軟件基礎

1、MATLAB軟件基礎（礎（3課時）課時）教學目的了解MATLAB軟件的圖形功能，并能用M文件編寫程序。會運用MATLAB軟件進行解決插值、擬合、解方程等問題。教學重點難點運用MATLAB軟件進行求解。1MATLAB概述概述MATLAB是MATrixLABaty（“矩陣實驗室”）的縮寫，是由美國MathWks公司開發(fā)的集數(shù)值計算、符號計算和圖形可視化三大基本功能于一體的，功能強大、操作簡單的語言。是國際公認的優(yōu)秀數(shù)學應用軟件之一。20世紀

2、80年代初期，CleveMoler與JohnLittle等利用C語言開發(fā)了新一代的MATLAB語言，此時的MATLAB語言已同時具備了數(shù)值計算功能和簡單的圖形處理功能。1984年，CleveMoler與JohnLittle等正式成立了Mathwks公司，把MATLAB語言推向市場，并開始了對MATLAB工具箱等的開發(fā)設計。1993年，Mathwks公司推出了基于個人計算機的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）?，F(xiàn)在，MATLAB已經(jīng)發(fā)展成為適合多學科的大型軟件，在世界各高校，MATLAB已經(jīng)成為線性代數(shù)、數(shù)值分析、數(shù)理統(tǒng)計、優(yōu)化方法、自動控制、數(shù)字信號處理、動態(tài)系統(tǒng)仿真等高級課程的基本教學工具。特別是最近幾年，MATLAB在我國大學生數(shù)學建模競賽中的應用，為參賽者在有限的時間內(nèi)準確、有效的解決問題提供了有力的保證。概括地講，整個MATLAB系統(tǒng)由

4、兩部分組成，即MATLAB內(nèi)核及輔助工具箱，兩者的調用構成了MATLAB的強大功能。MATLAB語言以數(shù)組為基本數(shù)據(jù)單位，包括控制流語句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結構、輸入輸出及面向對象等特點的高級語言，它具有以下主要特點：1）運算符和庫函數(shù)極其豐富，語言簡潔，編程效率高，MATLAB除了提供和C語言一樣的運算符號外，還提供廣泛的矩陣和向量運算符。利用其運算符號和庫函數(shù)可使其程序相當簡短，兩三行語句就可實現(xiàn)幾十行甚至幾百行C或FTRAN的程序功能。2

5、）既具有結構化的控制語句（如f循環(huán)、while循環(huán)、break語句、if語句和switch語句），又有面向對象的編程特性。3）圖形功能強大。它既包括對二維和三維數(shù)據(jù)可視化、圖像處理、動畫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）功能強大的工具箱。工具箱可分為兩類：功能性工具箱和學科性工具箱。功能性工具箱主要用來擴充其符號計算功能、圖示建模仿真功能、文字處理功能以及與硬件實時交互的功能。而學科性

6、工具箱是專業(yè)性比較強的，如優(yōu)化工具箱、統(tǒng)計工具箱、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，用戶可修改源文件和加入自己的文件，它們可以與庫函數(shù)一樣被調用。2MATLAB的安裝與啟動的安裝與啟動2.1MATLAB的安裝的安裝要用MATLAB6，首先必須在計算機上安裝MATLAB6應用軟件，隨著軟件功能的不斷完善，MATLAB對計算機系統(tǒng)配置

7、的要求越來越高。下面給出安裝和運行MATLAB6所需要的計算機系統(tǒng)配置?！鬗ATLAB6對硬件的要求CPU要求：PentiumII、PentiumIII、AMDAthlon或者更高；歷史命令窗口是MATLAB6新增添的一個用戶界面窗口，默認設置下歷史命令窗口會保留自安裝時起所有命令的歷史記錄，并標明使用時間，以方便使用者的查詢。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)行說明書窗口發(fā)行說明書窗口（LaunchPad）發(fā)行

8、說明書窗口是MATLAB6所特有的，用來說明用戶所擁有的Mathwks公司產(chǎn)品的工具包、演示以及幫助信息。當選中該窗口中的某個組件之后，可以打開相應的窗口工具包。3.1.5當前目錄窗口當前目錄窗口（CurrentDirecty）在當前目錄窗口中可顯示或改變當前目錄，還可以顯示當前目錄下的文件，包括文件名、文件類型、最后修改時間以及該文件的說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)結構、字節(jié)數(shù)以及類型，而不同的變量類型分別對應不同的變量名圖標。3.2MATLABMATLAB幫助系統(tǒng)幫助系統(tǒng)完善的幫助系統(tǒng)是任何應用軟件必要的組成部分。MATLAB提供了相當豐富的幫助信息，同時也提供了獲得幫助的方法。首先，可以通過桌面平臺的【Help】菜單來獲得幫助，也可以通過工具欄的幫助選項獲得幫助。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幫助的命令及說明列于表31中。其調用格式為：命令命令指定參數(shù)指定參數(shù)表3131命令說明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打開幫助瀏覽器，無參數(shù)helpwin打開幫助瀏覽器，并且見初始界面置于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)絡頁面，默認

11、為MATLAB幫助瀏覽器例如：helpsinSINSineSIN(X)isthesineoftheelementsofXOverloadedmethodsHelpsymsin.m另外也可以通過在組件平臺中調用演示模型（demo）來獲得特殊幫助。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)從磁盤或剪貼板中讀入MATLAB工作空間。具體的讀寫方法可依據(jù)用戶的喜好以及數(shù)據(jù)的類型來選擇。這里主要介紹文本數(shù)據(jù)的讀入。對于文本數(shù)據(jù)