MATLAB（矩阵实验室）是由美国MathWorks公司开发的第四代高层次的编程语言和交互式环境数值计算，可视化和编程；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允许矩阵操作、绘制函数和数据、算法实现、创建用户界面；MATLAB能和在其他语言，包括C、C++、Java和Fortran语言编写的程序接口；MATLAB可以分析数据、开发算法、建立模型和应用程序；MATLAB拥有众多的内置命令和数学函数，可以帮助您在数学计算，绘图和执行数值计算方法。MATLAB可以进行数值计算，可视化和应用程序的开发，这是一个高层次的语言。MATLAB提供了一个互动的环境，探索，设计和解决问题的迭代。MATLAB提供了广阔的线性代数，统计，傅立叶分析，筛选，优化，数值积分，解常微分方程的数学函数库。MATLAB提供了内置的数据可视化工具，用于创建自定义绘制的图形。MATLAB的编程接口给开发工具，提高代码质量和可维护性和性能的最大化。MATLAB提供了自定义的图形界面构建应用程序的工具。MATLAB提供了基于MATLAB算法集成了C，Java，NET和Microsoft Excel等与外部应用程序和语言功能。利用MATLAB计算数学的方方面面。以下是一些常用的数学计算，它最常用于： |
| 二、正文（主要内容包括软件安装、数据结构、数学运算、绘图、程序设计、数值计算、符号计算和simulink等。正文内容必须实事求是、客观真切、准确完备、合乎逻辑、层次分明、语言流畅、结构严谨，符合各学科、专业的有关要求，必须涵盖所有的知识点且要有结果、有仿真。） 一、软件安装 软件较大，我们要先行下载到自己的电脑上 1.鼠标右击【setup】选择【以管理员身份运行】。
2.选择【使用文件安装密钥】，点击【下一步】。
3.点击【安装】。
4.安装成功，点击【完成】。
二、数据结构 1.数值类型 整数型
2.浮点型
复数型 如a+bi
3.逻辑类型 & 逻辑与 | 逻辑或 ~ 逻辑非 Xor 逻辑异或 Any 有非零元素则为真 All 所有元素均为非零为真 Logical 将其他类型转化为逻辑类型，非零为真，零元素为假 % 注释 4.结构类型
直接输入法： 向量元素用[]括起来 元素之间用空格、逗号或分号分隔
冒号法： 创建无间隔行向量 表达式： a：b 创建带间隔行向量 表达式： a：b：c
Linspace通过直接定义元素个数，线性等分向量 用法：Linspace（第一个数，最后一个数，数量）
Logspace通过直接定义元素个数，对数等分向量 用法：Logspace（第一个数，最后一个数，数量）
直接输入法
M文件生成法 先用edit命令或者直接创建一个m文件，在m文件中编写相应的矩阵，在m文件中的矩阵的矩阵名最好不要和m文件的文件名相同。通过m文件名可以调用m文件中的矩阵。
文本文件生产法 运行路径要在文件中
Syms x 和sym x
三、数学运算 1.向量的叉积运算 （1）cross（a，b）：返回向量a和b的叉积。a和b必须是三维向量
（2）向量的点积运算 Dot（a，b）
2.矩阵运算 （1）逆矩阵inv（）
（2）点乘（点除） 也是每个元素乘（除）以数值形成的新矩阵
（3）幂运算
其余运算方式同数学矩阵运算方法相同 3.矩阵元素 （1）引用矩阵元素 X（m，：）：表示矩阵中的第m行元素。 X（：，n）：表示矩阵中的第n列元素。 X（m，n1：n2）：表示矩阵中的第m行n1到n2的元素。 （2）修改矩阵元素 D=[a；b c]：a为原矩阵，b，中包含要扩展的元素，d为扩充后的矩阵 A（m，：）=[]:删除a的第m行 A（：，n）=[]:删除a的第n列 A（m，n）=a；A（m，：）；A（：，n）=[a b c….]:对A的第m行第n列的元素赋值； 对A的第m行赋值；对A的第n列赋值
四、绘图 1.Figure命令 Figure：创建一个图形窗口 Figure（n）：创建一个编号为figure（n）的图形窗口
2.Plot指令 Plot（x）： Plot（x，y）： Plot（x1，y1，x2，y2）： 绘制y=2*exp（-0.5*x）.*sin（2*pi*x）；
4.多次叠绘 Hold on ：保持当前坐标轴和图形，并可以接受下一次绘制； Hold off ：取消当前坐标轴和图形保持，在这种状态下，调用plot绘制完全新的图形，不保留以前的坐标格式曲线 Ezplot（f，[min。max]）：按照x的指定取值范围（min<x<max）绘制函数f=f（x）的图形 Fplot：专门的画图命令通过内部自适应算法，画出来的图像光滑准确 五、程序设计基础 Edit打卡M文件编译器 M文件：M文件有两种形式一种是命令文件另一种是函数文件 命令文件 可以用来定义常使用的大型变量。 函数文件的调用 一般格式为：[输出实参表]=函数名（输入实参表） 选择结构 If语句
If 条件 语句组 End
If 条件 语句组1 Else 语句组2 End Switch语句 Switch 表达式 Case 值1 代码1； Case 值2 代码2： Otherwise 代码3； End Try语句 Try 语句组1 Catch 语句组2 End 循环结构 （1）For循环 For 循环变量=表达式1：表达式2：表达式3 循环体； End (2)while循环 While 条件 循环体； End 六、数值计算 数值计算的特点： 数值计算有差值 数值计算在计算之前必须定义变量并赋值 数值计算速度较快 函数插值：根据给定的有限个样本点，产生另外的估计点以达到数据更为平滑的效果 Yi=intrp1（x，y，xi，’method’） Method有四种 nearest：最邻近插值、linear：线性插值、spline：三次样条插值、cubic/pchip：立方插值 如图用四种方式插值sin在pi/2的值
曲线拟合 作最小二乘多项式f（x）=a1xm+….amxm拟合得到a1到am的系数值 P=polyfit（x，y，m）：x和y为对应的函数和函数值，m为多项式拟合次数 多项根式求解 求多项式的跟用一维矩阵a表示多项式的系数（行向量） X=roots（a）便可以得到n行多项式的根（列向量）
七、符号计算 factor（S）:对S分解因式，S是符号表达式或符号矩阵 expand（S）：对S进行展开，S是符号表达式或符号矩阵。 collect（S）:对S合并同类项，S是符号表达式或符号矩阵。 collect（S，v）：对S按变量v合并同类项，S是符号表达式或符号矩阵。 八、simulink基础 Simulink内置的分析工具包括各种仿真算法、系统线性化、寻求平衡点等。 工作原理 1.模型编译阶段。Simulink引擎调用模型编译器，将模型翻译成可执行文件。 2.连接阶段。Simulink引擎按执行次序创建运行列表，初始化每个模块的运行信息。 3.仿真阶段。Simulink引擎从仿真的开始到结束，在每一个采样点按运行列表计算各模块的状态和输出。
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| 三、收获 MATLAB中有丰富的图形处理能力，提供了绘制各种图形、图像数据的函数。他提供了一组绘制二维和三维曲线的函数，他们还可以对图形进行旋转、缩放等操作。MATLAB内部还包含丰富的数学函数和数据类型，使用方便且功能非常强大。 本学期通过对MATLAB的系统环境，数据的各种运算，矩阵的分析和处理，程序设计，绘图，数值计算及符号运算的学习，初步掌握了MATLAB的实用方法。通过理论课的讲解与实验课的操作，使我在短时间内学会使用MATLAB，同时，通过上机实验，对理论知识的复习巩固实践，可以自己根据例题编写设计简单的程序来实现不同的功能，绘制出比较满意的二维三维图形，在实践中找到乐趣。 MATLAB是一个实用性很强，操作相对容易，比较完善的工具软件，使用起来比较方便，通过操作可以很快看到结果，能够清晰的感觉到成功与失败，虽然课程中也会出现一些小问题，但是很喜欢这门课程。 |
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