：數(shù)值運算→計算機仿真→計算機仿真與硬件實現(xiàn)集成〔快速原型開發(fā)，半實物仿真〕從頂層的系統(tǒng)仿真到底層的芯片算法設(shè)計，都可用MATLAB/SIMULINK/STATEFLOW及相關(guān)工具實現(xiàn)。●MATLAB有計算機專家倡導(dǎo)并開發(fā)，在自動控制領(lǐng)域?qū)W者的支持下普及和開展，被各類其他領(lǐng)域的專家和工程技術(shù)人員捧紅。〔開放型結(jié)構(gòu)〕7/1/202310Matlab擴展支持在非matlab中對系統(tǒng)的實施和開發(fā)。工具箱：專用的函數(shù)庫，解決特定領(lǐng)域的問題。Simulink：用于對非線性動態(tài)系統(tǒng)仿真的圖形仿真平臺Blockset是Simulink的插件集，提供大量的專用模塊庫。程序設(shè)計語言＋仿真平臺＋可視化技術(shù)＋眾多工具箱＋開放式體系7/1/2023111.2.1MATLAB軟件的主要特點1．語言簡潔緊湊，編程效率高.運算符豐富。數(shù)值計算+符號計算,庫函數(shù)極其豐富，2．交互性好，使用方便。3．圖形功能強大，便于圖形可視化。Demo>>MATLAB>>Graphics>>Plot相關(guān)例子Demo>>MATLAB>>3DVisualization7/1/2023125．具有功能強勁的工具箱。這些工具箱能用于多種學(xué)科，都是由該領(lǐng)域里的學(xué)術(shù)水平高的專家編寫的，用戶在使用時可以任意調(diào)用。6.與C語言和Fortran語言有良好的接口4．開放性好，易于擴充。所有MATLAB的核心文件及工具箱文件都是可讀可改的源文件，用戶可以通過對源文件的修改以及參加自己的文件來構(gòu)成新的工具箱。7/1/2023131.2.2MATLAB的功能和應(yīng)用MATLAB產(chǎn)品組是從支持概念設(shè)計、算法開發(fā)、建模仿真，到實時實現(xiàn)的集成環(huán)境，可用來進行：數(shù)據(jù)分析及可視化數(shù)值與符號計算工程與科學(xué)繪圖航天工業(yè)、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)工程控制系統(tǒng)設(shè)計語音、數(shù)字圖像信號處理建模、仿真、樣機開發(fā)、新算法研究開發(fā)財務(wù)、金融分析圖形用戶界面設(shè)計7/1/202314 MATLAB在教學(xué)中的應(yīng)用在大學(xué)里，諸如應(yīng)用代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計、自動控制、數(shù)字信號處理、動態(tài)系統(tǒng)仿真等課程的教科書都把MATLAB作為內(nèi)容。在歐美是九十年代教科書與舊版書籍的區(qū)別性標志。越來越多國內(nèi)教科書也參加了Matlab相關(guān)內(nèi)容MATLAB是攻讀學(xué)位的大學(xué)生、碩士生、博士生必須掌握的根本工具。7/1/202315MATLAB行業(yè)運用相關(guān)圖書?MATLAB與選煤/選礦數(shù)據(jù)處理??MATLAB在工程數(shù)學(xué)上的應(yīng)用??電磁場數(shù)值計算法與MATLAB實現(xiàn)??數(shù)學(xué)物理方程的MATLAB解法與可視化??高等應(yīng)用數(shù)學(xué)問題的MATLAB求解??MATLAB有限元分析與應(yīng)用??MATLAB7及工程問題解決方案??MATLAB及在電子信息類課程中的應(yīng)用??MATLAB在電氣工程中的應(yīng)用?7/1/202316?MATLAB在化學(xué)中的應(yīng)用??機械工程設(shè)計分析和MATLAB應(yīng)用??機電系統(tǒng)動態(tài)仿真——基于MATLAB/Simulink??MATLAB在振動信息處理中的應(yīng)用??MATLAB7.0在圖像處理中的應(yīng)用??MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真與應(yīng)用??小波分析理論與MATLAB7實現(xiàn)??MATLAB語言在建筑抗震工程中的應(yīng)用??GPS根本原理及其Matlab仿真??MATLAB語言在運籌學(xué)中的應(yīng)用??MATLAB在動態(tài)經(jīng)濟學(xué)中的應(yīng)用??matlab金融工具箱詳細信息?7/1/202317MATLAB在本專業(yè)中的應(yīng)用■不管世界如何改變，MATLAB在控制專業(yè)的地位根本不變?！部刂茖I(yè)“計算器〞〕●高等數(shù)學(xué)●普通物理●線性代數(shù)●概率論與數(shù)理統(tǒng)計●計算方法〔數(shù)值分析〕●信號處理●電路●自動控制原理●控制理論根底●電力電子技術(shù)●運動控制●計算機控制●計算機仿真●智能控制幾乎所有控制類研究生課程7/1/202318在國際學(xué)術(shù)界，MATLAB已經(jīng)被確認為準確、可靠的科學(xué)計算標準軟件。在許多國際一流學(xué)術(shù)刊物上，〔尤其是信息科學(xué)刊物)，都可以看到MATLAB的應(yīng)用。很多學(xué)術(shù)科研網(wǎng)站都有MATLAB專區(qū) MATLAB在學(xué)術(shù)中的應(yīng)用7/1/202319在設(shè)計研究單位和工業(yè)部門，MATLAB被認作進行高效研究、開發(fā)的首選軟件工具。美國NationalInstruments公司信號測量、分析軟件LabVIEW，Cadence公司信號和通信分析設(shè)計軟件SPW等，或者直接建筑在MATLAB之上，或者以MATLAB為主要支撐。HP公司的VXI硬件，TM公司的DSP，Gage公司的各種硬卡、儀器等都接受MATLAB的支持。

MATLAB在開發(fā)與工程中的應(yīng)用7/1/202320Matlab是眾多系統(tǒng)工具的根底Demo>>MATLAB>>Graphics>>Visualizingsound7/1/202321設(shè)計自動化工具7/1/202322一般用途工具7/1/202323虛擬現(xiàn)實工具箱

●可將simulink下的仿真用三維實體表示出來。

●例如控制一個機器人，就可以不再是得到機器人的位置曲線等等，還可以直接畫出三維的機器人，然后看他究竟是怎么運動的Demo>>Matlab>>Toolboxs>>VirtualReality

7/1/202324信號和圖像處理Demo>>MATLAB>>Blocksets>>DSP>>nosiecanceller(RLS)7/1/202325控制系統(tǒng)設(shè)計和分析Demo>>Toolboxs>>Controlsystem>>interactivedemos>>RLCcircuitresponse7/1/2023261.3.1課程根本內(nèi)容MATLAB介紹語言根底〔數(shù)組、矩陣運算〕數(shù)值計算、符號計算MATLAB程序設(shè)計數(shù)據(jù)可視化SIMULINK系統(tǒng)仿真涉及課程內(nèi)容：高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、工程數(shù)學(xué)電路等7/1/2023271.3.2怎樣學(xué)習(xí)MATLAB本課程為引導(dǎo)型課程，重掌握根底和應(yīng)用。多上機練習(xí)，重視實驗，充分利用幫助系統(tǒng)和demo學(xué)習(xí)〔英文〕利用圖書館和電子書等網(wǎng)上資源學(xué)習(xí)。推薦書籍：1.飛思科技，MATLAB7根底與提高，電子工業(yè)出版社，2005.42．劉衛(wèi)國等編，MATLAB程序設(shè)計與應(yīng)用，高等教育出版社，2002.63．張志涌等編，精通MATLAB6.5，北京航空航天大學(xué)出版社，2003.34.王正林等，精通MATLAB7，電子工業(yè)出版社,2006.77/1/202328

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