軟件基礎(chǔ)

1、MATLAB軟件基礎(chǔ)（礎(chǔ)（3課時(shí)）課時(shí)）教學(xué)目的了解MATLAB軟件的圖形功能，并能用M文件編寫(xiě)程序。會(huì)運(yùn)用MATLAB軟件進(jìn)行解決插值、擬合、解方程等問(wèn)題。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)運(yùn)用MATLAB軟件進(jìn)行求解。1MATLAB概述概述MATLAB是MATrixLABaty（“矩陣實(shí)驗(yàn)室”）的縮寫(xiě)，是由美國(guó)MathWks公司開(kāi)發(fā)的集數(shù)值計(jì)算、符號(hào)計(jì)算和圖形可視化三大基本功能于一體的，功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)單的語(yǔ)言。是國(guó)際公認(rèn)的優(yōu)秀數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件之一。20世紀(jì)

2、80年代初期，CleveMoler與JohnLittle等利用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了新一代的MATLAB語(yǔ)言，此時(shí)的MATLAB語(yǔ)言已同時(shí)具備了數(shù)值計(jì)算功能和簡(jiǎn)單的圖形處理功能。1984年，CleveMoler與JohnLittle等正式成立了Mathwks公司，把MATLAB語(yǔ)言推向市場(chǎng)，并開(kāi)始了對(duì)MATLAB工具箱等的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。1993年，Mathwks公司推出了基于個(gè)人計(jì)算機(jī)的MATLAB4.0版本，到了1997年又推出了MATLAB5.X

3、版本（Release11），并在2000年又推出了最新的MATLAB6版本（Release12）。現(xiàn)在，MATLAB已經(jīng)發(fā)展成為適合多學(xué)科的大型軟件，在世界各高校，MATLAB已經(jīng)成為線(xiàn)性代數(shù)、數(shù)值分析、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、優(yōu)化方法、自動(dòng)控制、數(shù)字信號(hào)處理、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真等高級(jí)課程的基本教學(xué)工具。特別是最近幾年，MATLAB在我國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中的應(yīng)用，為參賽者在有限的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確、有效的解決問(wèn)題提供了有力的保證。概括地講，整個(gè)MATLAB系統(tǒng)由

4、兩部分組成，即MATLAB內(nèi)核及輔助工具箱，兩者的調(diào)用構(gòu)成了MATLAB的強(qiáng)大功能。MATLAB語(yǔ)言以數(shù)組為基本數(shù)據(jù)單位，包括控制流語(yǔ)句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入輸出及面向?qū)ο蟮忍攸c(diǎn)的高級(jí)語(yǔ)言，它具有以下主要特點(diǎn)：1）運(yùn)算符和庫(kù)函數(shù)極其豐富，語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，編程效率高，MATLAB除了提供和C語(yǔ)言一樣的運(yùn)算符號(hào)外，還提供廣泛的矩陣和向量運(yùn)算符。利用其運(yùn)算符號(hào)和庫(kù)函數(shù)可使其程序相當(dāng)簡(jiǎn)短，兩三行語(yǔ)句就可實(shí)現(xiàn)幾十行甚至幾百行C或FTRAN的程序功能。2

5、）既具有結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句（如f循環(huán)、while循環(huán)、break語(yǔ)句、if語(yǔ)句和switch語(yǔ)句），又有面向?qū)ο蟮木幊烫匦浴?）圖形功能強(qiáng)大。它既包括對(duì)二維和三維數(shù)據(jù)可視化、圖像處理、動(dòng)畫(huà)制作等高層次的繪圖命令，也包括可以修改圖形及編制完整圖形界面的、低層次的繪圖命令。4）功能強(qiáng)大的工具箱。工具箱可分為兩類(lèi)：功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。功能性工具箱主要用來(lái)擴(kuò)充其符號(hào)計(jì)算功能、圖示建模仿真功能、文字處理功能以及與硬件實(shí)時(shí)交互的功能。而學(xué)科性

6、工具箱是專(zhuān)業(yè)性比較強(qiáng)的，如優(yōu)化工具箱、統(tǒng)計(jì)工具箱、控制工具箱、小波工具箱、圖象處理工具箱、通信工具箱等。5）易于擴(kuò)充。除內(nèi)部函數(shù)外，所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可讀可改的源文件，用戶(hù)可修改源文件和加入自己的文件，它們可以與庫(kù)函數(shù)一樣被調(diào)用。2MATLAB的安裝與啟動(dòng)的安裝與啟動(dòng)2.1MATLAB的安裝的安裝要用MATLAB6，首先必須在計(jì)算機(jī)上安裝MATLAB6應(yīng)用軟件，隨著軟件功能的不斷完善，MATLAB對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置

7、的要求越來(lái)越高。下面給出安裝和運(yùn)行MATLAB6所需要的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置?！鬗ATLAB6對(duì)硬件的要求CPU要求：PentiumII、PentiumIII、AMDAthlon或者更高；歷史命令窗口是MATLAB6新增添的一個(gè)用戶(hù)界面窗口，默認(rèn)設(shè)置下歷史命令窗口會(huì)保留自安裝時(shí)起所有命令的歷史記錄，并標(biāo)明使用時(shí)間，以方便使用者的查詢(xún)。而且雙擊某一行命令，即在命令窗口中執(zhí)行該命令。3.1.4發(fā)行說(shuō)明書(shū)窗口發(fā)行說(shuō)明書(shū)窗口（LaunchPad）發(fā)行

8、說(shuō)明書(shū)窗口是MATLAB6所特有的，用來(lái)說(shuō)明用戶(hù)所擁有的Mathwks公司產(chǎn)品的工具包、演示以及幫助信息。當(dāng)選中該窗口中的某個(gè)組件之后，可以打開(kāi)相應(yīng)的窗口工具包。3.1.5當(dāng)前目錄窗口當(dāng)前目錄窗口（CurrentDirecty）在當(dāng)前目錄窗口中可顯示或改變當(dāng)前目錄，還可以顯示當(dāng)前目錄下的文件，包括文件名、文件類(lèi)型、最后修改時(shí)間以及該文件的說(shuō)明信息等并提供搜索功能。3.1.6工作空間管理窗口工作空間管理窗口（Wkspace）工作空間管理窗

9、口是MATLAB的重要組成部分。在工作空間管理窗口中將顯示所有目前保存在內(nèi)存中的MATLAB變量的變量名、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、字節(jié)數(shù)以及類(lèi)型，而不同的變量類(lèi)型分別對(duì)應(yīng)不同的變量名圖標(biāo)。3.2MATLABMATLAB幫助系統(tǒng)幫助系統(tǒng)完善的幫助系統(tǒng)是任何應(yīng)用軟件必要的組成部分。MATLAB提供了相當(dāng)豐富的幫助信息，同時(shí)也提供了獲得幫助的方法。首先，可以通過(guò)桌面平臺(tái)的【Help】菜單來(lái)獲得幫助，也可以通過(guò)工具欄的幫助選項(xiàng)獲得幫助。此外，MATLAB也提

10、供了在命令窗口中的獲得幫助的多種方法，在命令窗口中獲得MATLAB幫助的命令及說(shuō)明列于表31中。其調(diào)用格式為：命令命令指定參數(shù)指定參數(shù)表3131命令說(shuō)明doc在幫助瀏覽器中顯示指定函數(shù)的參考信息help在命令窗口中顯示M文件幫助helpbrowser打開(kāi)幫助瀏覽器，無(wú)參數(shù)helpwin打開(kāi)幫助瀏覽器，并且見(jiàn)初始界面置于MATLAB函數(shù)的M文件幫助信息lookf在命令窗口中顯示具有指定參數(shù)特征函數(shù)的M文件幫助web顯示指定的網(wǎng)絡(luò)頁(yè)面，默認(rèn)

11、為MATLAB幫助瀏覽器例如：helpsinSINSineSIN(X)isthesineoftheelementsofXOverloadedmethodsHelpsymsin.m另外也可以通過(guò)在組件平臺(tái)中調(diào)用演示模型（demo）來(lái)獲得特殊幫助。3.3數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)MATLAB提供了多種方法將數(shù)據(jù)從磁盤(pán)或剪貼板中讀入MATLAB工作空間。具體的讀寫(xiě)方法可依據(jù)用戶(hù)的喜好以及數(shù)據(jù)的類(lèi)型來(lái)選擇。這里主要介紹文本數(shù)據(jù)的讀入。對(duì)于文本數(shù)據(jù)