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Matlab在基础物理学中的应用举例2

Matlab在基础物理学中的应用举例2
Matlab在基础物理学中的应用举例2

Matlab在基础物理学中的应用举例(二)(光栅光强分布)

2011-01-03 13:48:07| 分类:Matlab Sky | 标签:matlab 光强光栅sin 分布|字号大中小订阅

运用Matlab画出光栅的衍射光强分布。

采取国际单位制,并赋给公式中的各个物理量合理的数值,仿照双缝干涉的示例,编写Matlab程序如下:

a=0.01e-3;b=0.04e-3;d=a+b;D=1; N=8; %为光栅各个参数赋值

lamda=600e-9; %光的波长

x=-0.2:0.0003:0.2;y=-1:0.03:1; %屏上观察平面的大小

[X,Y]=meshgrid(x,y); %组成数据网格

sinsita=X./(D^2+X.^2).^0.5; %计算sin(θ)

arfa=pi*a*sinsita./lamda; %计算α

beita=pi*d*sinsita./lamda; %计算β

I=(sin(arfa).^2./(arfa.^2)).*(sin(N.*beita).^2./(sin(beita).^2)); %相对光强分布figure; %开辟图形窗口

plot(x,I); %画光强与观察点位置关系图

figure;view(0,90); %新开图形窗口并在xy 平面内观察

hold on

colormap(gray); %选择灰度色图

mesh(X,Y,I); %绘制衍射图样

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matlab的特点

第一章绪论 MATLAB软件的特点 MATLAB是美国MathWorks公司自20世纪80年代中期推出的数学软件,具有优秀的数值计算能力和卓越的数据可视化能力,可以提供与矩阵有关的强大的数据处理和图形显示功能, 为软件开发人员在程序编制过程中实现数值计算和图 形显示新添了又一行之有效的开发平台,所以一经推出便使其很快在数学软件中脱颖而出。到目前为止,其最高版本版已经推出。随着版本的不断升级,它在数值计算及符号计算功能上得到了进一步完善。MATLAB已经发展成为多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件,在控制、通信、信号处理及科学计算等领域中得到广泛的应用,已经被认可为能够有效提高工作效率、改善设计手段的工具软件。 MATLAB语言最大的特点是简单和直接,它主要有如下特点。 1.编程效率高 MATLAB是一种面向科学与工程计算的高级语言,允许使用数学形式的语言编写程序,且比BASIC、FORTRAN和C等语言更加接近我们书写计算公式的思维方式,用MATLAB编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题。因此,MATLAB 语言也可通俗地称为演算纸式科学算法语言。由于它编写简单,所以编程效率高,易学易懂。 2.用户使用方便 MATLAB语言是一种解释执行的语言(在没被专门的工具编译之前),它灵活、方便,其调试程序手段丰富,调试速度快,需要学习时间少。人们用任何一种语言编写程序一般都要经过四个步骤:编辑、编译、链接,以及执行和调试。各个步骤之间是顺序关系,编程的过程就是在它们之间做瀑布型的循环。MATLAB语言与其他语言相比,较好的解决了上述问题,把编辑、编译、链接和执行融为一体。它能在同一画面上进行灵活操作,快速排除输入程序中的书写错误、语法错误以至语义错误,从而加快了用户编写、修改和调试程序的速度,可以说在编程

MATLAB与仿真应用

摘要 MATLAB是美国mathworks公司开发的大型数学计算软件,它具有强大的矩阵处理和绘图功能,已经广泛地应用于科学研究和工程技术的各个领域,MATLAB 以矩阵和向量为基本数据单元,提供了丰富的矩阵操作和矩阵运算功能,并在这些基本运算基础上提供了可供各种科学研究和工程技术门类使用的工具箱。极大地方便了科学计算和工程问题的求解,使得科技人员从复杂的变成工作中解放出来,专注于数学模型的建立。本文着重介绍MATLAB的基本操作和一些基础应用,并通过例子来阐述说明,熟悉MATLAB函数调用,了解其在电工电子技术中的应用。掌握Matlab基本语法结构及调试方法,熟悉Matlab函数调用,熟练其用于电工电子的一些计算,并学会用Matlab/Simulink进行简单电路的仿真。 一、MALTISM简介 MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、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,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 在MATLAB函数库中,除了基本初等函数外,还有初等矩阵和矩阵变换、线性代数方程组合矩阵特征的求解、多项式运算和求根、函数的插值和数据的多项式拟合、数值积分和常数微分方程数值解、函数求极值、单变量非线性方程求解根、数据分析和傅里叶变换,以及某些特殊的矩阵函数和数学函数,这些函数都可以直接调用。用户可以根据自己的需要任意扩充函数库。 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。MATLAB可以进行矩阵运算、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,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。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。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用. 二、MATLAB的应用。 MATLAB产品族可以用来进行以下各种工作: ●数值分析 ●数值和符号计算

MATLAB优势和特点2

MATLAB优势和特点 2010-02-24 01:59:37| 分类:软件频道| 标签:无|字号大中小订阅 MATLAB自1984年由美国MathWorks1公司推向市场以来,历经十几年的发展,现已成为国际公认的最 优秀的科技应用软件。 MATLAB既是一种直观、高效的计算机语言,同时又是一个科学计算平台。它为数据分析和数据可视化、算法和应用程序开发提供了最核心的数学和高级图形工具。根据它提供的500多个数学和工程函数,工程技术人员和科学工作者可以在它的集成环境中交互或编程以完成各自的计算。 谈到MATLAB,就不能不涉及MathWorks公司的另一重要的伴随产品Simulink。Simulink是用来对真实世界的动力学系统建模、模拟和分析的软件。Simulink提供了基于MATLAB核心的数值、图形、编程功能的一个块状图界面,通过块与块的联线和属性设置,用户很容易构建出符合特定要求的模型,并对模 型进行分析和模拟。 MATLAB的组成 MATLAB大家庭有许多成员,包括应用程序开发工具、工具箱、数据存取工具、学生产品、状态流图、 模块集、代码生成工具等。 其中,应用程序开发工具包括了MATLAB编译器、C/C++数学库、MATLAB Web服务器、MATLAB 运行服务器,这些工具可以建立和发布独立于MATLAB环境的应用程序;工具箱实际上是一些高度优化并且是面向专门应用领域的函数的集合。仅随软件提供的工具箱可支持的领域就有信号和图象处理、控制系统设计、最优化、金融工程、符号数学、神经网络等等。工具箱的最大的特点是它的开放性,几乎所有函数都是用MATLAB语言写成的(只有少数工具箱的某些函数是使用C语言写成的动态库函数),因而可以直接阅读和加以改写,用户也可以自行开发适合特定领域的工具箱;数据存取工具提供了从外部数据源获取数据的简易途径,这些数据源包括外部硬件和外部数据库(与JDBC、ODBC兼容);而学生产品则是专门针对美国和加拿大地区的学生而发布的MATLAB的简易和廉价版本。 状态流图是一个专门针对事件驱动系统建模和设计的图形化的模拟环境;模块集是面向应用领域的模块(Simulink的基本单位)的集合,这些模块可以直接用于Simulink模型中;代码生成工具可以从Simulink 模型或状态流图中产生可定制的C和Ada代码,以便实现快速原型和硬件在线模拟。 MATLAB的特点 总的来说,该软件有三大特点。一是功能强大。具有数值计算和符号计算、计算结果和编程可视化、数学和文字统一处理、离线和在线计算等功能;二是界面友善、语言自然。MATLAB以复数处理作为计算单元,指令表达与标准教科书的数学表达式相近;三是开放性强。该公司本身就推出了30多个应用工具箱,而世界上超过200家公司开发出与MATLAB兼容的第三方产品,这些产品向用户提供更多的工具箱、模块集、与其他商业产品的接口等。下面仅对第二个特点作一些解释。 语言自然是MATLAB深受用户喜爱的重要原因之一。在MATLAB中,基本的计算单元是矩阵,复数或实数则可以理解为1×1的矩阵。MATLAB的很多运算都是直接针对矩阵的,所以表示起来也就特别方便。例如,复数“A=3+2i”,在MATLAB中表示就是“A=3+2i”。又如,要计算两个矩阵C、D的乘积,可以表示为“C×D”,而不像大多数计算机语言那样需要用户编写循环语句来实现。 MATLAB的这些特点使它获得了对应用学科(特别是边缘学科和交*学科)的极强适应力,并很快成为应用学科计算机辅助分析、设计、教学,乃至科技文字处理不可缺少的基础软件。 MATLAB与图象处理 图象处理工具包是由一系列支持图象处理操作的函数组成的,所支持的图象处理操作有:几何操作、区域操作和块操作;线性滤波和滤波器设计;变换(DCT变换);图象分析和增强;二值图象操作等。 图象处理工具包的函数,按功能可以分为以下几类:图象显示;图象文件输入与输出;几何操作;象素值和统计;图象分析与增强;图象滤波;线性二维滤波器设计;图象变换;领域和块操作;二值图象操

matlab特点及应用领域

MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、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,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 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。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连 matlab开发工作界面 接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 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。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。 一种语言之所以能如此迅速地普及,显示出如此旺盛的生命力,是由于它有着不同于其他语言的特点。正如同FORTRAN和C等高级语言使人们摆脱了需要直接对计算机硬件资源进行操作一样,被称作为第四代计算机语言的MATLAB,利用其丰富的函数资源,使编程人员从繁琐的程序代码中解放出来。MATLAB的最突出的特点就是简洁。MATLAB 用更直观的、符合人们思维习惯的代码,代替了C和FORTRAN语言的冗长代码。MATLAB给用户带来的是最直观、最简洁的程序开发环境。以下简单介绍一下MATLAB的主要特点。 ①语言简洁紧凑,使用方便灵活,库函数极其丰富。MATLAB程序书写形式自由,利用其丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务,压缩了一切不必要的编程工作。由于库函数都由本领域的专家编写,用户不必担心函数的可靠性。可以说,用MATLAB进行科技开发是站在专家的肩膀上。 具有FORTRAN和C等高级计算机语言知识的读者可能已经注意到,如果用FORTRAN或C语言去编写程序,尤其当涉及矩阵运算和画图时,编程会很麻烦。例如,如果用户想求解一个线性代数方程,就得编写一个程序块读入数据,然后再使用一种求解线性方程的算法(例如追

matlab特点及应用领域

MATLAB就是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、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与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,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB与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。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数与数据、实现算法、创建用户界面、连 matlab开发工作界面 接其她编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位就是矩阵,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。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。 一种语言之所以能如此迅速地普及,显示出如此旺盛的生命力,就是由于它有着不同于其她语言的特点。正如同FORTRAN与C等高级语言使人们摆脱了需要直接对计算机硬件资源进行操作一样,被称作为第四代计算机语言的MATLAB,利用其丰富的函数资源,使编程人员从繁琐的程序代码中解放出来。MATLAB的最突出的特点就就是简洁。MATLAB用更直观的、符合人们思维习惯的代码,代替了C与FORTRAN语言的冗长代码。MATLAB给用户带来的就是最直观、最简洁的程序开发环境。以下简单介绍一下MATLAB的主要特点。 ①语言简洁紧凑,使用方便灵活,库函数极其丰富。MATLAB程序书写形式自由,利用其丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务,压缩了一切不必要的编程工作。由于库函数都由本领域的专家编写,用户不必担心函数的可靠性。可以说,用MATLAB进行科技开发就是站在专家的肩膀上。 具有FORTRAN与C等高级计算机语言知识的读者可能已经注意到,如果用FORTRAN或C语言去编写程序,尤其当涉及矩阵运算与画图时,编程会很麻烦。例如,如果用户想求解一个线性代数方程,就得编写一个程序块读入数据,然后再使用一种求解线性方程的算法(例如追赶法)编写一个程序块来求解方程,最后再输出计算结果。在求解过程中,

论述MATLAB软件的重要性

论述MATLAB软件的重要性 计算机与信息管理工程学院 光信息科学与技术 王强 200807040050 MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,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,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、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,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 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。MATLAB可以进行矩阵运算、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,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 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。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用。 MATLAB的优势: (1)友好的工作平台和编程环境 MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件,其中许多工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着MATLAB的商业化以及软件本身的不断升级,MATLAB的用户界面也越来越精致,更加接近Windows的标准界面,人机交互性更强,操作更简单。而且新版本的MATLAB提供了完整的联机查询、帮助系统,极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统,程序不必经过编译就可以直接运行,而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。 (2)简单易用的程序语言 Matlab是一个高级的矩阵/阵列语言,它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出

matlab的语言特点

Matlab语言的特点 Matlab具有用法简单、灵活、程式结构性强、延展性好等优点,已经逐渐成为科技计算、视图交互系统和程序中的首选语言工具。特别是它在线性代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、动态系统仿真等方面表现突出,已经成为科研工作人员和工程技术人员进 行科学研究和生产实践的有利武器。 Matlab的技术特点 语言简洁紧凑,语法限制不严,程序设计自由度大,可移植性好。Matlab是一个高级的矩阵/阵列语言,它包含控制语句、函数、数据结构、输入输出和面向对象编程特点。Matlab以矩阵为基础,不需要预先定义变量和矩阵(包括数组)的维数,可以方便地进行矩 阵的算术运算、关系运算和逻辑运算等。而且Matlab有特殊矩阵专门的库函数,可以高效 地求解诸如信号处理、图像处理、控制等问题。 运算符、库函数丰富Matlab的一个重要特色就是具有一套程序扩展系统和一组称之 为工具箱的特殊应用子程序,每一个工具箱都是为某一类学科专业和应用而定制的。Matlab包含两个部分:核心部分和各种可选的工具箱。核心部分中有数百个核心内部函数。其工具箱又分为两类:功能性工具箱和学科性工具箱。功能性工具箱主要用来扩充其符号 计算功能,图示建模仿真功能,文字处理功能以及与硬件实时交互功能;而学科性工具箱 是专业性比较强的,如control,toolbox,signl proceessingtoolbox,commumnicationtoolbox 等。这些工具箱都是由该领域内学术水平很高的专家编写的,所以用户无需编写自己学科 范围内的基础程序就可直接进行高、精、尖的研究。 强大的数值(矩阵)运算功能Matlab是一个包含大量计算算法的集合。其拥有600 多个工程中要用到的数学运算函数,可以方便的实现用户所需的各种计算功能。函数中所 使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果,而前经过了各种优化和容错处理。在 通常情况下,可以用它来代替底层编程语言,如C和C++。在计算要求相同的情况下,使 用Matlab的编程工作量会大大减少。Matlab的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸 如矩阵、特征向量、快速傅立叶变换的复杂函数。函数所能解决的问题其大致包括矩阵运 算和线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程组的求解、符号运算、傅立叶变换和数据 的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函数和其他初等 数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等。 界面友好、编程效率高Matlab程序书写形式自由,被称为“草稿式”语言,这是因 为其函数名和表达更接近我们书写计算公式的思维表达方式,编写Matlab程序犹如在草稿 纸上排列公式与求解问题,因此可以快速地验证工程技术人员的算法。此外Matlab还是一 种解释性语言,不需要专门的编译器。具体地说,Matlab运行时,可直接在命令行输入Matlab语句,系统立即进行处理,完成编译、链接和运行的全过程。利用丰富的库函数避 开繁杂的子程序编程任务,压缩了一切不必要的编程工作 图形功能强大Matlab 具有非常强大的以图形化显示矩阵和数组的能力,同时它能给 这些图形增加注释并且可以对图形进行标注和打印。Matlab 的图形技术包括二维和三维的 可视化、图象处理、动画等高层次的专业图形的高级绘图函数(例如图形的光照处理、色 度处理以及四维数据的表现等),又包括一些可以让用户灵活控制图形特点的低级绘图命令,可以利用Matlab的句柄图形技术创建图形用户界面。同时对一些特殊的可视化要求, 例如图形对话等,Matlab也有相应的功能函数,保证了用户不同层次的要求。另外新版本 的Matlab还着重在图形用户界面(GUI)的制作上作了很大的改善,对这方面有特殊要求 的用户也可以得到满足。 Matlab功能特点 它将一个优秀软件的易用性与可靠性、通用性与专业性、一般目的的应用与高深的科学技术应用有机的相结合 扩展性强Matlab不仅有着丰富的库函数,在进行复杂的数学运算时可以直接调用。 而且用户还可以根据需要方便地编写和扩充新的函数库。通过混合编程用户可以方便地在

Matlab语言及应用论文

一、MATLAB简介 MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,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,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,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。MATLAB可以进行矩阵运算、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,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 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mathwork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。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。 二、应用 MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作: (1)数值分析; (2)数值和符号计算; (3)工程与科学绘图; (4)控制系统的设计与仿真; (5)数字图像处理技术; (6)数字信号处理技术; (7)通讯系统设计与仿真; (8)财务与金融工程。 MATLAB 的应用范围非常广,包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。附加的工具箱(单独提供的专用 MATLAB 函数集)扩展了 MATLAB 环境,以解决这些应用领域内特

matlab的特点

第一章绪论 1.1 MATLAB软件的特点 MATLAB是美国MathWorks公司自20世纪80年代中期推出的数学软件,具有优秀的数值计算能力和卓越的数据可视化能力,可以提供与矩阵有关的强大的数据处理和图形显示功能, 为软件开发人员在程序编制过程中实现数值计算和图形 显示新添了又一行之有效的开发平台,所以一经推出便使其很快在数学软件中脱颖而出。到目前为止,其最高版本7.0版已经推出。随着版本的不断升级,它在数值计算及符号计算功能上得到了进一步完善。MATLAB已经发展成为多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件,在控制、通信、信号处理及科学计算等领域中得到广泛的应用,已经被认可为能够有效提高工作效率、改善设计手段的工具软件。 MATLAB语言最大的特点是简单和直接,它主要有如下特点。 1.编程效率高 MATLAB是一种面向科学与工程计算的高级语言,允许使用数学形式的语言编写程序,且比BASIC、FORTRAN和C等语言更加接近我们书写计算公式的思维方式,用MATLAB编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题。因此,MATLAB语言也可通俗地称为演算纸式科学算法语言。由于它编写简单,所以编程效率高,易学易懂。 2.用户使用方便 MATLAB语言是一种解释执行的语言(在没被专门的工具编译之前),它灵活、方便,其调试程序手段丰富,调试速度快,需要学习时间少。人们用任何一种语言编写程序一般都要经过四个步骤:编辑、编译、链接,以及执行和调试。各个步骤之间是顺序关系,编程的过程就是在它们之间做瀑布型的循环。MATLAB语言与其他语言相比,较好的解决了上述问题,把编辑、编译、链接和执行融为一体。它能在同一画面上进行灵活操作,快速排除输入程序中的书写错误、语法错误以至语义错误,从而加快了用户编写、修改和调试程序的速度,可以说在编程和调试过程中它是一种比VB还要简单的语言。 具体的说,MATLAB运行时,如直接在命令行输入MATLAB语句(命令),包括调M文件的语句,每输入一条语句,就立即对其进行处理,完成编译、链接和运行的全过程。又如,将MATLAB源程序编辑为M文件,由于MATLAB磁盘文件也是M 文件,所以编辑后的源文件就可以直接运行,而不需要进行编译和链接。在运行M文件时,如果有错,计算机屏幕上会给出详细的出错信息,用户经修改后再执行,直到正确为止。所以可以说,MATLAB语言不仅是一种语言,广义上讲是一种

MATLAB在实际问题中的分析与应用

MATLAB 在实际问题中的分析与应用 班级姓名号次 目录 1.实验目的 2.叙述问题 3.分析问题 4.模型建立及求解 4.1塑性区( Ri r Rc ) 4.2弹性区( c o R r R ) 4.2.1 应力分析 4.2.2 计算流程 4.2.3 程序编写 4.2.4 求解结果 . 4.2.5 计算验证 4.2.6 应力求解 4.3 应力分布曲线的绘制 4.3.1 程序编写 4.3.2 图形输出 5.结果分析 6.实验总结

摘要:Matlab 因其强大的功能而在世界范围内得以流行,特别在工程领域的应 用甚为广泛。本文从弹性力学中的一个问题出发,先简要叙述并分析了目前厚壁筒弹塑性应 力分析中所遇到的问题及其 Matlab 在其中应用的思考;后建立了厚壁筒弹塑性区的模型,进 行了各应力分析,用 Matlab 中介绍的相关方法求解了弹塑性分界面半径并绘制了各应力关于 半径的变化曲线,最后根据模型求解的结果进行了简要的分析。 关键词: Matlab 弹塑性应力厚壁筒 前言 自20世纪 80年代以来,出现了多种科学计算语言,亦称数学软件,比较流行的有 MATLAB 、Mathematica 、Maple 等。因为他们具有功能强、效率高、简单易 学等特点,在在许多领域等到广泛应用。 MATLAB 便是一种影响大、流行广的科学计算语言。MATLAB 的语法规则简单,更加贴近人的思维方式。 MATLAB 是英文 MATrix LABoratory( 矩阵实验室 )的缩写。自 1984 年由美国 MathWorks 公 司推向市场以来,得到了广泛的应用和发展。在欧美各高等院校 MATLAB 已经成为线性代数、 自动控制理论、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图像处理等诸多课程的基本教 学工具,成为大学生、硕士生以及博士生必须掌握的基本技能。在设计研究单位和工业部门,MATLAB 已被广泛的应用于研究和解决各种具体的工程问题。近年来, MATLAB 在我国也开始 流行,应 用MATLAB 的单位和个人急剧增加。可以预见, MATLAB 将在我国科学研究和工程应用中发 挥越来越大的作用。 Matlab 是当前数值计算方面应用地非常广泛的一种计算机软件,特别是在工程 应用求解中发挥了重要作用。其所具有的浅显易懂的编程语言、强大的绘图功能、大量的内部函数等都深深地吸引了我认真地去学习它。同时在上《过程装备力学基础》时,其中涉及有很多的问题是超越方程、微积分的问题,难以用普通的线 性方法求解,而 Matlab 在此方面有强大的功能,特别是超越方程的精确求解以及图形的绘制 方面。数学当中的绘制函数图象、绘制立体图形的交线(如绘制两个等直径圆柱体的交 线)、求多项式的根等问题,这些问题如果依靠我们人工进 行操作,则需要很多的时间和精力,当我们掌握了基本原理后,借助于 MATLAB 进行解决则会 大大提高效率和精确度。 1.实验目的 1 结合实际问题展现MATLAB在生活和学习方面的广泛应用 2 学会利用 MATLAB编程并求解实际问题 3 学会并运用 for 循环和 switch 结构,以及 MATLAB中已有函数如 sum 4 了解单元数组 cell 和结构数组 struct 的作用,学会创建这些数组.

MATLAB及其在数学建模中的应用

Modeling and Simulation 建模与仿真, 2015, 4(3), 61-71 Published Online August 2015 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/a510713925.html,/journal/mos https://www.wendangku.net/doc/a510713925.html,/10.12677/mos.2015.43008 Study of MATLAB and Its Application in Mathematical Modeling Chuanqi Qin, Ting Wang, Yuanfeng Jin School of Science, Yanbian University, Yanji Jilin Email: yfkim@https://www.wendangku.net/doc/a510713925.html, Received: Jul. 22nd, 2015; accepted: Aug. 11th, 2015; published: Aug. 18th, 2015 Copyright ? 2015 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.wendangku.net/doc/a510713925.html,/licenses/by/4.0/ Abstract This article firstly introduces the development and the features of MATLAB software. And then the concept and the process of mathematical modeling are explained. After, the article briefly intro-duces some MATLAB solution methods of mathematical modeling problems, giving several in-stances of some methods. At the last of this article, through a relatively complete example, it fo-cuses on the application of MATLAB in mathematical modeling. It has been found that the applica-tion of MATLAB in mathematical modeling can improve the efficiency and quality of mathematical modeling, enrich the means and methods of mathematical modeling, and play a very important role in the teaching of mathematical modeling course. Keywords MATLAB, Mathematical Modeling, Mathematic Model MATLAB及其在数学建模中的应用 秦川棋,王亭,金元峰 延边大学理学院,吉林延吉 Email: yfkim@https://www.wendangku.net/doc/a510713925.html, 收稿日期:2015年7月22日;录用日期:2015年8月11日;发布日期:2015年8月18日

MATLAB1 特点及应用

MATLAB1 特点 2 应用领域 3 在测控领域的应用 X ( 1MA TLAB 概况 MA TLAB 为准确、可靠的科学计算标准软件。 MA TLAB 是矩阵实验室(M at r ix L abo rato ry) 之意,MA TLAB 名字由M at r ix 和L abo rato ry 两词的前三个字母组合而成。1984 年美国的M ath wo rk s公司推出M at lab, 迄今为止, 它已发展成为国际上最优秀的科技应用软件之一。MA TLAB 是高层次的矩阵?数组语言. 具有条件控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特性。利用它既可以进行小规模端程, 完成算法设计和算法实验的基本任务, 也可以进行大规模编程, 开发复杂的应用程序, 从而使得M at lab 在许多学科领域中成为计算机辅助设计与分析、算法研究和应用开发的基本工具和首选平台。MA TLAB 的基本数据单位是矩阵。开放性使MA TLAB 广受用户欢迎, 除内部函数外, 所有 MA TLAB 主工具包文件和各种工具包都是可读可修改的文件, 用户通过对源程序的修改或加入自己编写程序构造新的专用工具包。MA TLAB 大家庭有许多成员, 包括应用程序开发工具、工具箱、数据存取工具、学生产品、状态流成图、模块集、代码生成工具等。 2MA TLAB 的特点[1 ] 2. 1 编程效率高 用M at lab 编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题,M at lab 语

言也可通俗地称为演算纸式科学算法语言。由于它编写简单, 所以编程效率高, 易学易懂。 2. 2 用户使用方便 M at lab 语言把编辑、编译、连接和执行融为一体, 其调试程序手段丰富, 调试速度快, 需要学习时间少。它能在同一画面上进行灵活操作快速排除输入程序中的书写错误、语法错误以至语意错误, 从而加快了用户编写、修改和调试程序的速度, 可以说在编程和调试过程中它是一种比VB 还要简单语言。 2. 3 扩充能力强 高版本的M at lab 语言有丰富的库函数, 在进行复杂的数学运算时可以直接调用, 而且M at lab的库函数同用户文件在形成上一样, 所以用户文件也可作为M at lab 的库函数来调用。因而, 用户可以根据自己的需要方便地建立和扩充新的库函数, 以便提高M at lab 使用效率和扩充它的功能。2. 4 语句简单, 内涵丰富 M at1ab 语言中最基本最重要的成分是函数, 其一般形式为(a, 6, c?) = fun (d, e, f, ?) , 即一个函数由函数名, 输入变量d, e, f, ?和输出变量a, b, c?. 组成, 同一函数名F, 不同数目的输入变量(包括无输入量) 及不同数目的输出变量, 代表着不同的含义(有点像面向对象中的多态性。这不仅使M atlab 的库函数功能更丰富, 而大大减少了需要的磁盘空间,使得M at lab 编写的M 件简单、短小而效。 2. 5 高效方便的矩阵和数组运算 M at lab 语言像Basic、Fo r t ran 和C 语言一样规定了矩阵的一系列运

MATLAB的特点

第一章绪论 1.1MATLAB软件的特点 MATLAB是美国MathWorks公司自20世纪80年代中期推出的数学软件,具有优秀的数值计算能力和卓越的数据可视化能力,可以提供与矩阵有关的强大的数据处理和图形显示功能,为软件开发人员在程序编制过程中实现数值计算和图形显示新添了又一行之有效的开发平台,所以一经推出便使其很快在数学软件中脱颖而出。到目前为止,其最高版本7.0版已经推出。随着版本的不断升级,它在数值计算及符号计算功能上得到了进一步完善。MATLAB已经发展成为多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件,在控制、通信、信号处理及科学计算等领域中得到广泛的应用,已经被认可为能够有效提高工作效率、改善设计手段的工具软件。 MATLAB语言最大的特点是简单和直接,它主要有如下特点。 1.编程效率高 MATLAB是一种面向科学与工程计算的高级语言,允许使用数学形式的语言编写程序,且比BASIC、FORTRAN和C等语言更加接近我们书写计算公式的思维方式,用MATLAB编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题。因此,MATLAB语言也可通俗地称为演算纸式科学算法语言。由于它编写简单,所以编程效率高,易学易懂。 2.用户使用方便 MATLAB语言是一种解释执行的语言(在没被专门的工具编译之前),它灵活、方便,其调试程序手段丰富,调试速度快,需要学习时间少。人们用任何一种语言编写程序一般都要经过四个步骤:编辑、编译、链接,以及执行和调试。各个步骤之间是顺序关系,编程的过程就是在它们之间做瀑布型的循环。MATLAB语言与其他语言相比,较好的解决了上述问题,把编辑、编译、链接和执行融为一体。它能在同一画面上进行灵活操作,快速排除输入程序中的书写错误、语法错误以至语义错误,从而加快了用户编写、修改和调试程序的速度,可以说在编程和调试过程中它是一种比VB还要简单的语言。 具体的说,MATLAB运行时,如直接在命令行输入MATLAB语句(命令),包括调M文件的语句,每输入一条语句,就立即对其进行处理,完成编译、链接和运行的全过程。又如,将MATLAB源程序编辑为M文件,由于MATLAB磁盘文件也是M 文件,所以编辑后的源文件就可以直接运行,而不需要进行编译和链接。在运行M文件时,如果有错,计算机屏幕上会给出详细的出错信息,用户经修改后再执行,直到正确为止。所以可以说,MATLAB语言不仅是一种语言,广义上讲是一种

MATLAB在机械设计方面的应用

MATLAB在机械设计方面的应用 摘要:论文通过MATLAB在减速箱传动轴设计中的应用实例,探讨了MA TLAB在机械课程设计中的应用方法和技巧,对运用计算机辅助软件完成工科机械课程设计具有较好的参考价值。 关键词:机械设计MA TLAB 应用 0 引言 MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、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,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 1 MATLAB简介 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。MATLAB可以进行矩阵运算、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,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 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mathwork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++ ,JA V A的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用

matlabmatlab及其应用 论文

安徽工业大学研究生考试试卷 评分 考试科目:MATLAB及其应用 阅卷人: 专业:材料科学与工程 学号:1520190047 姓名:王鑫 注意事项 1.考前研究生将上述项目写清楚 2.字迹要清楚、保持卷面清洁 3.教师将试卷、答案,一起送研究生部归档 二〇一六年一月一十二日

一、MATLAB简介 1.MATLAB的发展 在当今30多个数学类科技应用软件中,就软件数学处理的原始内核而言,可分为两大类。一类是数值计算型软件,如 MATLAB、Xmath、Gauss等,这类软件长于数值计算,对处理大批数据效率高;另一类是数学分析型软件,如Mathematica、Maple等,这类软件以符号计算见长,能给出解析解和任意精度解,其缺点是处理大量数据时效率较低。MathWorks公司顺应多功能需求之潮流,在其卓越数值计算和图示能力的基础上,又率先在专业水平上开拓了其符号计算、文字处理、可视化建模和实时控制能力,开发了适合多学科、多部门要求的新一代科技应用软件MATLAB。经过多年的国际竞争,MATLAB 已经占据了数值型软件市场的主导地位。 20世纪70年代中期,Cleve Moler博士和其同事在美国国家科学基金的资助下开发了调用EISPACK和LINPACK的FORTRAN子程序库。EISPACK是特征值求解的FORTRAN程序库,LINPACK是解线性方程的程序库。在当时,这两个程序库代表矩阵运算的最高水平。 到20世纪70年代后期,身为美国New Mexico大学计算机系系主任的Clev e Moler,在给学生讲授线性代数课程时,想教学生使用EISPACK和LINPACK程序库,但他发现学生用FORTRAN编写接口程序很费时间,于是他开始自己动手,利用业余时间为学生编写EISPACK和LINPACK的接口程序。Cleve Moler给这个接口程序取名为MATLAB,该名为矩阵(matrix)和实验室(laboratory)两个英文单词的前三个字母的组合。在以后的数年里,MATLAB在多所大学里作为教学辅助软件使用,并作为面向大众的免费软件广为流传。 1983年春天,Cleve Moler到Stanford大学讲学,MATLAB深深地吸引了工程师John Little。John Little敏锐地觉察到MATLAB在工程领域的广阔前景。同年,他和 Cleve Moler、Sieve Bangert一起,用C语言开发了第二代专业版。这一代的MATLAB语言同时具备了数值计在算和数据图示化的功能。1984年,Cleve Moler 和 John Lithe成立了MathWorks公司,正式把MATLAB推向市场,并继续进行MATLAB的研究和开发。 在MATLAB进入市场前,国际上的许多应用软件包都是直接以FORTRAN和C 语言等编程语言开发的。这种软件的缺点是使用面窄、接口简陋、程序结构不开放以及没有标准的基库,很难适应各学科的最新发展,因而很难推广。MATLAB 的出现,为各国科学家开发学科软件提供了新的基础。在MATLAB问世不久的20世纪80年代中期,原先控制领域里的一些软件包纷纷被淘汰或在MATLAB上重建。

MATLAB语言的历史、用途和特点

MATLAB语言的历史、用途和特点 MATLAB语言的历史、用途和特点2010-07-19 11:25MATLAB语言的历史、用途和特点 MATLAB语言的历史、用途和特点 70年代后期,Cleve Moler担任美国墨西哥大学计算机系系主任,为了让学生方便的调用EISPACK和LINPACK,设计了接口程序,取名MATLAB(MATrix LABoratory),即Matrix和Laboratory的组合。 MATLAB的第一个商业化的版本是1984年推出的是3.0的DOS版本,1992年MathWorks公司于推出了4.0版本,1994年的4.2版本扩充了4.0版本的功能,尤其在图形界面设计方面更提供了新的方法。1997年推出的5.0版允许了更多的数据结构,如单元数据、多维矩阵、对象与类等,使其成为一种更方便编程的语言。1999年推出的MATLAB 5.3版在很多方面又进一步改进了MATLAB语言的功能。2000年10月底推出了其全新的MATLAB 6.0正式版(Release 12),在核心数值算法、界面设计、外部接口、应用桌面等诸多方面有了极大的改进。现在的MATLAB 支持各种操作系统,它可以运行在十几个操作平台上,其中比较常见的有基于Windows 9X/NT、OS/2、Macintosh、Sun、Unix、Linux等平台的系统。现在的MATLAB再也不是一个简单的矩阵实验室了,它已经演变成为一种具有广泛应用前景的全新的计算机高级编程语言了。其功能也越来越强大,会不断根据科研需求提出新的解决方法。 MATLAB具有用法简单、灵活、程式结构性强、延展性好等优点,已经逐渐成为科技计算、视图交互系统和程序中的首选语言工具。特别是它在线性代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、动态系统仿真等方面表现突出,已经成为科研工作人员和工程技术人员进行科学研究和生产实践的有利武器。 MATLAB具有以下几个特点: 功能强大的数值运算功能 强大的图形处理能力 高级但简单的程序环境 丰富的工具箱 MATLAB产品家族

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