MATLAB基礎(chǔ)及其應(yīng)用.ppt

1、09:57,1,MATLAB基礎(chǔ)及其應(yīng)用,09:57,2,MATLAB 簡(jiǎn)介,1.1 MATLAB軟件介紹 1.2 MATLAB特點(diǎn)與應(yīng)用 1.3 課程基本內(nèi)容 1.4 考核方式 1.5 作業(yè),09:57,3,Matlab ：美國(guó) MathWorks公司開(kāi)發(fā) 概念設(shè)計(jì),算法開(kāi)發(fā),建模仿真,實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)的理想的集成環(huán)境。 它將高性能的數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)可視化、程序設(shè)計(jì)和系統(tǒng)仿真融合到了一個(gè)簡(jiǎn)單易用的交互式工作環(huán)境中，是目前最好的科學(xué)計(jì)算類軟件之一. Matlab產(chǎn)品族 科學(xué)計(jì)算程序開(kāi)發(fā)語(yǔ)言可視化技術(shù)系統(tǒng)仿真平臺(tái)眾多工具箱 Matlab 產(chǎn)品具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，可以容易地對(duì) Matlab 的功能進(jìn)行擴(kuò)充 。,

2、1.1.1 緒 論,09:57,4,系統(tǒng)軟件,計(jì)算機(jī)軟件,支持軟件,應(yīng)用軟件,其他軟件,操作系統(tǒng),系統(tǒng)實(shí)用程序,網(wǎng)絡(luò)實(shí)用程序,其他支持軟件,軟件開(kāi)發(fā)工具,界面開(kāi)發(fā)工具,語(yǔ)言處理程序,其他應(yīng)用軟件,科學(xué)工程計(jì)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主要涉及部分,09:57,5,09:57,6,仿真科研基本方法,仿 真: 利用相似性原理,借助實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ突蛴?jì)算機(jī)軟件對(duì)所研究的對(duì)象進(jìn)行分析。,09:57,7,MATLAB在汽車(chē)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期中的應(yīng)用,可行性分析,各種性能測(cè)試,小批量生產(chǎn),大批量生產(chǎn),09:57,8,1.1.2 MATLAB軟件的發(fā)展概述, 70年代中期，Cle

3、ve Moler和他的同事開(kāi)發(fā)了LINPACK和EISPACK的Fortran子程序庫(kù)。 70年代末期，Cleve Moler 在新墨西哥大學(xué)給學(xué)生開(kāi)線性代數(shù)，為學(xué)生編寫(xiě)了接口程序，這程序取名為MATLAB，即Matrix Laboratory。 1983年春天，工程師John Little與Moler、Steve Bangert一起用C開(kāi)發(fā)了第二代專業(yè)版MATLAB。 1984年，MathWorks公司成立，MATLAB正式推向市場(chǎng)。,09:57,9, MathWorks公司于1993年完成了Windows環(huán)境下MATLAB 4.0，并同時(shí)推出了用于控制系統(tǒng)仿真和設(shè)計(jì)的交互式模型輸入與仿真環(huán)

4、境Simulink1.0,為控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)打開(kāi)了嶄新的局面。, 在20世紀(jì)末期MATLAB在功能方面進(jìn)行大規(guī)模的擴(kuò)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(yùn)算為基礎(chǔ)，把計(jì)算、可視化、程序設(shè)計(jì)融合到了一個(gè)簡(jiǎn)單易用的交互式工作環(huán)境中。,09:57,10,發(fā)展軌跡：數(shù)值運(yùn)算計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算機(jī)仿真與硬件實(shí)現(xiàn)集成（快速原型開(kāi)發(fā)，半實(shí)物仿真） 從頂層的系統(tǒng)仿真到底層的芯片算法設(shè)計(jì)，都可用 MATLAB/SIMULINK/STATEFLOW及相關(guān)工具實(shí)現(xiàn)。 MATLAB有計(jì)算機(jī)專家倡導(dǎo)并開(kāi)發(fā)，在自動(dòng)控制領(lǐng)域?qū)W者的支持下普及和發(fā)

5、展，被各類其他領(lǐng)域的專家和工程技術(shù)人員捧紅。（開(kāi)放型結(jié)構(gòu)）,09:57,11,Matlab擴(kuò)展支持在非matlab中對(duì)系統(tǒng)的實(shí)施和開(kāi)發(fā)。 工具箱：專用的函數(shù)庫(kù)，解決特定領(lǐng)域的問(wèn)題。 Simulink：用于對(duì)非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真的圖形仿真平臺(tái) Blockset是Simulink的插件集，提供大量的專用模塊庫(kù)。 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言仿真平臺(tái)可視化技術(shù)眾多工具箱開(kāi)放式體系,09:57,12,1.2.1 MATLAB軟件的主要特點(diǎn),1語(yǔ)言簡(jiǎn)潔緊湊，編程效率高.運(yùn)算符豐富。數(shù)值計(jì)算+符號(hào)計(jì)算,庫(kù)函數(shù)極其豐富， 2交互性好，使用方便。 3圖形功能強(qiáng)大，便于圖形可視化。,DemoMATLABGraphics Plot

6、相關(guān)例子,DemoMATLAB3D Visualization,09:57,13,5具有功能強(qiáng)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(xiě)的，用戶在使用時(shí)可以任意調(diào)用。 6.與 C 語(yǔ)言和 Fortran 語(yǔ)言有良好的接口,4開(kāi)放性好，易于擴(kuò)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(guò)對(duì)源文件的修改以及加入自己的文件來(lái)構(gòu)成新的工具箱。,09:57,14,1.2.2 MATLAB的功能和應(yīng)用,MATLAB產(chǎn)品組是從支持概念設(shè)計(jì)、算法開(kāi)發(fā)、建模仿真，到實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)的集成環(huán)境，可用來(lái)進(jìn)行： 數(shù)據(jù)分析及可視化 數(shù)值與符號(hào)計(jì)算 工程與科學(xué)繪圖 航

7、天工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)工程 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 語(yǔ)音、數(shù)字圖像信號(hào)處理 建模、仿真、樣機(jī)開(kāi)發(fā)、新算法研究開(kāi)發(fā) 財(cái)務(wù)、金融分析 圖形用戶界面設(shè)計(jì),09:57,15,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(jì)、自動(dòng)控制、數(shù)字信號(hào)處理、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真等課程的教科書(shū)都把MATLAB作為內(nèi)容。 在歐美是九十年代教科書(shū)與舊版書(shū)籍的區(qū)別性標(biāo)志。越來(lái)越多國(guó)內(nèi)教科書(shū)也加入了Matlab相關(guān)內(nèi)容 MATLAB是攻讀學(xué)位的大學(xué)生、碩士生、博士生必須掌握的基本工具。,09:57,16,MATLAB行業(yè)運(yùn)用相關(guān)圖書(shū),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(chǎng)數(shù)值計(jì)算法與MAT

8、LAB實(shí)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(wèn)題的MATLAB求解 MATLAB有限元分析與應(yīng)用 MATLAB 7及工程問(wèn)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,09:57,17,MATLAB在化學(xué)中的應(yīng)用 機(jī)械工程設(shè)計(jì)分析和MATLAB應(yīng)用 機(jī)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真基于MATLAB/Simulink MATLAB在振動(dòng)信息處理中的應(yīng)用 MATLAB 7.0 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MATLAB 7實(shí)現(xiàn) MATLAB語(yǔ)言在建筑抗震工程中的應(yīng)用 GPS基本原理及其Matlab仿真 MATLAB語(yǔ)言在

9、運(yùn)籌學(xué)中的應(yīng)用 MATLAB在動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)中的應(yīng)用 matlab金融工具箱詳細(xì)信息,09:57,18,MATLAB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)的地位基本不變。（控制專業(yè)“計(jì)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(jì) 計(jì)算方法 （數(shù)值分析） 信號(hào)處理 電路,自動(dòng)控制原理 控制理論基礎(chǔ) 電力電子技術(shù) 運(yùn)動(dòng)控制 計(jì)算機(jī)控制 計(jì)算機(jī)仿真 智能控制,幾乎所有控制類研究生課程,09:57,19,在國(guó)際學(xué)術(shù)界，MATLAB已經(jīng)被確認(rèn)為準(zhǔn)確、可靠的科學(xué)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軟件。在許多國(guó)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

10、MATLAB專區(qū),MATLAB在學(xué)術(shù)中的應(yīng)用,09:57,20,在設(shè)計(jì)研究單位和工業(yè)部門(mén)，MATLAB被認(rèn)作進(jìn)行高效研究、開(kāi)發(fā)的首選軟件工具。 美國(guó)National Instruments公司信號(hào)測(cè)量、分析軟件LabVIEW，Cadence公司信號(hào)和通信分析設(shè)計(jì)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(kāi)發(fā)與工程中的應(yīng)用,09:57,21,Matlab是眾多系統(tǒng)工具的基礎(chǔ),DemoMATLABGraphics Visualizing sound,

11、09:57,22,設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具,09:57,23,一般用途工具,09:57,24,虛擬現(xiàn)實(shí)工具箱,可將simulink下的仿真用三維實(shí)體表示出來(lái)。 例如控制一個(gè)機(jī)器人，就可以不再是得到機(jī)器人的位置曲線等等，還可以直接畫(huà)出三維的機(jī)器人，然后看他究竟是怎么運(yùn)動(dòng)的,DemoMatlabToolboxsVirtual Reality,09:57,25,信號(hào)和圖像處理,DemoMATLABBlocksetsDSPnosie canceller(RLS),09:57,26,控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析,DemoToolboxsControl system interactive demosRLC circuit

12、response,09:57,27,1.3.1 課程基本內(nèi)容,MATLAB介紹 語(yǔ)言基礎(chǔ)（數(shù)組、矩陣運(yùn)算） 數(shù)值計(jì)算、符號(hào)計(jì)算 MATLAB程序設(shè)計(jì) 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,09:57,28,1.3.2 怎樣學(xué)習(xí)MATLAB,本課程為引導(dǎo)型課程，重掌握基礎(chǔ)和應(yīng)用。 多上機(jī)練習(xí)，重視實(shí)驗(yàn)，充分利用幫助系統(tǒng)和demo學(xué)習(xí)（英文） 利用圖書(shū)館和電子書(shū)等網(wǎng)上資源學(xué)習(xí)。 推薦書(shū)籍： 1.飛思科技，MATLAB7基礎(chǔ)與提高，電子工業(yè)出版社，2005.4 2劉衛(wèi)國(guó)等編，MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用，高等教育出版社，2002.6 3張志涌等編，精通MATLAB6.5，北京航空航天大學(xué)出版社，2003.3 4. 王正林等，精通MATLAB7，電子工業(yè)出版社,2006.7,09:57,29,1.3.3 MATLAB網(wǎng)絡(luò)資源,USENET新聞組 MATLAB的新聞組：comp.soft-sys.MATLAB。 搜索 網(wǎng)絡(luò)上的工具箱 ,09:57,30,www服務(wù) Matlab 中文論壇