Matlab7.0Simulink6.0应用实例仿真与高效算法开发(第二章)

第二章MATLAB与MicrosoftOffice的连接MicrosoftOffice是当前应用最广泛的办公软件，MATLAB作为计算功能最完备、最系统的计算仿真软件，对于广大的科技人员，它与MicrosoftOffice的连接具有很广的应用价值，它会极大方便科研工作者的日常办公与科研。下面分别就两类Office软件的接口进行讨论。本章的内容如下◆MATLAB与MicrosoftWord的连接◆MATLAB与MicrosoftPowerPoint的连接2.1MATLAB与MicrosoftWord的连接MATLABNotebook成功地将MicrosoftWord和MATLAB结合在一起，MathWorks公司开发的该款软件为文字处理、科学计算和工程设计营造了一个完美的工作环境。这样MATLAB就兼具原有的计算能力和Word软件的编辑能力。MATLABNotebook可以在word中随时修改计算命令，计算并生成图像返回，使用户能在Word环境中“随心所欲地享用”MATLAB的浩瀚科技资源，营造了一个集文字处理、科学计算和工程设计为一体的工作环境。2.1.1安装MATLABNotebook安装使用MATLABNotebook之前，您的计算机必须已经安装过Word和MATLAB。由于Word和MATLAB版本不同，MATLABNotebook的安装方法也存在许多差异。本节中的安装方法是以MATLAB7.0和wordXP为例给出的。MATLAB7.0的Notebook是在MATLAB环境中安装的，具体步骤如下：[1]分别安装MATLAB7.0和WordXP，启动MATLAB7.0命令窗口；[2]在命令窗口输入：notebook-setupWelcometotheutilityforsettinguptheMATLABNotebookforinterfacingMATLABtoMicrosoftWordChooseyourversionofMicrosoftWord:[1]MicrosoftWord97[2]MicrosoftWord2000[3]MicrosoftWord2002(XP)[4]Exit,makingnochanges[3]根据安装的Word的版本选择相应的代号，本文选择如下：MicrosoftWordVersion:3这样，经选定、确认后系统会自动确定winword.exe和normal.dot的位置。当出现下面提示，表示Notebook安装结束。Notebooksetupiscomplete.通常6.5版本和7.0版本的Notebook的安装比其他的旧版本更加容易、便捷。其他版本比如6.1版的Notebook的安装还需要用户手动选择winword.exe和normal.dot的目录，而6.5版和7.0版的安装中只有在安装程序找不到所需文件时，它才会提示用户手工指定winword.exe和normal.dot的位置。这样你就可以使用MATLABNotebook了。有两种方法可以打开一个M-book文件。（1）直接在MATLAB命令窗口键入命令来新建或打开一个M-book文件：notebook%新建一个M-book这样就生成了一下窗口图2-1新建一个M-booknotebookC:\MATLAB7\work\m_book.doc%打开一个已经存在的M-book这样就打开了一个m_book.doc文件图2-2打开一个m_book.doc文件（2）先打开wordXP，然后选择【文件(F)】按钮下的【新建】选择“本机上的模板”如图2-3所示图2-3选择“本机上的模板”接着会弹出图2-4对话框，选定后新建的文档的菜单栏会增加一项，如图2-5所示图2-4创建M-book文件对话框图2-5增加的Notebook菜单栏2.1.2使用MATLABNotebook在Notebook中，文档、图像、表格、数学公式等的操作与在普通文档中完全相同。Notebook和MATLAB信息交换的基本单位为“细胞”。Notebook输入MATLAB中的命令组成细胞，再传到MATLAB中运行，运行输出的结果再以细胞的方式传回Notebook。这样就完成了Word和MATLAB的信息交换。1．在Word中执行操作的基本过程Notebook采用输入细胞(inputcell)来定义MATLAB的输入命令。步骤如下：（1）采用文本格式输入命令，在命令结束时不要按回车和空格键；（2）定义输入细胞。从Notebook菜单中选中“DefineInputCell”选项；（3）执行命令。从Notebook菜单中选中“EvaluateCell”选项或者Ctrl+Enter。其中输入细胞都显示为黑方括号包括的绿色字符，输出细胞都是黑方括号包括的蓝色字符，如果出现错误黑方括号包括的红色字符，其它文本都默认为黑色字符。示例如下：X=[123;456;789]%此行为绿色X=123456789结果显示为蓝色。X/0Warning:Dividebyzero.ans=InfInfInfInfInfInfInfInfInf警告提示也显示为蓝色。下面查看警告时的提示：X=[123;456;789]Y=[12;34]???Error:MissingMATLABoperator.错误提示以红色显示。2．实例【例2-1】在文本中间执行代码在Notebook中，可以把输入细胞放在文本中间运行，而不影响其它文本。步骤如下：（1）输入样本如下，将X=[123;456;789]放到文本中间。**************************************************欢迎来到“科研中国”！X=[123;456;789]让中国引领世界共同进步。**************************************************（2）将代码选中，如下所示**************************************************欢迎来到“科研中国”！X=[123;456;789]让中国引领世界共同进步。**************************************************（3）执行代码。从Notebook菜单下选择“EvaluateCell”，或者直接Ctrl+Enter，运行结果如下：X=123456789可见该运行结果与前部分的结果完全相同。【例2-2】绘制一幅图片（1）首先在Notebook中输入以下文本代码t=0:0.1:20;y=1-cos(t).*exp(-t/10);Time=[0,20,20,0];tt=[0.95,0.95,1.05,1.05];fill(Time,tt,'g'),axis([0,20,0,2]);xlabel('Time'),ylabel('Amplitude');holdonplot(t,y,'r','LineWidth',3)holdoffymax=max(y)（2）接着将上述代码选中，选择【Notebook】下的“DefineInputCell”，然后选择【Notebook】下的“EvaluateCell”或者Ctrl+Enter，那么会得到如下结果：t=0:0.1:20;y=1-cos(t).*exp(-t/10);Time=[0,20,20,0];tt=[0.95,0.95,1.05,1.05];fill(Time,tt,'g'),axis([0,20,0,2]);xlabel('Time'),ylabel('Amplitude');holdonplot(t,y,'r','LineWidth',3)holdoffymax=max(y)(以上代码为绿色)ymax=1.73340246810121416182000.20.40.60.811.21.41.61.82TimeAmplitude图2-6Notebook下得到的图形结果2.1.3Notebook使用时需要注意的问题(1)M-book文档中的MATLAB指令与标点符号都必须在英文状态下输入，不要把中文标点混杂在MATLAB指令中，否则会产生运行错误或造成死机；(2)MATLAB指令在M-book文档中运行的速度比在MATLAB命令窗口中慢很多，由于Notebook在执行指令过程中要调用MATLAB且需要相互交换信息，导致计算效率要比直接在MATLAB中要低很多；(3)带鼠标操作的图形交互指令不能在M-book文档中运行；(4)可将细胞转换为普通文本。步骤如下，首先将光标置于欲转换的“细胞”中，然后在菜单栏【Notebook】下选择“Undefinecells”，或者按下【Alt+U】，这样光标所在的“细胞”就被转换为普通文本，同时黑色的方括号对也被取消。当把输入细胞转换为普通文本时，对应的输出细胞也自动转换为文本，所有绿色的字符均变为黑色字符。(5)不管文本形指令是否在一个物理行，只要他们能同时被鼠标“点中”，那么它们总能成为一个输入细胞。2.3MATLAB与MicrosoftPowerPoint的连接MATLAB与MicrosoftPowerPoint的连接使用的仍然是MATLABNotebook。本节中将简单介绍如何使我们的幻灯片更加具有交互性，更生动，更具说服力，能够在演讲的现场进行复杂科学计算或改变参数的实时计算，同时给出数字和图形结果。在报告与教学中，这样的幻灯片更能吸引观众的注意力，增加观众的兴趣。1.在M-book中实现计算和可视化的演讲稿本例中制作如图2-7所示的Powerpoint文档幻灯片采用顺序播放，但每张幻灯片上带下划线的文字都设置有“超级链接”。点击“超级链接”之后，将会转到相应连接好的Word文件。下面简单介绍Powerpoint文档的制作步骤，保存为Sciei.ppt：（1）启动Powerpoint，选择空白文档，单击【确定】按钮；（2）新建幻灯片的格式用Powerpoint默认模板；（3）在新建幻灯片中输入内容；（4）选中“Matlab7.0／Simulink6.0高效算法开发与应用实例仿真”文本，选择主菜单【插入|超级链接】，在链接文件框中选择事先准备好的M-book文件。这样就进入了Notebook环境。一旦进入这种环境之后，就可以实现MATLAB的绝大部分计算功能。图2-7新建幻灯片2.直接引出GUI图形用户界面的演讲稿制作本节中要介绍的是如何从“幻灯片状态”直接启动“专门的图形用户界面”，进而可以直接进行科学演示。制作过程如下：(1)首先建立一个Powerpoint文档。(2)在MATLAB的当前工作目录建立一个名为Notebook_powerpoint.m的M文件，本例中的内容与例2-1中的代码相同。(3)在新建立的M-book文档中输入clfreset,whitebg,shg,Notebook_powerpoint。在Notebook中定义成【DefineAutoInitCell】，然后保存为Notebook_powerpoint.ppt文件。(4)在Powerpoint文档中选中“Matlab7.0／Simulink6.0高效算法开发与应用实例仿真”，制作超级链接，指向Notebook_powerpoint.ppt文件。播放幻灯片，就会出现例（）中类似的结果。