matlab软件设计及使用

《matlab程序设计及其应用》的作者是李润生，刘志君，陈锐，桂建国，是2021年清华大学出版社出版的图书。本书主要针对电气工程和自动化等相关专业的实际应用问题，采用理论讲解与实例应用相结合的方式，系统介绍了自动控制原理、电力电子技术、电力拖动控制系统、继电保护等专业课程的相关理论知识，并通过MATLAB仿真加以验证。《MATLAB程序设计及其应用》以仿真软件MATLAB/Simulink为基础，主要针对电气工程和自动化等相关专业的实际应用问题，采用理论讲解与实例应用相结合的方式，系统介绍了自动控制原理、电力电子技术、电力拖动控制系统、继电保护等专业课程的相关理论知识，并通过MATLAB仿真加以验证。《MATLAB程序设计及其应用》具有实用性和可操作性强的特点，通过实例由浅入深地介绍MATLAB的技术与使用经验，帮助读者轻松掌握MATLAB仿真技术，高效解决科研与学习中的实际应用问题。《MATLAB程序设计及其应用》适合高等院校电气工程、自动化等电类专业的本、专科生使用，也适合从事相关技术研究的科技人员使用。

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人，控制系统等领域。 [1] MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂(矩阵实验室)，软件主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式。MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。

MATLAB是一款主要用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境的软件。

一、MATLAB软件的简介：

MATLAB由美国mathworks公司所发布，主要应用方面是数值计算、可视化程序设计、交互式程序设计等高科技计算环境。

它集数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等各种十分强大的功于一个易于使用、便于观察的视窗之内，可以为科学研究与工程设计等工作以及其他需要进行有效数值计算的众多科学任务提供了一种具体而又全面的解决方法。

同时，MATLAB还在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

二、MATLAB的主要功能有以下几个方面：

1、进行数值分析。

2、可以带入数值和符号并进行相关计算。

3、在工程方面，还可以利用科学的方法绘制复杂精确的图像。

4、运用于控制系统时，可以进行设计与仿真等内容。

5、在面对数字图像时，可以对图像进行处理，编辑图像的内容。

6、可以对数字信号进行处理。

7、在通讯系统中，可以完成设计与仿真等任务。

8、除了工程领域之外，还可以应用于财务与金融工程的分析与仿真等工作。

MATLAB® 是一种对技术计算高性能的语言。它集成了计算，可视化和编程于一个易用的环境中，在此环境下，问题和解答都表达为我们熟悉的数学符号。典型的应用有：

数学和计算

算法开发

建模，模拟和原形化

数据分析，探索和可视化

科学与工程制图

应用开发，包括图形用户界面的建立

MATLAB是一个交互式的系统，其基本数据元素是无须定义维数的数组。这让你能解决很多技术计算的问题，尤其是那些要用到矩阵和向量表达式的问题。而要花的时间则只是用一种标量非交互语言(例如C或Fortran)写一个程序的时间的一小部分。 .

名称“MATLAB”代表matrix laboratory(矩阵实验室)。MATLAB最初是编写来提供给对由LINPACK和EINPACK工程开发的矩阵软件简易访问的。今天，MATLAB使用由LAPACK和ARPACK工程开发的软件，这些工程共同表现了矩阵计算的软件中的技术发展。

MATLAB已经与许多用户输入一同发展了多年。在大学环境中，它是很多数学类、工程和科学类的初等和高等课程的标准指导工具。在工业上，MATLAB是高产研究、开发和分析所选择的工具。

MATLAB以一系列称为工具箱的应用指定解答为特征。对多数用户十分重要的是，工具箱使你能学习和应用专门的技术。工具箱是是MATLAB函数(M-文件)的全面的综合，这些文件把MATLAB的环境扩展到解决特殊类型问题上。具有可用工具箱的领域有：信号处理，控制系统神经网络，模糊逻辑，小波分析，模拟等等。

Matlab命令执行方式有交互式的命令执行与脚本两种方式。交互式的命令执行方式，在命令行窗口逐条输入命令，MATLAB逐条解释执行;而脚本方式，将有关命令编成程序存储在一个扩展名为.m的文件中，每次运行该脚本，Matlab就会自动依次执行脚本中的命令。