matlab軟件設(shè)計及使用

《matlab程序設(shè)計及其應(yīng)用》的作者是李潤生，劉志君，陳銳，桂建國，是2021年清華大學(xué)出版社出版的圖書。本書主要針對電氣工程和自動化等相關(guān)專業(yè)的實(shí)際應(yīng)用問題，采用理論講解與實(shí)例應(yīng)用相結(jié)合的方式，系統(tǒng)介紹了自動控制原理、電力電子技術(shù)、電力拖動控制系統(tǒng)、繼電保護(hù)等專業(yè)課程的相關(guān)理論知識，并通過MATLAB仿真加以驗(yàn)證?！禡ATLAB程序設(shè)計及其應(yīng)用》以仿真軟件MATLAB/Simulink為基礎(chǔ)，主要針對電氣工程和自動化等相關(guān)專業(yè)的實(shí)際應(yīng)用問題，采用理論講解與實(shí)例應(yīng)用相結(jié)合的方式，系統(tǒng)介紹了自動控制原理、電力電子技術(shù)、電力拖動控制系統(tǒng)、繼電保護(hù)等專業(yè)課程的相關(guān)理論知識，并通過MATLAB仿真加以驗(yàn)證?！禡ATLAB程序設(shè)計及其應(yīng)用》具有實(shí)用性和可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，通過實(shí)例由淺入深地介紹MATLAB的技術(shù)與使用經(jīng)驗(yàn)，幫助讀者輕松掌握MATLAB仿真技術(shù)，高效解決科研與學(xué)習(xí)中的實(shí)際應(yīng)用問題?！禡ATLAB程序設(shè)計及其應(yīng)用》適合高等院校電氣工程、自動化等電類專業(yè)的本、?？粕褂茫策m合從事相關(guān)技術(shù)研究的科技人員使用。

MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于數(shù)據(jù)分析、無線通信、深度學(xué)習(xí)、圖像處理與計算機(jī)視覺、信號處理、量化金融與風(fēng)險管理、機(jī)器人，控制系統(tǒng)等領(lǐng)域。 [1] MATLAB是matrix&laboratory兩個詞的組合，意為矩陣工廠(矩陣實(shí)驗(yàn)室)，軟件主要面對科學(xué)計算、可視化以及交互式程序設(shè)計的高科技計算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計語言(如C、Fortran)的編輯模式。MATLAB和Mathematica、Maple并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。它在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計算方面首屈一指。行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等。MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來解算問題要比用C，F(xiàn)ORTRAN等語言完成相同的事情簡捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等軟件的優(yōu)點(diǎn)，使MATLAB成為一個強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件。在新的版本中也加入了對C，F(xiàn)ORTRAN，C++，JAVA的支持。

MATLAB是一款主要用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán)境的軟件。

一、MATLAB軟件的簡介：

MATLAB由美國mathworks公司所發(fā)布，主要應(yīng)用方面是數(shù)值計算、可視化程序設(shè)計、交互式程序設(shè)計等高科技計算環(huán)境。

它集數(shù)值分析、矩陣計算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等各種十分強(qiáng)大的功于一個易于使用、便于觀察的視窗之內(nèi)，可以為科學(xué)研究與工程設(shè)計等工作以及其他需要進(jìn)行有效數(shù)值計算的眾多科學(xué)任務(wù)提供了一種具體而又全面的解決方法。

同時，MATLAB還在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計語言的編輯模式，代表了當(dāng)今國際科學(xué)計算軟件的先進(jìn)水平。

二、MATLAB的主要功能有以下幾個方面：

1、進(jìn)行數(shù)值分析。

2、可以帶入數(shù)值和符號并進(jìn)行相關(guān)計算。

3、在工程方面，還可以利用科學(xué)的方法繪制復(fù)雜精確的圖像。

4、運(yùn)用于控制系統(tǒng)時，可以進(jìn)行設(shè)計與仿真等內(nèi)容。

5、在面對數(shù)字圖像時，可以對圖像進(jìn)行處理，編輯圖像的內(nèi)容。

6、可以對數(shù)字信號進(jìn)行處理。

7、在通訊系統(tǒng)中，可以完成設(shè)計與仿真等任務(wù)。

8、除了工程領(lǐng)域之外，還可以應(yīng)用于財務(wù)與金融工程的分析與仿真等工作。

MATLAB® 是一種對技術(shù)計算高性能的語言。它集成了計算，可視化和編程于一個易用的環(huán)境中，在此環(huán)境下，問題和解答都表達(dá)為我們熟悉的數(shù)學(xué)符號。典型的應(yīng)用有：

數(shù)學(xué)和計算

算法開發(fā)

建模，模擬和原形化

數(shù)據(jù)分析，探索和可視化

科學(xué)與工程制圖

應(yīng)用開發(fā)，包括圖形用戶界面的建立

MATLAB是一個交互式的系統(tǒng)，其基本數(shù)據(jù)元素是無須定義維數(shù)的數(shù)組。這讓你能解決很多技術(shù)計算的問題，尤其是那些要用到矩陣和向量表達(dá)式的問題。而要花的時間則只是用一種標(biāo)量非交互語言(例如C或Fortran)寫一個程序的時間的一小部分。 .

名稱“MATLAB”代表matrix laboratory(矩陣實(shí)驗(yàn)室)。MATLAB最初是編寫來提供給對由LINPACK和EINPACK工程開發(fā)的矩陣軟件簡易訪問的。今天，MATLAB使用由LAPACK和ARPACK工程開發(fā)的軟件，這些工程共同表現(xiàn)了矩陣計算的軟件中的技術(shù)發(fā)展。

MATLAB已經(jīng)與許多用戶輸入一同發(fā)展了多年。在大學(xué)環(huán)境中，它是很多數(shù)學(xué)類、工程和科學(xué)類的初等和高等課程的標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)工具。在工業(yè)上，MATLAB是高產(chǎn)研究、開發(fā)和分析所選擇的工具。

MATLAB以一系列稱為工具箱的應(yīng)用指定解答為特征。對多數(shù)用戶十分重要的是，工具箱使你能學(xué)習(xí)和應(yīng)用專門的技術(shù)。工具箱是是MATLAB函數(shù)(M-文件)的全面的綜合，這些文件把MATLAB的環(huán)境擴(kuò)展到解決特殊類型問題上。具有可用工具箱的領(lǐng)域有：信號處理，控制系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模糊邏輯，小波分析，模擬等等。

Matlab命令執(zhí)行方式有交互式的命令執(zhí)行與腳本兩種方式。交互式的命令執(zhí)行方式，在命令行窗口逐條輸入命令，MATLAB逐條解釋執(zhí)行;而腳本方式，將有關(guān)命令編成程序存儲在一個擴(kuò)展名為.m的文件中，每次運(yùn)行該腳本，Matlab就會自動依次執(zhí)行腳本中的命令。