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中北大学 信息与通信工程学院
MATLAB 程序设计与应用
第一篇 基本概述
1 MATLAB小转与外观
2 初探MATLAB
第二篇 绘图功能
3 二维平面绘图
4 三维立体绘图
5 特殊图形
6 图像显示与读写
7 动画制作
8 句柄图形与GUI设计
9 G U ID E :G U I设计环境
第三篇 变量与数据结构
10 矩阵的处理与运算
11 字符与字符串
12 多维数组
13 单元数组
14 结构数组
15 稀疏矩阵
第四篇 程序设计
16 MATLAB的运算符
17 M文件
18 程序流程控制
19 程序调试
20 文件输出及输入
21 程序计时
22 程序代码与内存的优化
23 应用程序接口
第五篇 数值运算与其它应用
24 线性代数
25 多项式的处理与分析
26 一般数学函数的处理与分析
27 内插方法
28 曲线拟合与回归分析
29 常微分方程
30 GUI应用举例
中北大学 信息与通信工程学院
1 MATLAB 小转与外观
1.1 MATLAB 小转
1.2 MATLAB 第五版外观
1.3 MATLAB 第六版外观
本章介绍 MATLAB 与 MathWorks 公司的背景和历史,并说明 MATLAB 第五
版和第六版的外观。
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1.1 MATLAB 小转
MATLAB 是由 MathWorks 软件公司于 1984 年推出的数学软件。其名称是由矩阵实验室
( MATrix LABoratory )合成的。由此可知最早的开发理念是提供一套完善的矩阵计算命
令。但是,随着数值运算需求的发展, MATLAB 已经成为各种系统仿真、科学计算可视化
为一体的交互式软件系统。
MATLAB 虽然在 1984 年首次推出商业版,但其前身早在 1978 年就已出现。作者是任教于
美国新墨西哥大学的 Cleve Moler 教授。事实上 MATLAB 的许多核心计算技术来源于
LINPACK 和 EISPACK 。这是两个美国国科会计划所开发的数值计算软件。 Cleve
Moler 教授也是计划负责人之一。
虽然 Cleve Moler 教授是 MATLAB 的原作者,但是第一个将 MATLAB 商品化的人不是他
,而是 Jack Little, 他在 Stanford 大学主修控制,当他接触到 MATLAB 时,直觉告诉他这
是一个潜力很大的软件。因此,他在毕业后没有多久,既决定将 MATLAB 用 C 语言重写,
并于 1984 年成立 MathWorks 软件公司,首次推出 MATLAB 商用版。
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1.1 MATLAB 小转
MathWorks 虽然已经是超过 500 人的大公司,但是至今还是私人企业,没有上
市。这与 Jack Little 的个人理念有关,他认为 MATLAB 的发展方向应该与顾客
的需求与软件的完整性为首要目标,而不是以获利为主。因此 MATLAB 一直在
稳定中求进步。由于 Jack Little 保守的个性,也使 MathWorks 不涉及
MATLAB 和 SimuLink 以外的事业。
MATLAB 早期以矩阵运算为主 ( 第 1,2,3 版 ) 。但随着科学计算可视化需求的日
增, MATLAB 第 4 版推出句柄图形,这是一个里程碑。另一个里程碑则是
MATLAB 第 5 版,允许用户建立自己的数据类型,而不再只是局限于二维的矩
阵。
MATLAB 语言比较好学,它的语法规则简单,更适合于专业科技人员的思维方式
和书写习惯。它用解释方式工作,因此更加简洁和智能化,人机交互性能好。
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1.1 MATLAB 小转
MATLAB 是一个计算核心,围绕这个核心,有许多针对不同应用所开发的应用程序
,称为工具箱( ToolBoxes )例如
Control ToolBox , Signal processing ToolBox , Wavelet
ToolBox , Optimization ToolBox , Spline ToolBox , Symbolic ToolBox 。
工具箱实际上是用 MATLAB 的基本语句编写成的程序的集合,用以解决某一方面
的专门问题。任何人都可以自己生成工具箱,因此,很多研究成果被直接做成
MATLAB 的工具箱直接发布。在互联网上有大量的免费的 MATLAB 工具箱可以使
用。
除了 MATLAB 以外, MathWorks 还有两项主要产品 SimuLink 和 Stateflow 。
SimuLink 用于连续和离散时间的动态系统仿真。 Stateflow 用于仿真有限状态机
( Finite State Machines )和事件驱动系统( Event-driven Systems )。
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lvjnfng
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