第1章 MATLAB 入门 (2).docx

MATLAB 是一种强大的数值计算和符号计算软件，由美国MathWorks公司开发，广泛应用于工程计算、数据分析、科学实验和教学研究等领域。MATLAB的名字来源于“Matrix Laboratory”，顾名思义，其核心是矩阵运算。本章主要介绍了MATLAB的基本概念、功能和使用方法。 1. MATLAB语言概述 MATLAB由Clever Moler博士在1980年开发，最初是为了简化线性代数的矩阵运算。它的设计结合了易用性、可靠性和专业性，使得用户能够高效地进行复杂的科学计算。MATLAB不仅支持基本的矩阵运算，还具备以下特点： 1.1 矩阵运算功能 MATLAB的基础是矩阵运算，所有操作都是基于矩阵进行的。例如，两个矩阵的加法、乘法，甚至常数与矩阵的加法，都以矩阵的形式处理。 1.2 符号运算功能 MATLAB的符号运算功能允许用户对未赋值的变量进行运算，能解代数方程、处理微积分问题，以及进行泰勒级数展开等高级数学运算。 1.3 丰富的绘图功能 MATLAB提供了高级和底层两种绘图功能，可以绘制二维和三维图形，便于用户将计算结果可视化。 1.4 图形化编程 MATLAB的SIMULINK工具箱允许用户通过图形化界面构建模型，无需编写传统程序代码。 1.5 工具箱 MATLAB拥有众多工具箱，如符号数学工具箱、SIMULINK、控制系统工具箱等，涵盖了不同领域的专业应用。 1.6 兼容性 MATLAB可以与C、FORTRAN等语言交互，通过CMEX、FMEX函数实现跨平台兼容。 1.7 容错功能 MATLAB在遇到非法操作时会给出警告，而不是立即终止程序，如除以零会显示无穷大。 1.8 开放式可扩充结构 MATLAB的所有函数都是开放的，用户可以根据需求进行自定义和扩展。 1.9 联机帮助系统 MATLAB内置强大的在线帮助系统，用户可以随时查询函数用法。 2. MATLAB的使用 2.1 启动MATLAB 用户可以通过执行程序、双击图标或者从Windows开始菜单启动MATLAB。 2.2 MATLAB界面 MATLAB界面包括命令窗口、起始面板、工作空间、命令历史和当前目录窗口，这些窗口分别用于输入命令、获取帮助、查看变量信息、回顾历史命令和管理工作目录。 2.3 MATLAB的运行方式 MATLAB有两种运行方式：命令行方式和M文件方式。命令行方式适合简单的计算，而M文件方式更适合处理复杂任务和大量数据，通过编写M脚本来实现程序化计算。 通过本章的学习，读者将掌握MATLAB的基本操作和功能，为进一步深入学习和应用MATLAB打下坚实基础。无论是进行科学研究、工程计算还是教学，MATLAB都是一个不可或缺的工具。