matlab课件第一章绪论.ppt

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1、工程软件基础工程软件基础北京理工大学机电工程学院2 自我介绍自我介绍姓名：宋承天姓名：宋承天单位：机电工程系单位：机电工程系办公室：办公室：3#2553#255电话：电话：6891484068914840EmailEmail：3 三门课程的区别三门课程的区别软件工程基础计划阶段、开发阶段和维护阶段计划阶段、开发阶段和维护阶段工程软件设计应用软件工程的方法设计解决特定工程应用软件工程的方法设计解决特定工程问题的专用软件问题的专用软件工程软件基础（应用）应用已有的工程软件解决工程问题应用已有的工程软件解决工程问题4 本课程主要分为两部分本课程主要分为两部分Matlab（宋承天）用于数值计算和图形处

2、理的科学计算系统用于数值计算和图形处理的科学计算系统环境环境 基础课程：高等数学、线性代数基础课程：高等数学、线性代数OrCAD/PSpice9（闫晓鹏）电子线路进行电子线路进行EDAEDA（Electronic Design Electronic Design AutomationAutomation）的一种环境）的一种环境 基础课程：基础课程：电路分析基础、模拟电路、数电路分析基础、模拟电路、数字电路字电路 5 MatlabMatlab语言：绪论语言：绪论 1.1 1.1 什么是什么是MatlabMatlab1.2.11.2.1MatlabMatlab的发展历史的发展历史1.2.21.2.

3、2MatlabMatlab的组成的组成1.2.31.2.3MatlabMatlab的应用的应用1.2.41.2.4MatlabMatlab基本特性实例基本特性实例1.2 1.2 学习的主要内容学习的主要内容6 实际问题实际问题7 1.1 1.1 什么是什么是MatlabMatlab Matlab软件是由美国Mathworks公司推出的用于数值计算和图形处理的科学计算系统环境。Matlab是英文Matrix Laboratory(矩阵实验室)的缩写。8 1.1 1.1 什么是什么是MatlabMatlab1.1.1 Matlab发展历史19801980年，年，Matlab1.0(Matlab1.

4、0(免费）免费）19841984年，年，Matlab1.0(Matlab1.0(商业版商业版)19921992年，年，Matlab 4.0 Matlab 4.0 19941994年，年，Matlab 4.2 Matlab 4.2 19971997年，年，Matlab 5.0 Matlab 5.0 19991999年，年，Matlab 5.3 Matlab 5.3 20002000年，年，Matlab 6.0Matlab 6.020022002年，年，Matlab 6.5Matlab 6.520042004年，年，Matlab 7.0Matlab 7.09 MATLABMATLAB语言与其它语言

5、的关系仿佛和语言与其它语言的关系仿佛和C C语言与汇编语言的关系一样语言与汇编语言的关系一样计算机语言的发展数值运算解析运算管理、可视化智能化标志着计算机语言向标志着计算机语言向“智能化智能化”方向发展方向发展被称为第四代编程语言被称为第四代编程语言10 1.1 1.1 什么是什么是MatlabMatlab1.1.2 Matlab的组成Matlab主包MATALBMATALB语言体系语言体系 MATLABMATLAB工作环境工作环境图形句柄系统图形句柄系统MATLABMATLAB数学函数库数学函数库MATLABMATLAB应用程序接口应用程序接口(API)(API)Simulink工具箱11

6、1.1 1.1 什么是什么是MatlabMatlab1.1.3 Matlab的功能和应用应用应用MatlabMatlab进行高效率的科学计算进行高效率的科学计算数据分析和挖掘数据分析和挖掘 算法的扩展和研究算法的扩展和研究 建模和仿真建模和仿真可视化和图象处理可视化和图象处理 程序设计和应用软件开发程序设计和应用软件开发12 MATLABMATLAB的应用领域的应用领域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13 1.1 1.1 什么是什么是Matl

7、abMatlab1.1.41.1.4MatlabMatlab基本特性实例基本特性实例例例1 1 二维和三维函数二维和三维函数 用简短的用简短的MATLABMATLAB命令计算并绘制在命令计算并绘制在 0 x60 x6范范围内的围内的sin(2x)sin(2x)、sin(xsin(x2 2)和和sinsin2 2x x。x=linspace(0,6);y1=sin(2*x);y2=sin(x.2);y3=(sin(x).2;plot(x,y1,x,y2,x,y3)14 15 函数f(x,y)=cos(x)sin(y)的图形 x=0:0.2:3*pi;y=0:0.25:5*pi;xx,yy=mes

8、hgrid(x,y);f=cos(xx).*sin(yy);subplot(2,2,1);surf(f);subplot(2,2,2);mesh(f);subplot(2,2,3);waterfall(f);subplot(2,2,4);contour(f);16 17 例例2 函数分析函数分析在在1x1.51x1.5区间内绘制这个函数，并找出区间内绘制这个函数，并找出这个区间的极小值这个区间的极小值 function y=func(x)y=x.*exp(x.2)exp(x.2)sin(x.3);mpoint=fmin(func,0.5,1)，其结果为：mpoint=0.895418 19 例

9、3 线性系统与特征值 x=Ab其结果为：x=1.4818 0.4606 0.3848 EigenVectors,EigenValues=eig(A)结果为：EigenVectors=0.3129 0.9482 0.0553 0.7756 0.2887 0.5613 0.5482 0.1328 0.8258EigenValues=1.2305 0 0 0 3.4445 0 0 0 7.786020 例4.曲线拟合与插值 如果有两个向量x和y表示的xy平面上的一组点，那么，可以对它们进行插值点或者拟合一条曲线。令x=1 1.5 3 4 5 6 6.5 7 8;y=1.2 1 1.7 2.5 2 2

10、.3 2.5 3 3.1;p1=polyfit(x,y,1);linc=polyval(p1,x);plot(x,linc,x,y,x)p7=polyfit(x,y,7);xx=1:0.25:8;polc=polyval(p7,xx);plot(xx,polc,x,y,x)21 22 例5 统计 23 例6 傅立叶变换与信号分析x=linspace(0,2*pi,64);signal=5*sin(x)+2*sin(5*x);signal_noise=5*sin(x)+2*sin(5*x)+randn(size(x);subplot(2,2,1);plot(x,signal,x,signal_n

11、oise);transf=fft(signal);transf_noise=fft(signal_noise);filttransf(1:9)=transf_noise(1:9);filttransf(56:64)=transf_noise(56:64);filtsig=ifft(filttransf);filt_noise=ifft(transf_noise);subplot(2,2,2);plot(x,transf_noise);subplot(2,2,3);plot(x,filttransf);subplot(2,2,4);plot(x,filtsig,x,filt_noise)24 2

12、5 1.2 1.2 本课程的主要内容本课程的主要内容基础准备及入门基础准备及入门数值数组及其运算数值数组及其运算 字符串数组、元胞数组和构架数组字符串数组、元胞数组和构架数组数值计算数值计算 符号计算符号计算 数据和函数可视化数据和函数可视化 MM文件和函数句柄文件和函数句柄 SIMULINKSIMULINK交互式仿真集成环境交互式仿真集成环境 图形用户界面制作图形用户界面制作 26 学习目标学习目标了解了解MATLABMATLAB，能够熟练掌握数学，能够熟练掌握数学（矩阵）运算，简单编程，简单（矩阵）运算，简单编程，简单的数据处理及基本图形绘制的数据处理及基本图形绘制.27 参考书参考书Matlab教程基于6.x版本 张志涌北京航空航天大学出版社精通Matlab 6 D.Hanselman 张航清华大学出版社Matlab及在电子信息课程中的应用 陈怀琛电子工业出版社精通MATLABMATLAB综合辅导与指南李人厚 西安交通大学出版社28 考核方式考核方式作业上机实验考试