MATLAB科学计算1.

MATLAB科学计算鲍颖单位：化工学院国家工业结晶工程技术研究中心电话：27405754E-mail：[e-mail]教与学授人以鱼不如授之以渔要求：带笔记本电脑MATLAB操作矩阵运算数值计算4课程内容最优化方法数据的可视化动画制作参考资料•出版物[1]宋兆基，徐流美等编著，Matlab6.5在科学计算中的应用.北京：清华大学出版社，2005[2]林雪松，周婧，林德斯编著，Matlab7.0应用集锦.北京：机械工业出版社，2006[3]李敏波译，MATLAB科学计算.AlfioQuarteroni,FaustoSaleri著,ScientificComputingwithMATLAB.北京：清华大学出版社,2005[4]李士雨.工程数学基础——数据处理与数值计算.北京：化学工业出版社,2005.[5]张韵华,梅奚成，陈效群编著.数值计算方法与算法.北京：科学出版社,2006.参考资料参考资料•网络资源1、MATLAB、Maple、Mathmatica、CMLIB美国国家技术标准研究所（NationalInstituteofStandardsandTechnology,NIST）核心数学程序库（NISTCoreMathLibrary）参考资料•网络资源5、IMSL程序库国际数理统计图书馆(InternationalMathematicalStatisticalLibrary)6、NAG程序库（NumericalAlgorithmsGroup）、SLATEC程序库美国能源部和能源科技中心的大型Fortran数学子程序集。或参考资料•MATLABHELP•Ppt:办公网-课程信息-课程资料严谨准确5成绩平时50%大作业50%独立完成:供者和受者均按60计按时提交:纸版、迟交按60计第1章MATLAB简介1.1MATLAB简介TheMathWorksInc.出品MatrixLaboratory（矩阵实验室）的简称与Mathematica、Maple并称三大数学软件20世纪70年代，诞生1984年，正式推向市场90年代，成为国际控制界的标准计算软件历程EvolutionofMATLABMATLAB创始人，现任MathWorks董事长和首席数学家曾任美国Michigan、Stanford和NewMexico大学教授1997年当选美国国家工程院院士CleveMoler版本释放编号年份版本释放编号年份MATLAB1.01984MATLAB5.3R111999MATLAB21986MATLAB5.3.1R11.1MATLAB31987MATLAB6.0R122000MATLAB3.51990MATLAB6.1R12.12001MATLAB41992MATLAB6.5R132002MATLAB4.2cR71994MATLAB6.5.1R13SP12003MATLAB5.0R81996MATLAB6.5.2R13SP2MATLAB5.1R91997MATLAB7R142004MATLAB5.1.1R9.1MATLAB7.0.1R14SP1MATLAB5.2R101998MATLAB7.0.4R14SP22005MATLAB5.2.1R10.1MATLAB7.1R14SP3版本释放编号年份版本释放编号年份MATLAB7.2R2006a2006MATLAB7.10R2010a2010MATLAB7.3R2006bMATLAB7.11R2010bMATLAB7.4R2007a2007MATLAB7.12R2011a2011MATLAB7.5R2007bMATLAB7.13R2011bMATLAB7.6R2008a2008MATLAB7.14R2012a2012MATLAB7.7R2008bMATLAB8.0R2012bMATLAB7.8R2009a2009MATLAB8.1R2013a2013MATLAB7.9R2009b？数值分析数值计算工程与科学绘图控制系统的设计与仿真数字图像、数字信号处理技术财务与金融工程应用好学好用好看特点1.2MATLAB环境双击桌面图标即可运行MatlabCommandWindow命令窗口——即时计算help函数名（列出与此函数相关的帮助文件）doc函数名（打开此函数的帮助文件）type函数名（显示此函数的M文件程序）edit函数名（在edit窗口打开此函数的M文件程序）CommandWindow中常用命令CommandWindow中常用命令who（显示内存变量）whos（显示内存变量详细信息）clc（清除CommandWindow内容）clearall（清除工作站中所有变量、函数）Currentfolder当前文件夹m文件的路径（各级文件夹）最好都用英文命名Workspace工作站存放变量值，类似ExcelCommandHistory命令历史Plots绘图窗口Apps工具窗口•Curvefittingtoolbox曲线拟合工具箱•OptimizationToolbox优化工具箱•Symbolicmathtoolbox符号运算工具箱•Controlsystemtoolbox控制系统工具箱•Systemidentificationtoolbox系统辨识工具箱•Signalprocessingtoolbox信号处理工具箱Apps工具窗口•Imageacquisitiontoolbox图像采集工具箱•Modelandsimulatebiologicalsysems生物系统模拟工具箱•Instrumentcontrollingtoolbox仪表控制工具箱•Neuralnetworktoolbox神经网络工具箱•Fuzzylogictoolbox模糊逻辑工具箱•Modelpredictivetoolbox模型预测工具箱Apps工具窗口Home主界面clearcommandCommandWindow清除CommandWindow内容CommandHistory清除CommandHistory窗口内容clearworkspaceVariables清除所有变量AllVariables,functions,breakpoints清除所有变量、函数和断点Home主界面HELP一、演示动画（DEMO）帮助点击home-help-examples，或者CommandWindow输入demoHELP二、文件式帮助help函数名doc函数名查询各种函数的使用方法三、命令式帮助NewScript创建一个新的m文件Editor编辑环境——m程序设计View视图（布局）Publish发布1.3MATLAB安装第一步，下载两个软件MATLABDAEMONTools（虚拟光驱）天外天—资源—北洋园PT点击种子勾选软件，输入MATLAB，搜索点击保存按钮新建文件夹,英文命名,如Matlab2015b下载MatlabR2015b（~8G）双击虚拟光驱安装程序，运行安装第二步，安装虚拟光驱桌面出现图标DAEMONTools第三步，安装MATLAB打开虚拟光驱加载MATLAB安装程序安装,不同版本略有不同,参考Readme.txt点击桌面图标打开DAEMONTools点击加载图标选择映像文件，打开双击载入镜像文件光驱出现安装文件双击setup.exebin\win64和bin\win32分别有64位和32位两种安装文件注意两点：密码激活其他均为默认设置MATLAB安装选择“不使用Internet”，点击下一步选择“我已有许可密钥”点击光驱中Serial文件夹，打开Readme.txt选择序列码粘贴，点击下一步指定安装位置，点击下一步开始安装选择“不使用Internet手动激活”勾选“输入许可证文件”，点击“浏览”从serial文件夹中选择license.lic文件从光驱“X:\serial\MatlabX32”or“X:\serial\MatlabX64”中复制bin文件夹所有内容，覆盖安装盘中的bin文件夹完成激活双击桌面图标即可运行MATLAB作业1安装最新版MATLAB2了解功能函数linspace的用法,查看它的M文件第2章MATLAB程序设计基础一、什么是m文件？在MATLAB中，为实现某一功能，将语句写到文件中，即以文件形式保存的源代码，就是MATLAB程序。用m做后缀，得名。2.1M文件及其分类M-file2.1M文件及其分类二、m文件的命名英文；区分大小写；避开常见的数值算法、函数名称。M-file2.1M文件及其分类MATLAB功能函数举例函数名功能函数名功能diff求导laplaceLaplace变换ode解常微分方程linsolve解线性方程组sum求和polyfit多项式拟合2.1M文件及其分类三、m文件的分类1、命令式m文件（脚本文件,scriptfile）没有输入输出参数；可以调用工作空间的数据；运行中产生的所有变量为全局变量；可以直接运行。2.1M文件及其分类2、函数式m文件(functionfile)function[输出变量]=函数名(输入变量)函数体（实现功能的各项指令）......单一输出变量时，[]可以省略引导词必须的建议做文件名2.1M文件及其分类特点1、调用时，调用语句中书写的函数名必须和函数文件名一致；2、不能调用工作空间的数据；3、程序中的变量均为局部变量，不保存在工作空间中，只在函数运行期间有效；4、不能直接运行。Home----NewScript2.2M文件的编辑、存储和运行Editor编辑环境——m程序设计新建一个文件夹，专用于保存m文件。路径中不要包含中文。2.2M文件的编辑、存储和运行M文件的编辑设置当前工作目录M文件的编辑M文件的编辑作为当前工作目录M文件的编辑Editor编辑环境——m程序设计M文件的编辑绿色：注释，非执行语句；%循环for-endfori=1:5y=2*iendplot(i,y,‘O’)黑色：程序主体；蓝色：控制流程,如function,if-end红色：错误Save保存文件文件名*.m备份文件*.asvM文件的保存点击RunM文件的运行CommandWindow输入程序名（不加后缀）回车，该程序运行M文件的运行语法错误——命令窗给出提示例如中文状态下的单引号例如两个矩阵相乘，维数不一致M文件的调试逻辑错误——没有提示任何错误提示，有输出，结果不对《程序调试方法》：宋叶志，贾东永编著，MATLAB数值分析与应用，北京：机械工业出版社，2009年7月第1版，458-468.Ctrl+c强制程序终止；语句后面加分号，表示不输出没有分号，结果输出到即时窗口%注释语句的标记；选中注释语句，右键—comment，取消注释，右键—uncomment；选中注释语句，Ctrl+r，取消注释，Ctrl+t↑重复刚刚执行的命令；按1次，重复执行倒数第1个的命令，按n次，重复执行倒数第n个命令。撤销上一步操作（Undo），Ctrl+Z重新执行上一步操作（Redo），Ctrl+Y建议在editor（非word）中编写程序，保证单引号、分号等是英文状态在主程序开始写上clearallM文件转化为word文件采用“只保留文本”的方式贴到word中；使用saveas，修改文件名后缀为doc；用记事本打开m文件，贴到word中。为了保留程序中的中