Matlab简介.ppt

1、MATLAB简介简介1MATLAB应用领域嵌入式系统控制系统数字信号处理通讯系统图像处理与计算机视觉物联网FPGA设计2机械电子学测试与测量计算生物学金融工程机器人数据分析MATLAB主界面启动：单击MATLAB图标打开退出：在命令窗口输入“exit”或“quit”34MATLAB语言的基本要素Matlab语言构建：变量常量数值符串运算符标点等5数组数组的定义相当简捷，主要有三种格式：xx1:step:x2 （初始值：步长：尾元素数值限）y=linspace(x1,x2,n)(初始值:终止值:数组元素个数)n默认为100y=logspace(x1,x2,n)(初始值:终止值:数组元素个数)n默

2、认为506矩阵的运算矩阵的代数运算矩阵的逻辑运算矩阵的比较关系矩阵元素的数据交换7MATLAB程序设计ScriptFunctionExampleClassSystem ObjectFigureGraphical User InterfaceCommon ShortcutSimulink ModelStateflow chartSimulink project8M文件M文件就是由matlab语言编写的可在matlab语言环境下运行的程序源代码文件。Matlab语言中的M文件可分为命令式（script）和函数式（function）两种形式。M文件可在matlab的程序编辑器中编写，也可在其他的文本

3、编辑器中编写，并以“.m”为扩展名加以保存。9M文件-命令式文件就是命令行的简单叠加，matlab会自动按顺序执行文件中的命令。命令式文件在运行过程中可以调用matlab工作域内所有的数据，而且所产生的所有变量均为全局变量。10M文件-函数式文件主要用于解决计算中的参数传递和函数调用的问题。函数式的标志是它的第一行为function语句。函数式文件可以有返回值，也可以没有。函数式文件执行之后，只保留最后结果，不保留任何中间过程，所定义的变量也仅在函数内部起作用，并随着调用的结束而被清除。即除无特殊声明外，其变量均为局部变量。注意：存储函数式M文件时文件名要与主函数名相一致。11M文件-函数式文

4、件12程序流程控制ForWhileif-else-endswitch-case13程序流程控制-FOR语句流程控制语句中的基础，使用该循环语句可以以指定的次数重复执行循环体内的语句。for循环语句的调用形式：for 循环控制变量=（可以是已定义的向量，也可在for循环语句中定义）循环体 end14程序流程控制-WHILE语句以执行次数是否达到指定值来判断的。while循环语句的一般形式：while 循环体 end循环判断语句为某种形式的逻辑判断表达式。当表达式的值为真时就执行循环体内的语句；否则退出。当循环判断语句为矩阵时，当且仅当所有的矩阵元素非零时，逻辑表达式的值为真。15程序流程控制-I

5、F-ELSE-END语句if-else-end语句的一般形式：if 逻辑值为“真”时执行语句 else 逻辑值为“假”时执行语句 end16程序流程控制-SWITCH-CASEswitch-case语句是用于解决多分支判断选择的问题。switch-case语句的一般表达形式：switch case 选择判断值1 选择判断语句1case 选择判断值2 选择判断语句2otherwise 判断执行语句end17图形处理-二维图形绘制二维图形最常用的函数是plot函数。其调用格式：plot(Y)若Y为向量，则绘制的图形以向量索引为横坐标值，以向量分量值为纵坐标值；若Y为矩阵，则绘制Y的列向量对其坐标索

6、引的图形；若Y为一复向量（矩阵），则plot(Y)相当于plot(real(Y),imag(Y)。而在其他形式的函数调用中，元素的虚部将被忽略。18图形处理-二维图形plot(X,Y)X为横坐标，Y为纵坐标。plot(X,Y,s)X为横坐标，Y为纵坐标。s为一字符，可以代表不同的线型、点标、颜色。注意：向量X和Y必须是同维数的，也必须同是行向量或列向量。当变量X和Y是同阶矩阵时，将按矩阵的行或列进行操作。特别的，变量Y可以包含多个符合要求的向量，这时将在同一幅图中绘制所有的图形。19图形处理-三维图形plot3(x,y,z,s)plot3也可以以矩阵作为输入参数，这时要求3个输入矩阵必须结构相

7、同。网格函数 mesh(x,y,z)绘制三维面的网格图。X,Y=meshgrid(x,y)划分平面网格。x，y为给定的向量，矩阵（X，Y）是网格划分后的数据矩阵。meshc(x,y,z)绘制将网格与等高线结合的三维面图。meshz(x,y,z)绘制以边界面屏蔽的网格图surf(x,y,z)绘制三维着色面图20图形处理-举例21图形处理图形的标注坐标标注文本标注交互式文本标注图例标注图形的保持与子图 图形的保持子图22GUI23MATLAB解决的数学问题解析解与数值解数值线性代数问题及求解微积分问题的MATLAB求解常微分方程的数值解法非线性方程与最优化问题求解数据插值与统计分析24SIMULI

8、NK简介25SIMULINK简介Commonly used blocks：常用模块Continuous：连续性模块Discontinuous：非续性模块Discrete：离散模块logic and bit operations：逻辑和位操作模块组lookup Tables：查询表模块组Math Operations：数学运算模块组Model Verification：模型验证模块库Model-Wide utilities：型实用模块库Ports&Subsystems：端口和子系统模块库Signal Attributes：信号属性置模块组Signal Routing：信号路线发送模块组Sinks

9、：输出池模块组Sources：信号模块组User-Defined Functions：用户定义函数模块组26SIMULINK简介-常用模块27SIMULINK简介-举例单闭环调速系统模型28S函数在实际应用中，通常会发现有些过程用普通的Simulink模块不容易搭建，可以使用Simulink支持的S-函数模块，像标准Simulink模块那样直接调用。可以用MATLAB语言、C语言、C+、Fortran和Ada等语言编写。非常常用29电气系统仿真30MATLAB工具箱MATLAB 信号处理与通信MATLAB 数学、统计与优化MATLAB 控制系统设计与分析MATLAB 图像处理与计算机视觉MAT

10、LAB 测试&测量MATLAB 数据库访问与报告MATLAB 代码生成Simulink 信号处理与通信Simulink 物理建模31MATLAB工具箱-控制类控制系统工具箱Control System Toolbox主要处理以传递函数系统辨识工具箱System Identification Toolbox系统辨识就是通过测量研究对象在人为输入下的输出响应，或正常运行时的输入输出数据记录，加以必要的数据处理和数学计算，估计出对象的数学模型。作用是模糊逻辑工具箱Fuzzy Logic Toolbox鲁棒控制工具箱Robust Control Toolbox模型预测控制工具箱Model Predic

11、tive Control Toolbox航空航天工具箱Aerospace Toolbox32MATLAB控制箱-测试测量类Data Acquisition Toolbox（数据采集工具箱）Instrument Control Toolbox（仪表控制工具箱）Image Acquisition Toolbox（图像采集工具箱）OPC Toolbox（OPC开发工具箱）Vehicle Network Toolbox（车载网络工具箱）33MATLAB控制箱-物理建模类Simscape（物理模型仿真模块组）SimMechanics（机构动态仿真模块组）SimDriveline（传动系统系统仿真模块组）SimHydraulics（液压仿真模块组）SimRF（RF 仿真模块组）SimElectronics（电子仿真模块组）SimPowerSystems（动力系统仿真模块组）34