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matlab基础入门视频教程-电子工业
名称:matlab基础入门视频教
分类:大学理工  
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时间:2015/6/7 22:27:38
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matlab基础入门视频教介绍

  本课程为matlab基础入门视频教程,对于计算及研究不可缺少的一门软件,通过这么软件让很多复杂的计算变得如此简单,学习大学理科的同学来说,应该掌握这么软件的使用,大学资源网收集整理。
     MATLAB的名称源自Matrix Laboratory,它是一种科学计算软件,专门以矩阵的形式处理数据。MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起,并提供了大量的内置函数,从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作,而且利用MATLAB产品的开放式结构,可以非常容易地对MATLAB的功能进行扩充,从而在不断深化对问题认识的同时,不断完善MATLAB产品以提高产品自身的竞争能力。
MATLAB结合第三方软硬件产品组成了在不同领域内的完整解决方案,实现了从算法开发到实时仿真再到代码生成与最终产品实现的完整过程。        
    在科学研究和工程应用中,往往要进行大量的数学计算,其中包括矩阵运算。这些运算一般来说难以用手工精确和快捷地进行,而要借助计算机编制相应的程序做近似计算。目前流行用Basic、Fortran和c语言编制计算程序, 既需要对有关算法有深刻的了解,还需要熟练地掌握所用语言的语法及编程技巧。对多数科学工作者而言,同时具备这两方面技能有一定困难。通常,编制程序也是繁杂的,不仅消耗人力与物力,而且影响工作进程和效率。为克服上述困难,美国Mathwork公司于1967年推出了“Matrix Laboratory”(缩写为Matlab)软件包,并不断更新和扩充。目前最新的5.x版本(windows环境)是一种功能强、效率高便于进行科学和工程计算的交互式软件包。其中包括:一般数值分析、矩阵运算、数字信号处理、建模和系统控制和优化等应用程序,并集应用程序和图形于一便于使用的集成环境中。在此环境下所解问题的Matlab语言表述形式和其数学表达形式相同,不需要按传统的方法编程。不过,Matlab作为一种新的计算机语言,要想运用自如,充分发挥它的威力,也需先系统地学习它。但由于使用Matlab编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致,所以不象学习其它高级语言--如Basic、Fortran和C等那样难于掌握。实践证明,你可在几十分钟的时间内学会Matlab的基础知识,在短短几个小时的使用中就能初步掌握它.从而使你能够进行高效率和富有创造性的计算。 Matlab大大降低了对使用者的数学基础和计算机语言知识的要求,而且编程效率和计算效率极高,还可在计算机上直接输出结果和精美的图形拷贝,所以它的确为一高效的科研助手。自推出后即风行美国,流传世界。
综上所述,Matlab语言有如下特点:
1.编程效率高
它是一种面向科学与工程计算的高级语言,允许用数学形式的语言编写程序,且比Basic、Fortran和C等语言更加接近我们书写计算公式的思维方式,用Matlab编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题。因此,Matlab语言也可通俗地称为演算纸式科学算法语言由于它编写简单,所以编程效率高,易学易懂。
2.用户使用方便
Matlab语言是一种解释执行的语言(在没被专门的工具编译之前),它灵活、方便,其调试程序手段丰富,调试速度快,需要学习时间少。人们用任何一种语言编写程序和调试程序一般都要经过四个步骤:编辑、编译、连接以及执行和调试。各个步骤之间是顺序关系,编程的过程就是在它们之间作瀑布型的循环。Matlab语言与其它语言相比,较好地解决了上述问题,把编辑、编译、连接和执行融为一体。它能在同一画面上进行灵活操作快速排除输入程序中的书写错误、语法错误以至语意错误,从而加快了用户编写、修改和调试程序的速度,可以说在编程和调试过程中它是一种比VB还要简单的语言。
具体地说,Matlab运行时,如直接在命令行输入Mailab语句(命令),包括调用M文件的语句,每输入一条语句,就立即对其进行处理,完成绩译、连接和运行的全过程。又如,将Matlab源程序编辑为M文件,由于Mat1ab磁盘文件也是M文件,所以编辑后的源文件就可直接运行,而不需进行编译和连接。在运行M文件时,如果有错,计算机屏幕上会给出详细的出锗信息,用户经修改后再执行,直到正确为止。所以可以说,Mat1ab语言不仅是一种语言,广义上讲是一种该语言开发系统,即语言调试系统。
3.扩充能力强
高版本的Matlab语言有丰富的库函数,在进行复杂的数学运算时可以直接调用,而且Matlab的库函数同用户文件在形成上一样,所以用户文件也可作为Matlab的库函数来调用。因而,用户可以根据自己的需要方便地建立和扩充新的库函数,以便提高Matlab使用效率和扩充它的功能。另外,为了充分利用Fortran、C等语言的资源,包括用户已编好的Fortran,C语言程序,通过建立Me调文件的形式,混合编程,方便地调用有关的Fortran,C语言的子程序。
4.语句简单,内涵丰富
Mat1ab语言中最基本最重要的成分是函数,其一般形式为「a,6,c……] = fun(d,e,f,……),即一个函数由函数名,输入变量d,e,f,……和输出变量a,b,c……组成,同一函数名F,不同数目的输入变量(包括无输入变量)及不同数目的输出变量,代表着不同的含义(有点像面向对象中的多态性。这不仅使Matlab的库函数功能更丰富,而大大减少了需要的磁盘空间,使得Matlab编写的M文件简单、短小而高效。
使用matlaB的优势:
(1)友好的工作平台和编程环境
MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件,其中许多工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着MATLAB的商业化以及软件本身的不断升级,MATLAB的用户界面也越来越精致,更加接近Windows的标准界面,人机交互性更强,操作更简单。而且新版本的MATLAB提供了完整的联机查询、帮助系统,极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统,程序不必经过编译就可以直接运行,而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。
(2)简单易用的程序语言
Matlab一个高级的矩阵/阵列语言,它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步,也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序(M文件)后再一起运行。新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C++语言基础上的,因此语法特征与C++语言极为相似,而且更加简单,更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强,这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。
(3)强大的科学计算机数据处理能力
MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数,可以方便的实现用户所需的各种计算功能。函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果,而前经过了各种优化和容错处理。在通常情况下,可以用它来代替底层编程语言,如C和C++ 。在计算要求相同的情况下,使用MATLAB的编程工作量会大大减少。MATLAB的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如矩阵,特征向量、快速傅立叶变换的复杂函数。函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程的组的求解、符号运算、傅立叶变换和数据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函数和其他初等数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等。
(4)出色的图形处理功能
图形处理功能MATLAB自产生之日起就具有方便的数据可视化功能,以将向量和矩阵用图形表现出来,并且可以对图形进行标注和打印。高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图。可用于科学计算和工程绘图。新版本的MATLAB对整个图形处理功能作了很大的改进和完善,使它不仅在一般数据可视化软件都具有的功能(例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等)方面更加完善,而且对于一些其他软件所没有的功能(例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等),MATLAB同样表现了出色的处理能力。同时对一些特殊的可视化要求,例如图形对话等,MATLAB也有相应的功能函数,保证了用户不同层次的要求。另外新版本的MATLAB还着重在图形用户界面(GUI)的制作上作了很大的改善,对这方面有特殊要求的用户也可以得到满足。
 

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