第1章 MATLAB 入门 (2).pdf

MATLAB 是一种强大的数学软件，由美国MathWorks公司开发，主要应用于数值计算、符号计算、数据分析、算法开发、界面设计等多个领域。MATLAB的名字来源于“Matrix Laboratory”，它以矩阵为基础，提供了一系列高效的操作和功能。 1. **矩阵运算功能**： MATLAB 的核心在于矩阵运算。它支持矩阵的创建、基本运算、高级计算。比如，你可以直接进行矩阵加法、乘法，甚至将常数视为1x1的矩阵进行运算。这种基于矩阵的运算方式使得处理线性代数问题变得异常简便。 2. **符号运算功能**： MATLAB 提供了符号运算能力，允许未赋值的变量参与运算。这在解决代数方程、微积分问题时特别有用，可以得到解析式的解，而不仅仅是数值解。符号运算也支持复合导数、积分、微分方程的求解等。 3. **绘图功能**： MATLAB 的绘图功能非常强大，可以绘制二维、三维图形，且具有高层和底层绘图两种模式。通过plot函数，可以轻松将计算结果转化为直观的图形展示。 4. **图形化编程**： MATLAB 提供了SIMULINK，这是一个图形化建模工具，用于动态系统的建模、仿真和分析。通过简单的图形界面，用户可以构建流程图，无需编写传统程序代码。 5. **工具箱**： MATLAB 包含多个专业工具箱，如符号数学工具箱、SIMULINK、控制系统工具箱、信号处理工具箱等，这些工具箱进一步增强了MATLAB在特定领域的应用能力。 6. **兼容性**： MATLAB 可以与C语言和FORTRAN语言兼容，通过特定函数如CMEX、FMEX实现跨平台交互。 7. **容错功能**： 当进行非法操作时，MATLAB会给出警告并提供结果（如0除以0的结果为无穷大），而不是直接崩溃。 8. **开放性和可扩展性**： MATLAB 的源代码部分开放，用户可以根据需求自定义函数，这大大增加了它的灵活性和应用范围。 9. **帮助系统**： 内置的联机帮助系统可以随时查询函数用法，对于学习和解决问题非常方便。 1. **应用领域**： MATLAB 广泛应用于工业研发、数学教学、数值分析、工程和科学计算，以及经济学、化学、生物学等多个学科的教学与研究。 2. **启动与使用**： MATLAB 可以通过执行程序、双击图标或从Windows开始菜单启动。退出时，可以通过File菜单选择Exit MATLAB或者直接关闭窗口。MATLAB的工作环境包括命令窗口、起始面板、工作空间、命令历史和当前目录窗口，这些窗口提供了全面的交互功能。 3. **运行方式**： MATLAB 提供命令行和M文件两种运行方式。命令行方式适合简单的即时计算，而M文件方式则更适合存储和运行复杂的程序代码，尤其适用于大型项目和数据处理。 通过掌握以上知识，初学者可以逐步入门MATLAB，了解其基本操作和功能，为进一步深入学习和应用打下坚实基础。