1自动化软件工具自动化软件工具 -MATLAB -MATLAB 编程与系统仿真编程与系统仿真中国矿业大学中国矿业大学叶宾叶宾QQ: 18797968 QQ: 18797968 Phone: 15805207995Phone: 15805207995*2第一章 MATLAB 简介1.1 绪论 1.2 MATLAB的发展 1.3 MATLAB的构成和特点 1.4 MATLAB的功能和应用 1.5 课程基本内容3vMatlab产品族科学计算程序开发语言可视化技术系统仿真 平台众多工具箱它将高性能的数值计算、数据可视化、程序设计和 系统仿真融合到了一个简单易用的交互式工作环境 中，是目前最好的科学计算类软件之一。 vMatlab：Matrix Laboratory “矩阵实验室”由美国MathWorks公司开发。 （ http:/www.mathworks.com）核心函数库采用C语言开发。1.1绪 论*4系统软件计算机软件支持软件应用软件其 他 软 件操 作 系 统系 统 实 用 程 序网 络 实 用 程 序其 他 支 持 软 件软 件 开 发 工 具界 面 开 发 工 具语 言 处 理 程 序其 他 应 用 软 件科 学 工 程 计 算数 据 处 理 软 件系 统 仿 真 软 件图 像 处 理 软 件辅 助 类 软 件MATLAB主要涉及部分*5 诞生于上世纪70年代中期，起源于 Cleve Moler等用 Fortran开发的两个用来求解线性方程的子程序库 EISPACK和LINPACK 70年代末期，Cleve Moler 在新墨西哥大学给学生开线 性代数，为学生编写了接口程序，这程序取名为MATLAB ，即Matrix Laboratory。 1983年春天，工程师John Little与Moler、Steve Bangert一起用C开发了第二代专业版MATLAB。 1984年，MathWorks公司成立，MATLAB正式推向市场。1.2 MATLAB软件的发展*6 MathWorks公司于1993年完成了Windows环境下MATLAB 4.0 ，并同时推出了用于控制系统仿真和设计的交互式模型输入 与仿真环境Simulink1.0,为控制系统的计算机辅助设计打开了崭新的局面。 在20世纪末期MATLAB在功能方面进行大规模的扩充。 讫今为止，MATLAB软件早已不只停留在功能上了，它由主包、Simulink以及功能各异的工具箱组成，以矩阵运算为基础，把计算、可视化、程序设计融合到了一个简单易用的交互式工作环境中。*7v工具箱：专用的函数库 ，解决特定领域的问题 。vSimulink：基于图形的 仿真平台v程序设计语言仿真平 台可视化技术众多 工具箱开放式体系*81.3 MATLAB软件的主要特点1语言简洁紧凑，运算符丰富，库函数极其丰富， 编程效率高.（例如，求矩阵特征值的函数eig() )2MATLAB语法限制不严格，程序设计自由度大；既 具有结构化的控制语句，又有面向对象编程的特 性；而且扩充强，具有很好的可移植性。（例如 ，编程时无需首先声明变量类型）3图形功能强大，还具有较强的编辑图形界面和动 画的能力。(虚拟现实工具箱)*94开放性的源程序。 所有MATLAB的核心文件及工具箱文件都是可 读可改的源文件，用户可以通过对源文件的 修改以及加入自己的文件来构成新的工具箱 。(例：edit trace)5具有功能强劲的工具箱。 这些工具箱能用于多种学科，都是由该领域 里的学术水平高的专家编写的，用户在使用 时可以任意调用。*10 MATLAB产品组是从支持概念设计、算法开发、建模仿真，到实时实现的集成环境，可用来进行： 数据分析及可视化 数值与符号计算 工程与科学绘图 控制系统设计 数字图像信号处理 建模、仿真、原型开发 财务工程、应用开发、图形用户界面设计1.4 MATLAB的功能和应用都有相应的Toolbox相对应*11MATLAB在教学中的应用v在大学里，诸如应用代数、数理统计、自 动控制、数字信号处理、动态系统仿真等 课程的教科书都把MATLAB作为实验教学内 容。v在欧美是九十年代教科书与旧版书籍的区 别性标志。越来越多国内教科书也加入了 Matlab相关内容vMATLAB是攻读学位的大学生、硕士生、博 士生必须掌握的基本工具。*12MATLAB行业运用相关图书MATLAB在工程数学上的应用 电磁场数值计算法与MATLAB实现 数学物理方程的MATLAB解法与可视化 高等应用数学问题的MATLAB求解 MATLAB有限元分析与应用 MATLAB 7及工程问题解决方案 MATLAB及在电子信息类课程中的应用 MATLAB在电气工程中的应用 MATLAB与选煤/选矿数据处理*13MATLAB在化学中的应用 机械工程设计分析和MATLAB应用 机电系统动态仿真基于MATLAB/Simulink MATLAB在振动信息处理中的应用 MATLAB 7.0 在图像处理中的应用 MATLAB神经网络仿真与应用 小波分析理论与MATLAB 7实现 MATLAB语言在建筑抗震工程中的应用 GPS基本原理及其Matlab仿真 MATLAB语言在运筹学中的应用 MATLAB在动态经济学中的应用 matlab金融工具箱详细信息*14MATLAB在本专业中的应用不管世界如何改变， MATLAB在控制 专业的地位基本不变。（控制专业“计 算器”）高等数学 普通物理 线性代数 概率论与 数理统计 计算方法（数值分析） 信号处理 电路自动控制原理 控制理论基础 电力电子技术 运动控制 计算机控制 计算机仿真 智能控制几乎所有控制类研究生课程*15v在国际学术界，MATLAB已经被确认为准确、可靠 的科学计算标准软件。在许多国际一流学术刊物 上，（尤其是信息科学刊物)，都可以看到MATLAB 的应用。 v很多学术科研网站都有MATLAB专区MATLAB在学术中的应用*16v在设计研究单位和工业部门，MATLAB 被认作进行高效研究、开发的首选软 件工具。v美国National Instruments公司信号 测量、分析软件LabVIEW，Cadence公 司信号和通信分析设计软件SPW等，或 者直接建筑在MATLAB之上，或者以 MATLAB为主要支撑。vHP公司的VXI硬件，TM公司的DSP， Gage公司的各种硬卡、仪器等都接受MATLAB的支持。 MATLAB在开发与工程中的应用*17借助Matlab进行仿真实验仿 真: 利用相似性原理,借助实验模型或计算机软件 对所研究的对象进行分析。*18例：MATLAB在汽车产品开发周期中的应用可行性分析各种性能测试小批量生产大批量生产*19Matlab是众多系统工具的基础DemoMATLABGraphics Visualizing sound与NI Labview、MultiSim等软件有着良好 的接口*20设计自动化工具*21一般用途工具*22虚拟现实工具箱可将simulink下的仿真用三维实体表示出来。例如控制一个机器人，就可以不再是得到机器人的位置曲线 等等，还可以直接画出三维的机器人，然后看他究竟是怎么 运动的 DemoMatlabToolboxVirtual Reality *23信号和图像处理DemoMATLABBlocksetsDSPnosie canceller(RLS)*24控制系统设计和分析DemoToolboxsControl system interactive demosRLC circuit response*251.5 课程基本内容vMATLAB介绍v数组矩阵运算、符号运算v图形可视化v数值计算、符号计算vMATLAB语句编程 vSIMULINK系统仿真v涉及课程内容：高等数学、线性代数、工程数学等*26怎样学习MATLAB ？v本课程为引导型课程，重掌握基础 和应用。v多上机练习，重视实验，充分利用 帮助系统和demo学习（英文）v利用图书馆和电子书等网上资源学 习。*27填充图极坐标图直方图饼状图*28*29*30*31图形的透明处理返回*32作业1. 请搜索至少5个国内外关于MATLAB方面较好的 网站或论坛。2. 在自己的电脑上安装Matlab软件