MATLAB在数学建模中的应用

MATLAB在数学建模中的应用

Matlab在数学建模中的应用明巍 数学与统计学院 13597722904(62904)湖北师范学院数学与统计学院

MATLAB在数学建模中的应用

讲座内容一、MATLAB概述与运算基础 二、MATLAB的数值计算 三、MATLAB的符号计算 四、MATLAB绘图形功能 五、MATLAB程序设计

湖北师范学院数学与统计学院

MATLAB在数学建模中的应用

一、MATLAB概述与运算基础

湖北师范学院数学与统计学院

MATLAB在数学建模中的应用

MATLAB语言是一种广泛应用于工程计 算及数值分析领域的新型高级语言，自1984 年由美国 MathWorks 公司推向市场以来，历 经十多年的发展与竞争，现已成为国际公认 的最优秀的工程应用开发环境。MATLAB功 能强大、简单易学、编程效率高，深受广大 科技工作者的欢迎。

湖北师范学院数学与统计学院 4

MATLAB在数学建模中的应用

在欧美各高等院校，MATLAB已经成为线性代 数、自动控制理论、数字信号处理、时间序列 分析、动态系统仿真、图像处理等课程的基本 教学工具，成为大学生、硕士生以及博士生必 须掌握的基本技能。

MATLAB:是英文MATrix LABorotory(矩阵实验 室)的缩写。

湖北师范学院数学与统计学院 5

MATLAB在数学建模中的应用

1. 数值计算和符号计算功能MATLAB的数值计算功能包括：矩阵运算、多项式和有 理分式运算、数据统计分析、数值积分、优化处理等。符号 计算将得到问题的解析解。

2.MATLAB语言MATLAB除了命令行的交互式操作以外，还可以程序方式 工作。使用MATLAB可以很容易地实现C或FORTRAN语言的 几乎全部功能，包括Windows图形用户界面的设计。

3.图形功能MATLAB提供了两个层次的图形命令：一种是对图形句 柄进行的低级图形命令，另一种是建立在低级图形命令之上 的高级图形命令。利用MATLAB的高级图形命令可以轻而易 举地绘制二维、三维乃至四维图形，并可进行图形和坐标的 标识、视角和光照设计、色彩精细控制等等。湖北师范学院数学与统计学院 6

MATLAB在数学建模中的应用

4.应用工具 基本部分和各种可选的工具箱。 基本部分中有数百个内部函数。 其工具箱分为两大类：功能性工具箱和学科性工具 箱。功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能、 可视建模仿真功能及文字处理功能等。学科性工具 箱专业性比较强，如控制系统工具箱、信号处理工 具箱、神经网络工具箱、最优化工具箱、金融工具 箱等，用户可以直接利用这些工具箱进行相关领域 的科学研究。湖北师范学院数学与统计学院 7

MATLAB在数学建模中的应用

1. MATLAB的启动 2. MATLAB命令窗口 (1) 命令窗口的菜单栏菜单栏共包含File、Edit、Window和Help四项。

File菜单项：

New命令：用于建立M文件、图形窗口。

Open命令：打开一个已经建立的M文件。 Run Script命令：执行一个命令文件。 Load Workspace命令：将变量装入当前空间。 Save Workspace As命令：

把当前工作空间的所有变量用后缀 为.mat的文件保存起来。湖北师范学院数学与统计学院 8

MATLAB在数学建模中的应用

File菜单项：Show Workspace命令：打开变量浏览器。 Set Path命令：打开MATLAB的路径浏览器。 Preferences命令：打开命令窗口的显示格式。 Print Setup命令：设置打印机的参数。 Print命令：打印和设置一些打印参数。 Print Selection命令：打印选中的内容。 Exit MATLAB命令：退出MATLAB系统。

湖北师范学院数学与统计学院 9

MATLAB在数学建模中的应用

Edit菜单项：

Undo、Cut、Copy和Paste等命令：分别用于撤销上一次操作、剪切、复制和粘贴。 Clear命令：删除内容。 Select All命令：用于选定所有文本内容。 Clear Session 命令：清除命令编辑区的全部内容，但 并不删除工作空间中的变量。

湖北师范学院数学与统计学院 10

MATLAB在数学建模中的应用

Help菜单项:Help Window命令：打开MATLAB的帮助窗口。 Help Tips 命令：打开帮助窗口，并首先显示 MATLAB 的 帮助系统的分类和使用方法。 Help Desk(HTML)命令：打开系统WWW浏览器，并显示 MATLAB的帮助桌面。 Examples and Demos命令：可以通过演示MATLAB提供的 例子来熟悉相关部分的用法。 About MATLAB命令：打开关于MATLAB的版本和版权 等信息。 Subsribe命令：打开机器上的WWW浏览器，用户可过填 写相关的表格来获得MathWorks公司的产品。湖北师范学院数学与统计学院 11

MATLAB在数学建模中的应用

Window菜单项： 利用 Window 菜单项可以查看目前 MATLAB 打开的所 有窗口，并可选中某个窗口为当前窗口，从而实现在不 同窗口之间的转换。

湖北师范学院数学与统计学院 12

MATLAB在数学建模中的应用

(2) 命令窗口的工具栏 工具栏提供了一些命令按钮，使用命令按钮可使操 作更快捷、更方便。新建 剪切 粘贴工作空间 浏览器 新仿真模型

打开

复制

撤消 路径浏览器 帮助

湖北师范学院数学与统计学院 13

MATLAB在数学建模中的应用

(3) 命令窗口的命令编辑区 命令编辑区用于输入命令和显示计算结果。键入命令 并按下回车键后，MATLAB就会解释执行所输入的命令， 并在命令后面给出计算结果。

例如： 在MATLAB命令窗口输入命令： a=[1,1.5,2,9,7 ; 0,3.6,0.5,-4,4 ; 7,10,3,22,33;3,7,8.5,21,6;3,8,0,90,-20] 将显示一个5*5矩阵。湖北师范学院数学与统计学院 14

MATLAB在数学建模中的应用

(4)MATLAB帮助系统 MATLAB 5.X 里有以下几种方法可获得帮助： 帮助命令、帮助窗口、 MATLAB 帮助桌面或在 线帮助页。对于 Internet 用户，还可直接链接到 MathWorks 公 司 的 网 页 上 ()寻求帮助。 在 Command Window 窗口输入 help 或 look for 命 令使用帮助，help是完全匹配，look for则是模糊 匹配。湖北师范学院数学与统计学院 15

MATLAB在数学建模中的应用

3. MATLAB的退出要退出MATLAB系统，有三种方法： (1)单击MATLAB命令窗

口的“关闭”按钮。 (2)在命令窗口File菜单中选Exit MATLAB命令。 (3)在MATLAB命令窗口输入Exit和Quit命令。在 MATLAB 中，变量名是以字母开头，后接字 母、数字或下划线的字符序列，最多 19 个字符，且 区分字母的大小写。 MATLAB 提供的标准函数名必 须用小写字母。

湖北师范学院数学与统计学院 16

MATLAB在数学建模中的应用

1.变量的若干规定 ①数值的表述，MATLAB只有双精度一种数值类 型 ， 保 持 有 效 数 字 16 位 ， 数 值 范 围 大 致 为 10e308~10e308。 ②变量名不用预先声明就可以进行赋值，变量名、 函数名是对字母大小写敏感的，变量名的第1个字符 必须是英文字母，变量名最多可包含 63 个字符，变 量名中不得包含空格、标点，但可以包含下划线。 ③MATLAB默认的预定义变量(MATLAB启动时， 这些变量就会自动生成。) ④查看工作空间中的变量用who和whos

湖北师范学院数学与统计学院 17

MATLAB在数学建模中的应用

MATLAB的预定义变量预定义变量 ans eps Inf或inf i或j pi 含义 计算结果的默 认变量名 浮点相对精度 无穷大 虚数单位i=j= 圆周率∏ 预 …… 此处隐藏：2408字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……