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1、MatlabMatlab与系统仿真课程介绍与系统仿真课程介绍定位：专业选修课定位：专业选修课目标：了解目标：了解MATLABMATLAB，能够熟练掌握数，能够熟练掌握数学（矩阵）运算，简单编程，简单的学（矩阵）运算，简单编程，简单的数据处理及基本图形绘制数据处理及基本图形绘制.运用运用MATLABMATLAB仿真控制理论学科问题，解决仿真控制理论学科问题，解决控制中一些问题。控制中一些问题。教材：教材：MATLABMATLAB教程教程R2011a R2011a 特点：完全不必具备其它语言特点：完全不必具备其它语言的基础的基础参考书：参考书：(1)张志涌，精通张志涌，精通MATLAB R2011

2、a.北京航空航天大学北京航空航天大学出版社，出版社，2011.(2)张智星著张智星著,MATLAB程序设计与应用程序设计与应用.清华大学出版清华大学出版社社.2002年年4月月(3)阮沈勇、王永利、桑群芳编，阮沈勇、王永利、桑群芳编，MATLAB程序设计程序设计.清华大学出版社清华大学出版社2003年年6月月(4)楼顺天楼顺天,基于基于MATLAB的系统分析与设计的系统分析与设计.西安电子西安电子科技大学出版社科技大学出版社.控制系统控制系统1998 第一版第一版内内 容容 简简 介介Matlab是是Mathworks公司推出的高性能的公司推出的高性能的集数值分析、矩阵运算、信号处理和图集数值

3、分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体的可视化软件形显示于一体的可视化软件,它提供了功它提供了功能强大的工具箱函数。更为重要的是它能强大的工具箱函数。更为重要的是它的开放性，允许用户构造自已的工具箱的开放性，允许用户构造自已的工具箱函数。在许多国家已被列为电气、自动函数。在许多国家已被列为电气、自动化工程类学生的必修课程。化工程类学生的必修课程。Matlab与与C语言的区别语言的区别 MATLAB是解释型脚本语言，是解释型脚本语言，C语言是语言是编译执行的语言。编译执行的语言。MATLAB集成了强大的数学计算功能，集成了强大的数学计算功能，而而c语言就比较繁琐，语言就比较繁琐，c包含头文件，

4、而包含头文件，而MATLAB没有。没有。MATLAB专注于数学计算领域，专注于数学计算领域，c语言是语言是一个大众的程序平台。一个大众的程序平台。MATLAB是第四代语言，可用于矩阵运是第四代语言，可用于矩阵运算、绘制函数、信号处理与通讯、图像处算、绘制函数、信号处理与通讯、图像处理、建模设计和分析等；理、建模设计和分析等；c语言是第三代语语言是第三代语言，是一种面向过程程序设计语言，是一言，是一种面向过程程序设计语言，是一种通用的、程序式的编程语言，用作软件种通用的、程序式的编程语言，用作软件开发，有着丰富的应用支持。开发，有着丰富的应用支持。MATLAB语言简洁，自由；语言简洁，自由；c语

5、言比较严语言比较严谨谨。寻找寻找10000以内的水仙花数以内的水仙花数C语言语言#include int main(void)int a,b,c;for(a=1;a10;+a)for(b=0;b10;+b)for(c=0;c”为命令提示符，表为命令提示符，表示示MATLABMATLAB正在处于准备状态。正在处于准备状态。o在命令提示符后键入命令并按下回车键后，在命令提示符后键入命令并按下回车键后，MATLABMATLAB就会执行所输入的命令，并在命令后面就会执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。给出计算结果。2.命令窗口命令窗口o变量名变量名=表达式表达式,字母的大小写表示不同的变量名。

6、字母的大小写表示不同的变量名。o表达式以分号（；）结尾，则不显示该结果。表达式以分号（；）结尾，则不显示该结果。o当程序运行出错时显示警告信息。当程序运行出错时显示警告信息。3.工作空间窗口工作空间窗口工作空间主要用于存储各种变量和程序运行工作空间主要用于存储各种变量和程序运行结果。结果。主要显示工作空间中所有变量的名称、大小、主要显示工作空间中所有变量的名称、大小、字节数和变量类型说明，可对变量进行查看、字节数和变量类型说明，可对变量进行查看、编辑、保存和删除等操作。编辑、保存和删除等操作。当前工作目录当前工作目录指指MATLABMATLAB运行文件时的目录，在当前运行文件时的目录，在当前目

7、录下的文件、函数首先被调用。目录下的文件、函数首先被调用。p当前工作目录可以更改。当前工作目录可以更改。4.当前工作目录当前工作目录5.命令历史窗口命令历史窗口自动保存所有用过的命令的历史记录，从而自动保存所有用过的命令的历史记录，从而方便用户查询。方便用户查询。如果要编辑和清除这些历史记录，可以选择如果要编辑和清除这些历史记录，可以选择Clear CommandsClear Commands菜单中的相关命令或菜单中的相关命令或其它方式。其它方式。通过双击或其它方式可进行历史命令的再运通过双击或其它方式可进行历史命令的再运行。行。可以生成可以生成mm文件。文件。1.4 MATLAB1.4 MA

8、TLAB的常用命令等的常用命令等1.1.常用命令常用命令2.2.快捷键快捷键3.3.标点标点1.1.常用命令常用命令主主要要用用来来管管理理目目录录、函函数数、变变量量、工工作作空空间间、文文件件和窗口等和窗口等。a=zeros(2);b=1 2;3 4save e:123.mat或workspace浏览器中“save as”；或已有文件123.mat时，save(123,a,b);load e:123.mat 或load(123.mat,a,b),从123文件载入变量。2.2.快捷键快捷键在在命命令令窗窗口口中中，MATLABMATLAB提提供供了了控控制制光光标标位位置置和和进进行行简单编

9、辑的快捷键。简单编辑的快捷键。3.标点在在MATLABMATLAB中，一些标点被赋予了特殊的功能。中，一些标点被赋予了特殊的功能。1.5 MATLAB1.5 MATLAB的帮助系统的帮助系统MATLABMATLAB为用户提供了完善的帮助系统。为用户提供了完善的帮助系统。1.1.命令窗口查询帮助系统命令窗口查询帮助系统2.2.联机帮助系统联机帮助系统3.3.联机演示系统联机演示系统4.4.远程帮助系统远程帮助系统1.1.命令窗口查询帮助系统命令窗口查询帮助系统2.2.联机帮助系统联机帮助系统用用户户可可以以通通过过三三种种方方法法进进入入MATLABMATLAB的的联联机机帮助系统帮助系统。直接

10、单击直接单击MATLABMATLAB主窗口中的主窗口中的“”按钮；按钮；选中选中HelpHelp菜单的前菜单的前4 4项中的任意一项；项中的任意一项；在命令窗口中执行在命令窗口中执行helpwinhelpwin、helpdeskhelpdesk 或或docdoc。3.3.联机演示系统联机演示系统可以通过以下方式打开联机演示系统。可以通过以下方式打开联机演示系统。p选择选择MATLABMATLAB主窗口菜单的主窗口菜单的【HelpHelp】|【DemosDemos】选项；选项；p在命令窗口输入在命令窗口输入demosdemos；p直接在帮助页面上选择直接在帮助页面上选择DemosDemos项。项

11、。4.4.远程帮助系统远程帮助系统http:/http:/http:/http:/http:/http:/1.6 MATLAB1.6 MATLAB应用示例应用示例【例1】绘制正弦函数在区间绘制正弦函数在区间0 100 10上的曲上的曲线。线。代码：x=0:0.1:10;y=sin(x)；plot(x,y)工作空间窗口命令历史窗口 【例例2 2】求求方方程程 x4+7x3 x4+7x3+9x-20=0+9x-20=0的全部根。的全部根。在MATLAB命令窗口输入：p=1,7,0,9,-20;%建立多项式系数向量 x=roots(p)%求根得到的结果是：x=-7.2254 -0.4286+1.54

12、05i -0.4286-1.5405i 1.0826【例例3 3】求解线性方程组求解线性方程组AX=B AX=B 1 1.5 2 9 7 3 0 3.6 0.5 -4 4 -4 其中A=7 10 -3 22 33 ，B=20 3 7 8.5 21 6 5 3 8 0 90 -20 16 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;b=3;-4;20;5;16;x=ab得到的结果是：x=3.5653 -0.9255 -0.2695 0.1435 0.0101【例例4 4】

13、用简短命令计算并绘制在用简短命令计算并绘制在0 0 x x 6 6范范围内的围内的sin(2x)sin(2x)、sinx2sinx2、sin2xsin2x。x=linspace(0,6)y1=sin(2*x),y2=sin(x.2),y3=(sin(x).2;plot(x,y1,x,y2,x,y3)阶梯图用四种方法描述cos(x)*sin(y)图形习习 题题1.简简述述MATLAB命命令令窗窗口口、历历史史命命令令窗窗口口和和工工作作空空间间窗窗口的主要功能。口的主要功能。2.在在命命令令窗窗口口输输入入“w=3+2”，然然后后依依次次使使用用clear和和clc命命令令，分分别别观观察察命命令令窗窗口口、工工作作空空间间窗窗口口和和历历史史命命令令窗窗口的变化。口的变化。3.输输入入变变量量a=3，分分别别在在命命令令窗窗口口和和工工作作空空间间窗窗口口修修改改为为5；在历史命令窗口重新运行。在历史命令窗口重新运行。4.通过命令窗口，查询函数通过命令窗口，查询函数sin的用法。的用法。5.5.在在 命命 令令 窗窗 口口 依依 次次 执执 行行“w=5;w=5;”、“p=2*wp=2*w”和和“q=p+wq=p+w”。6.6.在命令窗口同时执行下述代码：在命令窗口同时执行下述代码：w=5w=5；p=2*wp=2*w q=p+wq=p+w习习 题题