MATLAB基础(概述、基础使用)1.ppt

数学建模与数学实验——Matlab基础,1,MATLAB,葛志昊E-mail:zhihaoge@, Tel: 13663786282河南大学数学与信息科学学院,数学建模与数学实验——Matlab基础,2,MATLAB基础,概述 MATLAB基本使用 MATLAB的基本矩阵运算 矩阵操作 M文件 流程控制,数学建模与数学实验——Matlab基础,3,1 概述,数学建模与数学实验——Matlab基础,4/62,MATLAB是Matrix Laboratory(矩阵实验室)的缩写，是由美国Math Works公司1980年初开发的一套以矩阵计算为基础的科学和工程计算软件它将数值计算、可视化和编程功能集成在非常便于使用的环境中，并具有方便的绘图功能和为解决各种特殊的科学和工程计算问题提供的许多工具箱（Toolbox），具有计算功能强、编程效率高、使用简便、易于扩充等特点目前已经发展成为国际最优秀的高性能科学和工程计算软件之一数学建模与数学实验——Matlab基础,5/62,1.1 MATLAB的版本演化,1984年，MATLAB第1版(DOS版)1992年，MATLAB4.0版1994年，MATLAB 4.2版1997年，MATLAB 5.0版1999年，MATLAB 5.3版2000年，MATLAB 6.0版2001年，MATLAB 6.1版2002年，MATLAB 6.5版2004年，MATLAB 7.0版,数学建模与数学实验——Matlab基础,6/62,MATLAB系统由五部分构成,开发环境 -Development Environment.数学函数库-The Mathematical Function Library.MATLAB语言 -The MATLAB Language.图形 -Graphics.应用程序接口 -The MATLAB Application Program Interface (API),数学建模与数学实验——Matlab基础,7/62,1.2 MATLAB的应用 工业研究与开发 数学教学，特别是线性代数 数值分析和科学计算方面的教学与研究 电子学、控制理论和物理学等工程和科学 学科方面的教学与研究 经济学、化学和生物学等计算问题的所有其他领域中的教学与研究,数学建模与数学实验——Matlab基础,8/62,1.3 MATLAB语言的特点 语言简洁紧凑，语法限制不严，程序设计 自由度大，可移植性好。

运算符、库函数丰富 图形功能强大 界面友好、编程效率高 扩展性强,数学建模与数学实验——Matlab基础,9/62,1.4 MATLAB语言的功能强大的数值（矩阵）运算功能广泛的符号运算功能高级与低级兼备的图形功能（计算结果的可视化功能）可靠的容错功能应用灵活的兼容与接口功能信息量丰富的联机检索功能,数学建模与数学实验——Matlab基础,10/62,MATLAB作为线性系统的一种分析和仿真工具，是理工科大学生应该掌握的技术工具，它作为一种编程语言和可视化工具，可解决工程、科学计算和数学学科中许多问题 MATLAB建立在向量、数组和矩阵的基础上，使用方便，人机界面直观，输出结果可视化 矩阵是MATLAB的核心, MATLAB的进入与运行方式（两种）,数学建模与数学实验——Matlab基础,11/62,1.5 举例,数学建模与数学实验——Matlab基础,12/62,求方程的根,p=[3,7,9,0,-23]; x=roots(p),数学建模与数学实验——Matlab基础,13/62,求积分,quad(‘sin(x)’,0,pi/2),数学建模与数学实验——Matlab基础,14/62,求解线性方程组,a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9]; b=[4;2;17]; x=inv(a)*b,数学建模与数学实验——Matlab基础,15/62,计算并绘制在0x6范围内的sin(2x)、sinx2 、sin2x。

x=linspace(0,6)；y1=sin(2*x),y2=sin(x.^2),y3=(sin(x)).^2;plot(x,y1,x, y2,x, y3),数学建模与数学实验——Matlab基础,16/62,描述cos(x)*sin(y)图形,数学建模与数学实验——Matlab基础,17/62,对Lena图像的一级分解,a b,一级小波分解后系数的示意图：a 为原始图像, b一级小波分解,数学建模与数学实验——Matlab基础,18/62,a 原始图像 b 拉普拉斯变换,图像纹理区域获取过程（一）,数学建模与数学实验——Matlab基础,19/62,图像纹理区域获取过程二值化（二）,c.阈值选取10 d.阈值选取20 e.阈值选取25,数学建模与数学实验——Matlab基础,20/62,纹理区域寻找结果,原始图像,纹理区分图像,数学建模与数学实验——Matlab基础,21/62,a 原始图像 b 含噪声图像,d 自适应纹理区分算法,c 单小波基去噪,数学建模与数学实验——Matlab基础,22/62,a.原始图片 b.加噪声图片,c.自适应纹理区分去噪,数学建模与数学实验——Matlab基础,23/62,置乱技术,猫脸变换,数学建模与数学实验——Matlab基础,24/62,Arnold(猫脸变换)置乱 : 设I为一幅灰度图像,也可以看成一个二维数组,I(i,j)是它的每个元素,令 II(i,j)=I(I’,j’), , II是变换后的图像:,原始图像lena.bmp,第一次猫脸变换,数学建模与数学实验——Matlab基础,25/62,第2次,第3次,第5次,第4次,数学建模与数学实验——Matlab基础,26/62,1.6 丰富的MATLAB工具箱,MATLAB主工具箱符号数学工具箱SIMULINK仿真工具箱控制系统工具箱信号处理工具箱图象处理工具箱通讯工具箱系统辨识工具箱神经元网络工具箱金融工具箱优化工具箱,数学建模与数学实验——Matlab基础,27/62,设计自动化工具,,数学建模与数学实验——Matlab基础,28/62,一般用途工具,,数学建模与数学实验——Matlab基础,29/62,信号和图像处理,数学建模与数学实验——Matlab基础,30/62,控制系统设计和分析,数学建模与数学实验——Matlab基础,31/62,1.7 与MATLAB相似的软件,Mathmatica 数学计算功能。

复杂符号计算，主要在理论界Mathcad 数学文字软件，直接写出报告Maple 符号计算功能强大SciLab 免费的MATLAB克隆体仿真软件：MATRIXx、VisSim等等FemLab：有限元法处理流体Ansys：大型工业设计FreeFem,,数学建模与数学实验——Matlab基础,32,2 MATLAB基础使用,数学建模与数学实验——Matlab基础,33/62,2.1 MATLAB启动和退出,1．MATLAB系统的启动 与一般的Windows程序一样，启动MATLAB系统有3种常见方法：(1)使用Windows“开始”菜单(2)运行MATLAB系统启动程序matlab.exe(3) 利用快捷方式数学建模与数学实验——Matlab基础,34/62,,启动MATLAB后，将进入MATLAB 集成环境MATLAB 6.5以上版本集成环境包括MATLAB主窗口、命令窗口(Command Window)、工作空间窗口(Workspace)、命令历史窗口(Command History)、当前目录窗口(Current Directory)和启动平台窗口(Launch Pad)。

数学建模与数学实验——Matlab基础,35/62,,2．MATLAB系统的退出要退出MATLAB系统，也有3种常见方法：(1) 在MATLAB主窗口File菜单中选择Exit MATLAB命令(2) 在MATLAB命令窗口输入Exit或Quit命令(3) 单击MATLAB主窗口的“关闭”按钮数学建模与数学实验——Matlab基础,36/62,启动初始界面,数学建模与数学实验——Matlab基础,37/62,2.2 MATLAB界面,与Windows的窗口界面类似，有菜单项File、Edit、Option、Windows、Help等项可以选择数学建模与数学实验——Matlab基础,38/62,数学建模与数学实验——Matlab基础,39/62,数学建模与数学实验——Matlab基础,40/62,菜单项File，其功能如下 New 建立新文件 Open M-File 打开M-文件 Open selected 打开选定文件 Save Workspace A 将工作区存为 Run M-File 运行 M-文件 Look For Selected 寻找选定文件 Print 打印 Print Setup 打印设置 Exit MATLAB 退出 MATLAB,数学建模与数学实验——Matlab基础,41/62,命令窗口,数学建模与数学实验——Matlab基础,42/62,工作间,数学建模与数学实验——Matlab基础,43/62,当前目录,数学建模与数学实验——Matlab基础,44/62,历史命令,数学建模与数学实验——Matlab基础,45/62,设置路径搜索,1.当前目录,数学建模与数学实验——Matlab基础,46/62,进入搜索对话框,数学建模与数学实验——Matlab基础,47/62,设置搜索路径对话框,数学建模与数学实验——Matlab基础,48/62,数学建模与数学实验——Matlab基础,49/62,通过path命令得到当前所有输入路径,数学建模与数学实验——Matlab基础,50/62,editpath,pathtool,数学建模与数学实验——Matlab基础,51/62,2.3 帮助的使用,help 命令：已知命令不知道用法lookfor命令：知道命令的关键词MATLAB Help:命令查找，索引，说明书Demo有效的利用帮助,数学建模与数学实验——Matlab基础,52/62,数学建模与数学实验——Matlab基础,53/62,数学建模与数学实验——Matlab基础,54/62,数学建模与数学实验——Matlab基础,55/62,数学建模与数学实验——Matlab基础,56/62,数学建模与数学实验——Matlab基础,57/62,数学建模与数学实验——Matlab基础,58/62,数学建模与数学实验——Matlab基础,59/62,数学建模与数学实验——Matlab基础,60/62,2.4 MATLAB变量,基本运算 变量逗号、分号的意义行内编辑、注释、运算规则变量要求变量区分字母的大小写名字不能超过19个字符，第19个字符后的字符被忽略变量必须以字母开头，之后可以是任意字母、数字或者下滑线变量中不能含有标点符号。

数学建模与数学实验——Matlab基础,61/62,2.4.1 特殊变量,数学建模与数学实验——Matlab基础,62/62,2.4.2 复数,不需要特殊的处理复数可以表示为：a=10-9i 复数运算不需要特殊处理，可以直接进行,。