MATLAB程序設(shè)計(jì)教程總結(jié)

MATLAB程序設(shè)計(jì)教程總結(jié)一、MATLAB操作基礎(chǔ)1、MATLAB的主要功能：（1）數(shù)值計(jì)算和符號(hào)計(jì)算功能（2）繪圖功能（3）編輯語(yǔ)言功

能（4）拓展功能

2、MATLAB的安裝為執(zhí)行安裝盤(pán)上的setp.exe文件來(lái)啟動(dòng)安裝過(guò)程，然后按照系統(tǒng)提示進(jìn)

行操作即可。

3、MATLAB的六種操作界面：主窗口、命令窗口、工作空間窗口、當(dāng)前目錄窗口、命令

歷史窗口、start按鈕。

4、MATLAB可通過(guò)path命令或?qū)υ?huà)框設(shè)置搜索路徑。5、進(jìn)入MATLAB幫助界面的3種方法：（1）單擊MATLAB主窗口工具欄中的help按鈕

（2）選擇help菜單中前4項(xiàng)的任意一項(xiàng)（3）在命令窗口中輸入helpwith、helpdesk或doc命令

6、Help、lookfor及模糊查詢(xún)?yōu)镸ATLAB幫助命令二、MATLAB矩陣及計(jì)算

1、在MATLAB中變量名是以字母開(kāi)頭，后接字母、下劃線(xiàn)的字符序列，最多允許有63個(gè)

字符，且變量區(qū)分大小寫(xiě)，關(guān)鍵字和函數(shù)名不能作為變量名。

2、預(yù)定義變量：ans、eps、pi、i、j、inf、Inf、NaN、nan、nargin、nargout、realmax、realmin、

lasterr、lastwarn。

3、Clear命令刪除工作空間中的變量，who和whos用于顯示在工作空間中一直駐留的變量

名清單。

4、數(shù)據(jù)輸出格式有：formatshort、formatshorte、formatlong、formatlonge、formatbank、

formathex、formatt。5、矩陣的拆分：（1）利用冒號(hào)表達(dá)式獲得子矩陣（2）利用空矩陣刪除矩陣的元素（3）利

用reshpe(A,m,n)函數(shù)可以改變矩陣形狀.

6、特殊矩陣：zeros,ones,eye,rand.randn,magic(n),vander(n),hilb(n)7、算術(shù)運(yùn)算包括基本算數(shù)運(yùn)算、點(diǎn)運(yùn)算和關(guān)系運(yùn)算符。8、邏輯運(yùn)算符：&、|、~

9、矩陣的轉(zhuǎn)置。矩陣的逆，矩陣的超越函數(shù)。10、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、單元數(shù)據(jù)和稀疏矩陣的函數(shù)及引用。三、MATLAB程序設(shè)計(jì)

1、M文件是有若干的MATLAB命令組合在一起構(gòu)成的，它可以完成某些操作，也可以實(shí)

現(xiàn)某種算法，M文件包括命令文件和函數(shù)文件。2、程序控制結(jié)構(gòu)：順序機(jī)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。

3、函數(shù)文件由function語(yǔ)句引導(dǎo)，其基本格式為：function輸出形參表函數(shù)名（輸入性

參表）

4、函數(shù)調(diào)用的一般格式：[輸出實(shí)參表]=函數(shù)名（輸入是參表）

5、程序調(diào)試（1）應(yīng)用程序兩類(lèi)錯(cuò)誤，一是語(yǔ)法錯(cuò)誤，二是運(yùn)行時(shí)的錯(cuò)誤。（2）M文件編

輯器除了能編輯修改文件外還能對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試可通過(guò)控制單步運(yùn)行和斷點(diǎn)運(yùn)行操作來(lái)進(jìn)行。四、MATLAB繪圖

1、掌握二維數(shù)據(jù)曲線(xiàn)圖和曲面圖基本調(diào)用格式2、掌握三維數(shù)據(jù)曲面圖基本調(diào)用格式3、Image和imagesc函數(shù)用于圖像顯示

4、MATLAB具有動(dòng)畫(huà)制作能力，它可以存儲(chǔ)一系列各種類(lèi)型的二維或三維圖，然后像放

電影一樣把它們按順序播放出來(lái)稱(chēng)為逐幅動(dòng)畫(huà)；另一類(lèi)是描繪質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的動(dòng)畫(huà)稱(chēng)為軌跡動(dòng)畫(huà)。

五、MATLAB數(shù)據(jù)分析與多項(xiàng)式計(jì)算

1、求向量的最大值和最小值以及求矩陣的最大值和最小值的基本調(diào)用格式。

2、數(shù)據(jù)序列求和與求積函數(shù)式sum和pord，平均值和中值函數(shù)分別是mean和median，累

加與累乘函數(shù)cumsum和cumprod。

3、求標(biāo)準(zhǔn)方差的一般調(diào)用格式為：Y=std(A,flag,dim):求相關(guān)系數(shù)調(diào)用格式為corrcoef(x)和

corrcoef(X,Y)。4、排序函數(shù)是sort(X)

5、一位數(shù)據(jù)插值采用的方法有線(xiàn)性方法、最近方法、3次多項(xiàng)式和3次樣條插值

6、用ployfit函數(shù)球的最小二擬合多項(xiàng)式的系數(shù)，再用ployval函數(shù)按所得的多項(xiàng)式計(jì)算所

給出的點(diǎn)上的函數(shù)近似值。7、掌握一位離散傅里葉變換函數(shù)、多項(xiàng)式的加減乘除、多項(xiàng)式的導(dǎo)函數(shù)、代數(shù)多項(xiàng)式求值、

矩陣多項(xiàng)式求值以及多項(xiàng)式求根的調(diào)用格式‘六、MATLAB解方程和最優(yōu)化問(wèn)題求解1、線(xiàn)性方程組求解：（1）直接解法包括利用做出運(yùn)算符的直接解法和利用矩陣的分解求解。

（2）迭代法求解主要包括Jacobi迭代法、Gauss-serdel迭代法和兩步迭代法。2、非線(xiàn)性方程求解包括單變量非線(xiàn)性方程求解和非線(xiàn)性方程組求解。3、常微分方程初值問(wèn)題的數(shù)值解法為龍格庫(kù)塔法。

4、最優(yōu)化問(wèn)題求解分為無(wú)約束最優(yōu)化問(wèn)題求解和有約束最優(yōu)化問(wèn)題求解。七、MATLAB數(shù)值積分與數(shù)值微分

1、數(shù)值積分包括梯形法、辛普生法、高斯-克朗羅德法。

2、重積分被積函數(shù)是二元函數(shù)或三元函數(shù)，積分范圍是平面的一個(gè)區(qū)域或空間的一個(gè)區(qū)

域。

3、數(shù)值微分的實(shí)現(xiàn)可用兩種方式，第一種是用多項(xiàng)式或樣條函數(shù)g(x)對(duì)f(x)進(jìn)行逼近，然

后用逼近函數(shù)g(x)在點(diǎn)x處的導(dǎo)數(shù)，第二種是用f(x)在點(diǎn)x處的某種差商作為其導(dǎo)數(shù)。八、MATLAB符號(hào)運(yùn)算

1、兩個(gè)建立富豪對(duì)象的函數(shù)：sym和syms。

2、建立符號(hào)表達(dá)式有三種方式:(1)利用單引號(hào)（2）用sym函數(shù)（3）使用已知定義的符號(hào)

變量。

3、符號(hào)表達(dá)式的四則運(yùn)算與數(shù)值運(yùn)算一樣，用+、-、*、/、^運(yùn)算符實(shí)現(xiàn)。4、符號(hào)表達(dá)式提取費(fèi)腦子和分母運(yùn)算的一般調(diào)用格式為[n,d]=numden(s).5、符號(hào)表達(dá)式的因式分解與展開(kāi)函數(shù)調(diào)用格式為：factor(s)、expand(s)、collect(s)、collect(s,v)6、符號(hào)表達(dá)式系數(shù)的提取一般調(diào)用格式為：c=coeff(s[,x])該函數(shù)返回多項(xiàng)式中按指定變量

升冪順序排列的系數(shù)，且按離字符“x”近原則確定主變量。

7、符號(hào)局長(zhǎng)呢也是一種符號(hào)表達(dá)式，所以前面介紹的符號(hào)表達(dá)式運(yùn)算都可以在符號(hào)意義下

進(jìn)行，但應(yīng)注意這些函數(shù)作用于符號(hào)矩陣時(shí)是分別作用于矩陣的每一個(gè)元素。8、求函數(shù)極限的函數(shù)limit，求函數(shù)導(dǎo)數(shù)的函數(shù)diff，求符號(hào)積分的函數(shù)是int。

9、掌握級(jí)數(shù)符號(hào)求和、泰勒級(jí)數(shù)函數(shù)、符號(hào)代數(shù)方程求解以及符號(hào)常微分方程求解的調(diào)用

格式。

九、MATLAB圖形句柄

1、在MATLAB中每一個(gè)具體的圖形都是由若干個(gè)不同的圖形對(duì)象組成的。

2、MATLAB在創(chuàng)建每一個(gè)圖形對(duì)象時(shí)，都為該對(duì)象分配唯一的一個(gè)值，稱(chēng)其為圖形句柄。

句柄是圖形對(duì)象的唯一標(biāo)識(shí)符，不同對(duì)象的句柄不可能重復(fù)和混淆。

3、每個(gè)圖形對(duì)象都具有各式各樣的屬性，MATLAB正是通過(guò)對(duì)屬性的操作來(lái)控制和改變

圖形對(duì)象的。

4、圖形對(duì)象是MATLAB中很重要的一個(gè)圖形對(duì)象，MATLAB的一切圖形對(duì)象輸出都是在

圖形窗口中完成的。

5、坐標(biāo)軸是MATLAB中另一類(lèi)很重要的圖形對(duì)象，坐標(biāo)軸對(duì)象是圖形窗口的子對(duì)象，每

個(gè)圖形窗口中可以定義多個(gè)坐標(biāo)軸對(duì)象，但只有一個(gè)坐標(biāo)軸是生成當(dāng)前坐標(biāo)軸，在沒(méi)有指明坐標(biāo)軸時(shí)，所有的圖形圖像都是在當(dāng)前坐標(biāo)軸中輸出。

6、曲線(xiàn)對(duì)象是坐標(biāo)軸的子對(duì)象，它既可以定義在二維坐標(biāo)系中，也可以定義在三維坐標(biāo)系

中。

7、曲面對(duì)象也是坐標(biāo)軸的自子對(duì)象，它定義在三維坐標(biāo)系中，而坐標(biāo)系可以在任何視點(diǎn)下。8、文本對(duì)象主要用于給圖形添加文字標(biāo)注。

9、其他核心對(duì)象包括區(qū)域塊對(duì)象、方框?qū)ο�、光源�?duì)象。十、Simulink動(dòng)態(tài)仿真集成環(huán)境

1、Simulink是一種以MATLAB為基礎(chǔ)，對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟件包。

Simulink由于功能強(qiáng)大、使用簡(jiǎn)單方便已成為應(yīng)用最廣泛的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真軟件。

2、Simulink模塊庫(kù)提供了大量模塊，單擊模塊庫(kù)瀏覽器中Simulink前面的“+”號(hào)將看到

相應(yīng)的基本模塊，選擇所需基本模塊，可用鼠標(biāo)將其拖到模型編輯窗口。

3、模塊的而編輯包括添加模塊、選取模塊、復(fù)制與刪除模塊、模塊外形的調(diào)整和模塊名的

處理。

4、熟練掌握模塊的連接與模塊間的調(diào)整、標(biāo)注連線(xiàn)及刪除連線(xiàn)。

5、熟記模塊的參數(shù)和屬性設(shè)置，學(xué)會(huì)設(shè)置仿真參數(shù)，學(xué)會(huì)使用命令操作對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。6、學(xué)會(huì)建立子系統(tǒng)和封裝技術(shù)，掌握子函數(shù)的設(shè)置和應(yīng)用。

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Matlab程序設(shè)計(jì)課程總結(jié)

學(xué)院

班級(jí)學(xué)號(hào)姓名成績(jī)

1.Matlab的課程總結(jié)

隨著對(duì)matlab的學(xué)習(xí)的深入，我對(duì)其了解也更加深入。

MATLAB是美國(guó)MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。MATLAB是矩陣實(shí)驗(yàn)室（MatrixLaboratory）的簡(jiǎn)稱(chēng)，MATLAB和Mathematica、Maple并稱(chēng)為三大數(shù)學(xué)軟件它在數(shù)學(xué)類(lèi)科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值方面首屈一指。

MATLAB可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶(hù)界面、連接其他編程語(yǔ)言的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號(hào)處理與通訊、圖像處理、信號(hào)檢測(cè)、金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域。

MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來(lái)解算問(wèn)題要比用C，F(xiàn)ORTRAN等語(yǔ)言完相同的事情簡(jiǎn)捷得多，并且mathwork也吸收了像Maple等軟件的優(yōu)點(diǎn),使MATLAB成為一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件。在新的版本中也加入了對(duì)C，F(xiàn)ORTRAN，C++，JAVA的支持�？梢灾苯诱{(diào)用,用戶(hù)也可以將自己編寫(xiě)的實(shí)用程序?qū)�入到MATLAB函數(shù)庫(kù)中方便自己以后調(diào)用，此外許多的MATLAB愛(ài)好者都編寫(xiě)了一些經(jīng)典的程序，用戶(hù)可以直接進(jìn)行下載就可以用。此高級(jí)語(yǔ)言可用于技術(shù)計(jì)算，此開(kāi)發(fā)環(huán)境可對(duì)代碼、文件和數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，交互式工具可以按迭代的方式探查、設(shè)計(jì)及求解問(wèn)題，數(shù)學(xué)函數(shù)可用于線(xiàn)性代數(shù)、統(tǒng)計(jì)、傅立葉分析、篩選、優(yōu)化以及數(shù)值積分等，二維和三維圖形函數(shù)可用于可視化數(shù)據(jù)，各種工具可用于構(gòu)建自定義的圖形用戶(hù)界面，各種函數(shù)可將基于MATLAB的算法與外部應(yīng)用程序和語(yǔ)言（如C、C++、Fortran、Java、COM以及MicrosoftExcel）集成。

應(yīng)用matlab語(yǔ)言編程的方法來(lái)對(duì)復(fù)雜電路進(jìn)行分析和計(jì)算，不僅節(jié)約計(jì)算時(shí)間、方便地調(diào)試電路參數(shù)，而且還可以非常直觀(guān)地觀(guān)察和測(cè)量電路中的電壓、電流和功率等物理量。結(jié)論表明，matlab提供了高效簡(jiǎn)潔的編程方法，其強(qiáng)大而簡(jiǎn)易的繪圖功能、矩陣和數(shù)組運(yùn)算能力以及很強(qiáng)的擴(kuò)充性，能充分的滿(mǎn)足基本電路分析、計(jì)算的需要，從而可以大大地提高計(jì)算精度和工作效率，在電路理論學(xué)科研究與工程實(shí)踐中具有很好的應(yīng)用價(jià)值。

2.matlab的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用

2.1MATLAB的優(yōu)勢(shì)

(1)友好的工作平臺(tái)和編程環(huán)境

MATLAB由一系列工具組成。這些工具方便用戶(hù)使用MATLAB的函數(shù)和文件，其中許多工具采用的是圖形用戶(hù)界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、歷史命令窗口、編輯器和調(diào)試器、路徑搜索和用于用戶(hù)瀏覽幫助、工作空間、文件的瀏覽器。隨著MATLAB的商業(yè)化以及軟件本身的不斷升級(jí)，MATLAB的用戶(hù)界面也越來(lái)越精致，更加接近Windows的標(biāo)準(zhǔn)界面，人機(jī)交互性更強(qiáng)，操作更簡(jiǎn)單。而且新版本的MATLAB提供了完整的聯(lián)機(jī)查詢(xún)、幫助系統(tǒng)，極大的方便了用戶(hù)的使用。簡(jiǎn)單的編程環(huán)境提供了比較完備的調(diào)試系統(tǒng)，程序不必經(jīng)過(guò)編譯就可以直接運(yùn)行，而且能夠及時(shí)地報(bào)告出現(xiàn)的錯(cuò)誤及進(jìn)行出錯(cuò)原因分析。

(2)簡(jiǎn)單易用的程序語(yǔ)言

Matlab一個(gè)高級(jí)的矩陣/陣列語(yǔ)言，它包含控制語(yǔ)句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入和輸出和面向?qū)ο缶幊烫攸c(diǎn)。用戶(hù)可以在命令窗口中將輸入語(yǔ)句與執(zhí)行命令同步，也可以先編寫(xiě)好一個(gè)較大的復(fù)雜的應(yīng)用程序（M文件）后再一起運(yùn)行。新版本的MATLAB語(yǔ)言是基于最為流行的C＋＋語(yǔ)言基礎(chǔ)上的，因此語(yǔ)法特征與C＋＋語(yǔ)言極為相似，而且更加簡(jiǎn)單，更加符合科技人員對(duì)數(shù)學(xué)表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)格式。使之更利于非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的科技人員使用。而且這種語(yǔ)言可移植性好、可拓展性極強(qiáng)，這也是MATLAB能夠深入到科學(xué)研究及工程計(jì)算各個(gè)領(lǐng)域的重要原因。

(3)強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理能力

MATLAB是一個(gè)包含大量計(jì)算算法的集合。其擁有600多個(gè)工程中要用到的數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)，可以方便的實(shí)現(xiàn)用戶(hù)所需的各種計(jì)算功能。函數(shù)中所使用的算法都是科研和工程計(jì)算中的最新研究成果，而前經(jīng)過(guò)了各種優(yōu)化和容錯(cuò)處理。在通常情況下，可以用它來(lái)代替底層編程語(yǔ)言，如C和C++。在計(jì)算要求相同的情況下，使用MATLAB的編程工作量會(huì)大大減少。MATLAB的這些函數(shù)集包括從最簡(jiǎn)單最基本的函數(shù)到諸如矩陣，特征向量、快速傅立葉變換的復(fù)雜函數(shù)。函數(shù)所能解決的問(wèn)題其大致包括矩陣運(yùn)算和線(xiàn)性方程組的求解、微分方程及偏微分方程的組的求解、符號(hào)運(yùn)算、傅立葉變換和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、工程中的優(yōu)化問(wèn)題、稀疏矩陣運(yùn)算、復(fù)數(shù)的各種運(yùn)算、三角函數(shù)和其他初等數(shù)學(xué)運(yùn)算、多維數(shù)組操作以及建模動(dòng)態(tài)仿真等。

(4)出色的圖形處理功能

圖形處理功能MATLAB自產(chǎn)生之日起就具有方便的數(shù)據(jù)可視化功能，以將向量和矩陣用圖形表現(xiàn)出來(lái)，并且可以對(duì)圖形進(jìn)行標(biāo)注和打印。高層次的作圖包括二維和三維的可視化、圖象處理、動(dòng)畫(huà)和表達(dá)式作圖�？捎糜诳茖W(xué)計(jì)算和工程繪圖。新版本的MATLAB對(duì)整個(gè)圖形處理功能作了很大的改進(jìn)和完善，使它不僅在一般數(shù)據(jù)可視化軟件都具有的功能（例如二維曲線(xiàn)和三維曲面的繪制和處理等）方面更加完善，而且對(duì)于一些其他軟件所沒(méi)有的功能（例如圖形的光照處理、色度處理以及四維數(shù)據(jù)的表現(xiàn)等），MATLAB同樣表現(xiàn)了出色的處理能力。同時(shí)對(duì)一些特殊的可視化要求，例如圖形對(duì)話(huà)等，MATLAB也有相應(yīng)的功能函數(shù)，保證了用戶(hù)不同層次的要求。另外新版本的MATLAB還著重在圖形用戶(hù)界面（GUI）的制作上作了很大的改善，對(duì)這方面有特殊要求的用戶(hù)也可以得到滿(mǎn)足。

(5)應(yīng)用廣泛的模塊集合工具箱

MATLAB對(duì)許多專(zhuān)門(mén)的領(lǐng)域都開(kāi)發(fā)了功能強(qiáng)大的模塊集和工具箱。一般來(lái)說(shuō)，它們都是由特定領(lǐng)域的專(zhuān)家開(kāi)發(fā)的，用戶(hù)可以直接使用工具箱學(xué)習(xí)、應(yīng)用和評(píng)估不同的方法而不需要自己編寫(xiě)代碼。目前，MATLAB已經(jīng)把工具箱延伸到了科學(xué)研究和工程應(yīng)用的諸多領(lǐng)域，諸如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫(kù)接口、概率統(tǒng)計(jì)、樣條擬合、優(yōu)化算法、偏微分方程求解、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、信號(hào)處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識(shí)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、LMI控制、魯棒控制、模型預(yù)測(cè)、模糊邏輯、金融分析、地圖工具、非線(xiàn)性控制設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)快速原型及半物理仿真、嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、定點(diǎn)仿真、DSP與通訊、電力系統(tǒng)仿真等，都在工具箱（Toolbox）家族中有了自己的一席之地。

(6)實(shí)用的程序接口和發(fā)布平臺(tái)

新版本的MATLAB可以利用MATLAB編譯器和C/C++數(shù)學(xué)庫(kù)以及圖形庫(kù)，將自己的MATLAB程序自動(dòng)轉(zhuǎn)換為獨(dú)立于MATLAB運(yùn)行的C和C++的代碼。允許用戶(hù)編寫(xiě)可以和MATLAB進(jìn)行交互的C或C++語(yǔ)言程序。另外，MATLAB網(wǎng)頁(yè)服務(wù)程序還容許在Web應(yīng)用中使用自己的MATLAB數(shù)學(xué)和圖形程序。MATLAB的一個(gè)重要特色就是具有一套程序擴(kuò)展系統(tǒng)和一組稱(chēng)之為工具箱的特殊應(yīng)用子程序。工具箱是MATLAB函數(shù)的子程序庫(kù)，每一個(gè)工具箱都是為某一類(lèi)學(xué)科專(zhuān)業(yè)和應(yīng)用而定制的，主要包括信號(hào)處理、控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、小波分析和系統(tǒng)仿真等方面的應(yīng)用。

(7)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)（包括用戶(hù)界面）

在開(kāi)發(fā)環(huán)境中，使用戶(hù)更方便地控制多個(gè)文件和圖形窗口；在編程方面支持了函

數(shù)嵌套，有條件中斷等；在圖形化方面，有了更強(qiáng)大的圖形標(biāo)注和處理功能，包括對(duì)性對(duì)起連接注釋等；在輸入輸出方面，可以直接向Excel和HDF5進(jìn)行連接。2.2matlab的應(yīng)用

MATLAB的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊，典型的應(yīng)用舉例如下：

(1)數(shù)據(jù)分析(2)數(shù)值與符號(hào)計(jì)算；(3)工程與科學(xué)繪圖；(4)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；(5)航天工業(yè)；(6)汽車(chē)工業(yè)；(7)生物醫(yī)學(xué)工程；(8)語(yǔ)音處理；

(9)圖像與數(shù)字信號(hào)處理；(10)財(cái)務(wù)、金融分析；(11)建模、仿真及樣機(jī)開(kāi)發(fā)；(12)新算法研究開(kāi)發(fā)；(13)圖形用戶(hù)界面設(shè)計(jì)。

3.matlab在電路分析中的應(yīng)用舉例

在電路分析中，隨著電路規(guī)模的加大，微分方程階數(shù)以及聯(lián)立方程的個(gè)數(shù)勢(shì)必增多，給解算帶來(lái)困難。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言，如FORTRAN、C語(yǔ)言等在處理高階微分方程和大規(guī)模聯(lián)立方程組問(wèn)題時(shí)，大量的時(shí)間和精力都花在矩陣處理(如矩陣輸入、求逆、稀疏矩陣處理等)和圖形的生成分析等繁瑣易錯(cuò)的細(xì)節(jié)上。而被譽(yù)為第四代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的MATLAB在矩陣處理和圖形處理等方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。利用MATLAB的M文件來(lái)求解電路方程，只需一個(gè)或幾個(gè)語(yǔ)句即可完成，同時(shí)MATLAB提供的Simulink工具可直接建立電路模擬模型，隨意改變模擬參數(shù)，并且立即可得到修改后的模擬結(jié)果(Scope顯示)，進(jìn)一步省去了編程的步驟。

1.圖一所示的電路中，Us=16V,R1=R3=R4=1Ω,R2=2Ω,K=4,求U10.：

求解此題的方程組為

7203201*1i1i2u1016

016

對(duì)應(yīng)的M文件為

A=[-7-20;-320;101];%定義方程組的系數(shù)矩陣AB=[16016];%定義右端矩陣C=A\\B%求解未知變量矩陣CC=4.000

6.000

12.000此為U10值

2．在圖3所示的電路中，R3=R6=1Ω,G8=1S,L1=1H,C4=1e-6F，

C9=2e-6F,US7=10sin100tV，IS2=2sin100Ta,g=1.用2b法求各支路的變量。

與圖3對(duì)應(yīng)的2b方程的矩陣形式為

其M文件為

A=[-100001000;-11000100;01000-1011;000100-100;0000-1000-1]

B=[110001000;001-100-100;0-1-1000010;0000-100-11]

C=[-10-1j*1E-40-111j*2E-4]Ye=diag(C)Ye(5,6)=-1

D=[j*10011-1110-1-1];Ze=diag(D)

Us=[00000010+j*000]"Is=[0-2+j*00000000]"E=zeros(5,9)F=zeros(4,9)G=[00000]"H=[0000]"W=[EA;BF;YeZe]N=[G;H;Us+Is]Xn=W\\N

第6條支路的電壓向量為1.0e+002*(-0.0000+0.0004i);計(jì)算其峰值為：0.05656V。

00AB0U0IUsIsYeZe3.圖6所示的電路中，開(kāi)關(guān)s閉合前已達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。已知：R=0.1Q，C=1F，L=0．1H，e1(t)=10V，e(t)=5V，求開(kāi)關(guān)s在時(shí)間t=0瞬時(shí)閉合后，電感支路上的電流iL(t)。

此題求解的二階微分方程如下：

d2iLdiL1010iL10002dtdtiL(0)0A

diL100dt(t0)

對(duì)應(yīng)的M文件為

dsolve("D2y+10*Dy+10*y=1000","Dy(0)=100","Y(0)=0")ans=100-101.6398*exp(-1.1270*t)+1.6398*exp(-8.8730*t)其解為iL(t)=100-101.6398e-1.1270t+1.6398e-8.8730t.

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