《MATLAB语言及应用》课程教学大纲
课程编号：21311105
总学时数：32
总学分数：2
课程性质：专业必修课
适用专业：电气工程及其自动化
一、课程的任务和基本要求：
控制算法是集中现代控制系统CAD 技术的本质反映，对于控制算法系统深入地学习，在扩展计算机技术在控制理论中的应用和发展，同时培养学生运用计算机技术进行思维和开发的能力。控制系统理论、计算方法与计算机技术的结合是当代控制理论发展的标志，因此在以MATLAB 为代表的软件平台上，对控制系统进行分析、设计与仿真将成为控制工程领域工程师必须熟练掌握的重要知识和技能。因此，深入透彻地分析和理解控制算法的思想和构造就必须系统学习典型控制系统应用软件的基本原理和控制算法，将成为本课程的目的和任务。
通过本课程的学习，要求学生掌握对于控制系统的分析和综合设计的方法和基本技巧，而控制算法在控制系统CAD 技术中占有相当大的比重，本课程要求较熟练掌握控制算法的基本思想；MATLAB 是一种解释性编程语言，因此，要求熟练掌握MATLAB 的基本编程手段和模块化编程方法，消化和理解控制语言描述的图形界面的设计过程。
二、基本内容和要求：
1.自动控制系统与仿真基础知识
（1）自动控制系统基本概念
（2）自动控制系统分类
（3）控制系统仿真基本概念
（4）MA TLAB与控制系统仿真
（5）MA TLAB 7中控制相关的工具箱
要求：了解自动控制系统与仿真的基础知识，包括自动控制系统的基本概念、分类，以及控制系统仿真的基本概念和Matlab工具。
2.MA TLAB计算及仿真基础
（1）MA TLAB概述
（2）MA TLAB桌面操作环境
（3）MA TLAB数值计算
（4）关系运算和逻辑运算
（5）符号运算
（6）复数和复变函数运算
（7）MA TLAB常用绘图命令
（8）MA TLAB程序设计
要求：了解MA TLAB计算及仿真基础，包括MATLAB的安装、界面及其数值计算、函数运算、程序设计及其绘图命令。
3. Simulink仿真基础
（1）Simulink仿真概述
（2）Simulink的模块库简介
（3）Simulink功能模块的处理
（4）Simulink仿真设置
（5）Simulink仿真举例
（6）Simulink自定义功能模块
（7）S函数设计与应用
要求：了解Simulink仿真基础，包括常用模块库、仿真设置、自定义功能模块，并进行仿真举例。
4. 控制系统数学模型
（1）动态过程微分方程描述
（2）拉氏变换与控制系统模型
（3）数学模型描述
（4）MA TLAB/Simulink在模型中的应用
（5）系统模型转换及连接
（6）非线性数学模型的线性化
（7）综合实例及MATLAB/Simulink应用
要求：熟悉控制系统的微分方程描述、拉氏变换与控制系统模型的关系以及MATLAB/Simulink在模型中的应用。
5. 时域分析法
（1）时域响应分析
（2）MATLAB/Simulink在时域分析中的应用
（3）稳定性分析
（4）综合实例及MATLAB/Simulink应用
要求：熟悉控制系统的时域响应分析法，熟悉MA TLAB/Simulink在时域分析中的应用。
6. 根轨迹分析法
（1）根轨迹定义
（2）根轨迹法基础
（3）其他形式的根轨迹
（4）用根轨迹法分析系统的暂态特性
（5）综合实例及MATLAB/Simulink应用
要求：熟悉控制系统的根轨迹分析法，掌握MATLAB/Simulink在根轨迹分析中的应用。
7. 频域分析法
（1）频率特性基本概念
（2）频率特性的表示方法
（3）系统开环频率特性作图
（4）频率响应分析
（5）MA TLAB在频率法中的应用
（6）频率法的稳定性分析
要求：熟悉频率特性的基本知识，掌握MATLAB在频率法中的应用。
8. 控制系统校正与综合
（1）控制系统校正与综合基础
（2）PID控制器设计及MATLAB/Simulink应用
（3）控制系统校正的根轨迹法
（4）控制系统校正的频率响应法
（5）综合实例及MATLAB/Simulink应用
要求：熟悉控制系统校正与综合的基本知识，掌握PID控制器设计及MA TLAB/Simulink 应用、控制系统校正的根轨迹法、控制系统校正的频率响应法。
9. 线性系统状态空间分析（在现代控制理论中采用）
（1）线性系统状态空间基础
（2）线性系统的状态可控性与状态可观性
（3）线性系统稳定性分析
（4）综合实例及MATLAB/Simulink应用
要求：熟悉线性系统状态空间分析的基本知识，掌握MA TLAB在线性系统状态空间分析中的应用。
10. 线性系统状态空间设计（在现代控制理论中采用）
（1）状态反馈与极点配置
（2）状态观测器
（3）综合实例及MATLAB/Simulink应用
要求：熟悉线性系统状态空间设计的基本知识，掌握MA TLAB在线性系统状态空间设计中的应用。
11. 非线性系统
（1）非线性系统概述
（2）相平面法
（3）描述函数法
（4）MA TLAB/Simulink在非线性系统分析中的应用
（5）综合实例及MATLAB/Simulink应用
要求：熟悉非线性系统的基本知识，掌握MA TLAB在非线性系统分析中的应用。12. 离散控制系统
（1）离散控制系统基本概念
（2）Z变换
（3）离散控制系统数学模型
（4）离散控制系统分析
要求：熟悉离散控制系统的基本知识，掌握MATLAB在离散控制系统中的应用。13. 最优控制（在现代控制理论中采用）
要求：熟悉最优控制的基本知识，掌握MATLAB在最优控制中的应用。
三、实践环节和要求：
16学时上机。
要求：通过上机，掌握理论教学讲授的知识，并熟练掌握MA TLAB软件的用法。四、教学时数分配：
理论：16 实验：无上机：16 其它：无
五、其它项目：无
六、有关说明：
1、教学和考核方式：
本课程属考查课，考试方式为开卷。由平时（70%）、考试（30%）两部分综合评定。
2、习题：
每章需要布置一定数量的小作业，主要编写小型仿真程序，让学生在课外完成，加深对该课程的理解与掌握。
3、能力培养要求：
通过学习系统仿真技术和MATLAB课程，要求掌握系统仿真的概念、基本原理和基本分析方法。为设计仿真系统打下坚实的基础。掌握MATLAB/SIMULINK的基本原理和设计应用过程。了解系统仿真的技术发展与趋势。
4、与其它课程和教学环节的联系：
先修课程和教学环节：普通物理、电路原、电子技术、电机及拖动基础、电力电子技术、复变函数等。
后续课程和教学环节：检测技术与控制仪表、现代控制理论。
平行开设课程和教学环节：自动控制原理。
5、教材和主要参考书目：
（1）教材：王正林，王胜开，陈国顺，等. MATLAB\Simulink与控制系统仿真(第2版). 北京：电子工业出版社，2008年。
（2）主要参考书目：
①薛定宇，控制系统计算机辅助设计：MA TLAB语言与应用，北京：清华大学出版社，2006年；
②薛定宇、陈阳泉，《基于MA TLAB/Simulink的系统仿真技术与应用》，清华大学出版社，2002年；
③郑恩让、聂诗良,《控制系统仿真》，北京：北京大学出版社，2006年。
《MATLAB语言与应用》实验测验1 专业学号姓名成绩 自动化200909150151 高成 要求：随机生成一个4×4矩阵A，生成一个4×4的魔术矩阵B，计算C=A.*B，D=A*B，E=A/B，F=A\B，G=A.^2，H=A^2。 矩阵C、D、E、F、G和H的实验结果分别为： >> A=rand(4) A = 0.2769 0.6948 0.4387 0.1869 0.0462 0.3171 0.3816 0.4898 0.0971 0.9502 0.7655 0.4456 0.8235 0.0344 0.7952 0.6463 >> B=magic(4) B = 16 2 3 13 5 11 10 8 9 7 6 12 4 14 1 5 1 >> C=A.*B C = 4.4308 1.3897 1.3162 2.4293 0.2309 3.4881 3.8156 3.9181 0.8742 6.6516 4.5931 5.3470 3.2938 0.4822 11.9280 0.6463 >> D=A*B D = 12.6011 13.8844 13.2146 14.6104 7.7173 13.1080 12.9453 8.2055 14.9772 22.2435 21.0705 18.4963 23.0896 16.6406 17.2807 21.1692
>> E=A/B Warning: Matrix is close to singular or badly scaled. Results may be inaccurate. RCOND = 1.306145e-017. E = 1.0e+014 * 0.8053 2.4159 -2.4159 -0.8053 -0.5976 -1.7929 1.7929 0.5976 0.1930 0.5789 -0.5789 -0.1930 -1.9751 -5.9254 5.9254 1.9751 >> F=A\B F = 32.4732 0.3697 5.9411 15.7588 34.5598 -1.5535 0.4005 28.6980 -48.3016 -4.7808 -8.8210 -36.1811 22.4018 27.1553 26.4707 24.4556 >> G=A.^2 G = 0.0767 0.4828 0.1925 0.0349 0.0021 0.1006 0.1456 0.2399 0.0094 0.9029 0.5860 0.1985 0.6781 0.0012 0.6323 0.4177 >> H=A^2 H = 0.3053 0.8361 0.8711 0.7083 0.4678 0.5121 0.8228 0.6505 0.5120 1.1116 1.3455 1.1126 0.8391 1.3610 1.4971 0.9428
《Matlab基础及应用》教学大纲 课程名称：Matlab基础及应用 学分/总学时：2 / 32 开课单位：瓯江学院理工分院 开课教师：大友 一、课程的性质、目的和任务 Matlab是美国Mathworks推出的一种优秀数学软件，也是世界三大数学软件之一，广泛应用于数值计算、信息处理、二维、三维图形绘制，图像处理，系统控制与信号处理、可视化建模仿真等领域，功能强大。 本课程是现代大学生特别是理工各专业的基本技能与提高课程。本课程要求学生掌握MATLAB的数据类型、矩阵输入和操作方法、函数的使用、M文件编程以及二维、三维绘图功能，及简单的图像处理功能，Matlab工具箱的使用等，并能够熟练地将MATLAB应用于学习中，解决相关课程中的复杂的数学计算问题，并为今后的深入学习与提高打下基础。 本课程操作实践性强，学生只有通过上机实验，才能更好地领会MATLAB中众多功能，才能达到熟练应用的程度。建议本课程在机房上课。或建议理论16课时，实验上机16课时。 二、学习本课程学生应掌握的前设课程知识 《高等数学》、《计算机文化基础》 三、学时分配 学时 章节 理论实验合计 第一单元 2 2 4 第二单元 4 4 8 第三单元 6 6 12 第四单元 2 2 4 第五单元 2 2 4 合计16 16 32 四、课程内容和基本要求 第一单元MATLAB 概述（2学时） 1. Matlab 的概述 2. Matlab 快速入门-熟悉Matlab环境、命令窗口基本操作等
要求：了解MATLAB的主要功能，熟悉MATLAB命令窗口及文件管理，MATLAB帮助系统。掌握命令行的输入及编辑，用户目录及搜索路径的设置。 重点和难点：命令行的输入，用户目录及搜索路径的设置 第二单元MATLAB数据和数值计算（4学时） 1.矩阵的生成 （1）标量的赋值和计算 （2）向量的赋值和计算 （3）矩阵的生成 2.数组运算 （1）数组的加法和减法运算 （2）数组的乘法和除法, 乘方运算 （3）数组的函数运算 （4）数组的关系和逻辑运算 3.数据分析和统计分析函数 4.矩阵运算 （1）矩阵的加减法运算 （2）矩阵的转置 （3）矩阵乘法 （4）矩阵的求逆和矩阵除法 （5）矩阵的结构变换 5.多项式运算 （1）多项式的表达方式 （2）多项式的因式分解- 多项式方程求根 （3）多项式的乘积展开 （4）多项式相乘 （5）多项式的除法 （6）多项式的部分分式展开 6.代数方程求解 （1）多项式方程的求根 （2）线性方程组的求根 （3）非线性方程式求实根 （4）一般非线性方程组求根 7.函数的极值问题求解 （1）固定区间上单变量的函数的最小值 （2）固定区间上多变量的函数的最小值 （3）函数的最大值问题求解 要求：了解MATLAB数据的特点。熟悉MATLAB变量的命名，赋值语句，数据的输出格式。掌握矩阵的建立、拆分及冒号表达式，MATLAB运算，结构数据和单元数据，字符串。熟悉傅立叶分析，常微分方程的数值求解，非线性方程度数值求解。掌握矩阵分析，数据处理与多项式计算。 重点和难点：MATLAB点运算，关系运算及逻辑运算，冒号表达式。掌握矩阵分析，数据处理与多项式计算。 第三单元MATLAB程序设计（6学时）
《MATLAB语言及应用》课程教学大纲 课程编号：21311105 总学时数：32 总学分数：2 课程性质：专业必修课 适用专业：电气工程及其自动化 一、课程的任务和基本要求： 控制算法是集中现代控制系统CAD 技术的本质反映，对于控制算法系统深入地学习，在扩展计算机技术在控制理论中的应用和发展，同时培养学生运用计算机技术进行思维和开发的能力。控制系统理论、计算方法与计算机技术的结合是当代控制理论发展的标志，因此在以MATLAB 为代表的软件平台上，对控制系统进行分析、设计与仿真将成为控制工程领域工程师必须熟练掌握的重要知识和技能。因此，深入透彻地分析和理解控制算法的思想和构造就必须系统学习典型控制系统应用软件的基本原理和控制算法，将成为本课程的目的和任务。 通过本课程的学习，要求学生掌握对于控制系统的分析和综合设计的方法和基本技巧，而控制算法在控制系统CAD 技术中占有相当大的比重，本课程要求较熟练掌握控制算法的基本思想；MATLAB 是一种解释性编程语言，因此，要求熟练掌握MATLAB 的基本编程手段和模块化编程方法，消化和理解控制语言描述的图形界面的设计过程。 二、基本内容和要求： 1.自动控制系统与仿真基础知识 （1）自动控制系统基本概念 （2）自动控制系统分类 （3）控制系统仿真基本概念 （4）MA TLAB与控制系统仿真 （5）MA TLAB 7中控制相关的工具箱 要求：了解自动控制系统与仿真的基础知识，包括自动控制系统的基本概念、分类，以及控制系统仿真的基本概念和Matlab工具。 2.MA TLAB计算及仿真基础 （1）MA TLAB概述 （2）MA TLAB桌面操作环境 （3）MA TLAB数值计算 （4）关系运算和逻辑运算 （5）符号运算 （6）复数和复变函数运算 （7）MA TLAB常用绘图命令 （8）MA TLAB程序设计 要求：了解MA TLAB计算及仿真基础，包括MATLAB的安装、界面及其数值计算、函数运算、程序设计及其绘图命令。 3. Simulink仿真基础 （1）Simulink仿真概述
2013年春季学期 《MATLAB语言及应用》课程试卷 姓名： 学号： 学院： 专业： 必答题 1.常用的matlab界面由哪些窗口组成，各有什么主要作用？(4分) (1)菜单和工具栏功能：【File】菜单主要用于对文件的处理。【Edit】菜单主 要用于复制、粘贴等操作，与一般Windows程序的类似，在此不作详细介绍。【Debug】菜单用于调试程序。【Desktop】菜单用于设置主窗口中需要打开的窗口。【Window】菜单列出当前所有打开的窗口。【Help】菜单用于选择打开不同的帮助系统。 (2)命令窗口功能：用于输入命令并显示除图形以外的所有执行结果 (3)历史命令窗口功能：主要用于记录所有执行过的命令 (4)当前工作目录窗口功能：对文件和目录进行操作 (5)工作空间窗口功能：查看、载入和保存变量 2.如何设置当前目录和搜索路径，在当前目录上的文件和在搜索路径上的文件有什么 区别？(2分) 方法一：在MATLAB命令窗口中输入editpath或pathtool命令或通过【File】/|【SetPath】菜单，进入“设置搜索路径”对话框，通过该对话框编辑搜索路径。 方法二：在命令窗口执行“path(path,…D:\Study ?)”，然后通过“设置搜索路径”对话查看“D:\Study”是否在搜索路径中。 方法三：在命令窗口执行“addpath D:\Study- end”，将新的目录加到整个搜索路径的末尾。如果将end改为begin，可以将新的目录加到整个搜索路径的开始。 区别：当前文件目录是正在运行的文件的目录，显示文件及文件夹的详细信息，且只有将文件设置为当前目录才能直接调用。搜索路径中的文件可以来自多个 不同目录，在调用时不用将其都设置为当前目录，为同时调用多个文件提供 方便。 3.有几种建立矩阵的方法？各有什么优点？(4分) 1.在命令窗口中直接输入优点：适合输入不规则和较小的矩阵 2.通过语句和函数生成矩阵优点：适合输入规则且较大的矩阵 3.通过M文件来建立矩阵，从外部数据文件中导入矩阵 优点：方便创建和导入大型矩阵 4.说明break语句、continue语句和return语句的用法。(3分)
《matlab程序设计语言》课程教学大纲 课程名称：matlab程序设计语言 英文名称：Programming Language 一、课程的性质、目的和任务 MATLAB是MathWorks公司推出的一套高性能的数值计算和可视化软件，可以解决工程、科学计算和数字信号处理、通信、数学等学科中许多问题。本课程是数学相关专业基础的必修课程，是统计学，金融数学的重要实践性课程（学科基础课）。 通过本课程的学习，可以使得本专业学生掌握MATLAB这一现代的科学计算和系统仿真语言的基本编程思想和方法，并利用MATLAB对所学基础课程进行上机模拟实验和数值计算，从而通过MATLAB编程实验来验证和巩固所学的数学和工程理论。 本课程主要介绍MATLAB语言的应用环境、调试命令，各种基本命令和高级操作命令，绘图功能函数，控制流语句，数据可视化，符号数学计算，概率统计，图形用户界面和文件读取I/O 等相关内容。本课程以讲课为主，结合上机实验，使学生通过编程实例掌握MATLAB语言的编程基础与技巧。 二、课程教学的基本要求 本课程要求学生掌握MATLAB的数据类型、矩阵输入和操作方法、语法结构、函数的使用以及常用的绘图功能，并在后续的学习过程中能较熟练地应用MATLAB 解决相关课程中的复杂的数学计算问题。 三、课程的教学内容、重点和难点 第一章MATLAB概述 教学重点与难点 重点：掌握MATLAB的搜索路径的设置方法及其原因，掌握简单的命令行操作方法。 难点：掌握MATLAB简单的命令行操作方法。 教学时数 2 教学内容MATLAB 的主要特点，系统组成，目录结构，工作环境，通用命令，文件管理，搜索路径及其设置。 教学方式讲授，投影演示。 教学要求了解MATLAB语言的基本特点及其主要功能、语言结构，掌握MATLAB 的搜索路径的设置方法及其原因，掌握简单的命令行操作方法； 第二章MATLAB基础知识 教学重点与难点 重点：掌握变量的命名方法，掌握矩阵的输入方法，掌握矩阵运算和数组运
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,
Matlab软件及应用课程教学大纲 课程代码：0260100575 课程中英文名称：Matlab软件及应用/Matlab and Its Application 开课学期：3+3短 学分/学时：1/32 课程类別：必修课；实践教学课程 适用专业/开课对象：数学与应用数学/四年级本科生 先修/后修课程：C语言、高等数学/相关专业课程 开课单位：数理与信息工程学院 团队负责人：沈炎峰 执笔人：盛祖祥 核准系主任：杨敏波 一．课程性质、教学目标和毕业要求 《Matlab软件及应用》是数学与应用数学专业的一门必修课，属于实践教学课程。Matlab 是20世纪80年代出现的一种科学计算语言，它代表了当今国际科学计算软件的先进水平。Matlab起源于矩阵运算，但它将数值计算、符号计算、图形处理和程序流程控制等功能集成在统一的环境中，并具有许多面向特定应用领域的工具箱。Matlab的学习需要一定的计算机程序设计基础知识和高等数学的相关理论知识作为基础。通过本课程的学习，使学生熟练掌握MA TLAB语言的基本概念、基本内容，包括数值计算、符号运算、绘图功能、程序设计方法等。其具体的课程教学目标为： 课程教学目标1：了解Matlab的发展和主要功能，掌握Matlab系统环境的使用，熟悉Matlab的命令操作方式和帮助系统。掌握Matlab的数据表示方式及其运算，掌握Matlab的常用矩阵处理函数的运用。 课程教学目标2：掌握M文件的创建和执行，掌握程序3种控制结构及其实现方法，掌握Matlab函数的定义和调用方法。掌握二维曲线和三维图形的绘制方法。掌握Matlab符号对象和常用符号函数的使用方法。 课程教学目标3：掌握Matlab数据分析与多项式计算方法，了解Matlab数值微分与积分的实现方法，掌握线性方程组求解方法，了解非线性方程数值求解方法，了解最优化问题的求解方法。 本课程重点支持以下2个毕业要求指标点： 毕业要求指标3-4：掌握概率统计的基础知识、基本理论和基本方法，具备用数学工具处理随机现象的基本能力，具备使用相关软件进行数据分析的能力。 毕业要求指标4-1：掌握教育学、心理学和数学教育的基本理论，熟练应用一门外语，熟练掌握用于辅助教学的数学软件，具有查阅文献的能力，具有教师职业的基本素养，具有
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程序设计》课程教学大纲 英文名称：MATLAB 一、课程说明 1．课程的性质 学科基础选修课 2．课程的目的和任务 MATLAB是一种以数值计算和数据图示为主的计算机软件，并包含适应多个学科的专业软件包，以及完善程序开发功能。本课程主要介绍MATLAB语言的应用环境、调试命令，各种基本命令和高级操作命令，绘图功能函数，循环和条件分支等控制流语句。课程最后简介MATLAB 语言中的几个主要工具箱，为后续的专业课程提供有力的工具。本课程以讲课为主，结合上机实验，使学生通过编程实例掌握MATLAB语言的编程基础与技巧。 3．适应专业 电子信息工程 4．学时与学分 总学时54学时，其中课堂讲授36学时，有关实验课18学时 总学分2.5分，其中实验占0.5分 5．先修课程 线性代数、高等数学、电路分析基础等 6．推荐教材及参考书 推荐使用1997年西安电子科技大学出版社出版楼顺天、闫华梁主编的《MATLAB程序设计语言》 主要参考书目： (1)朱衡君主编.MATLAB语言及实践教程 (2)王沫然编著.MATLAB6.0与科学计算.北京：电子工业出版社，2001 7．主要教学方法与手段 本课程采用课堂教学与实验教学相结合的方法。 8.考核方式： 百分制，其中考试成绩占50%，实验成绩占30%，平时成绩20%。 9.课外自学要求： 要求学生熟练掌握线性代数矩阵部分知识，通过上机实习，领会MATLAB中众多功能，达到熟练应用的程度。并结合本专业利用MATLAB工具箱解决实际问题。 二、教学基本要求和能力培养要求 1．通过本课程的各个教学环节，达到以下基本要求： 学生能掌握MATLAB语言的编程基础。 2．通过学习本课程，应具备以下能力： 本课程要求学生掌握MATLAB的数据类型、矩阵输入和操作方法、语法结构、函数的使用以及常用的绘图功能，并在后续的学习过程中能较熟练地应用MATLAB解决相关课程中的复杂的数学计算问题。 三、课程教学内容（各章基本内容及重点、难点） 第一章 MATLAB概述 了解MATLAB软件的发展历史，MATLAB的基本情况，以及学习MATLAB的意义，熟悉MATLAB 语言使用环境。结合多媒体授课演示MATLAB应用程序各功能模块说明。 重点：熟悉MATLAB环境和常用命令
《MATLAB程序设计》教学大纲 一、课程性质和任务 《MA TLAB程序设计》是计算机专业的一门重要的专业课，它是目前国际上最流行、应用最广泛的科学与工程计算软件，它广泛应用于自动控制、数学运算、信号分析、计算机技术、图像处理、财务分析、航天工业、汽车工业、生物医学工程、语音处理和雷达工程等各行各业，是国内外高校和研究部门进行许多科学研究的重要工具。理论与实践相结合是学好本课程的主要途径。要求学生在学习理论知识的同时，积极上机实践，以达到对理论知识的熟练简明应用。 本课程设置的主要任务是通过对MA TLAB6.5环境、MATLAB矩阵及其运算、MATLAB 程序设计、MA TLAB文件操作、MA TLAB绘图、MATLAB数据分析与多项式计算、MATLAB 解方程与函数极值、MA TLAB数值积分与微分、MATLAB符号计算、MA TLAB图形句柄、MATLAB图形用户界面设计、Simulink动态仿真集成环境、在Word环境下使用MA TLAB 等的学习，掌握应用MA TLAB进行科学运算的能力；进行简单程序设计的技能；了解MATLAB在Simulink仿真环境中的应用；了解MATLAB与其它应用程序的接口；掌握在Notebook中使用MATLAB的方法。培养学生利用MATLAB软件处理问题的思维方式和程序设计的基本方法，启发学生主动将MA TLAB引入到其它基础课和专业课。为其它专业课的学习，为进行各种实用程序的开发，毕业设计的实施以及将来走上工作岗位的实际应用打下良好的基础。 二、课程教学目标 （一）、知识教学目标 1、熟悉（或了解）：指能正确理解和阐述MATLAB科学运算与工程应用相关的术语、概念和定义。 2、掌握（或能够）：指在正确理解基本概念的基础上，进一步深入各概念之间的区别和联系，正确的使用规则等。 3、熟练掌握：指能灵活运用学到的MATLAB，解决实际问题并在计算机上编程，调试并得出正确的结果。 （二）、能力培养目标 1、培养学生结构化程序设计的能力。 2、培养学生用MA TLAB解决实际问题的能力。 三、教学时数分配建议表
《Matlab》教学大纲 一、说明 1．课程性质 《Matlab》课是电子信息工程专业专科生的必修课。 2．教学目的 本课程要求学生掌握MATLAB的数据类型、矩阵输入和操作方法、语法结构、函数 的使用以及二维、三维绘图功能，并能够熟练地将MATLAB应用于学习中，解决相关课 程中的复杂的数学计算问题。上机操作是本课程重要的教学环节，学生只有通过上机实 习，才能领会MATLAB中众多功能，才能达到熟练应用的程度。本课程将一半的课时用 于安排学生上机实习。 3．教学内容 MATLAB是一种以数值计算和数据图示为主的计算机软件，并包含适应多个学科的 专业软件包，以及完善程序开发功能。 4．教学方式 理论讲授和学生上机操作相结合。 5．考核内容及方式 考查课程。平时考核与期末考试相结合。 平时考核：出勤占30%；上机操作占10%。 期末考试：编写程序占80% 6．本课程授课对象、时间（学期），总学时数 本课程授课对象为电子信息专业大二学生，上学期。本课程总学时为36学时,每周2学时。 教学时数分配表
二、教学内容 1．教学目标（课程） 了解MATLAB软件和学习的意义。熟悉MATLAB的基本功能、运行环境。掌握MATLAB 基本的数学运算方法和了解数据类型。掌握MATLAB基本的数值计算功能。掌握处理多项式的专用函数，学会使用专用函数求解多项式的根等基本运算。掌握关系与逻辑操作符的使用方法，学会使用关系与逻辑函数，掌握运算符的优先级别。在掌握控制流语句基础上，掌握M文件的编程和调试方法。掌握基本的绘图指令，图像的简单控制和图形窗口的编辑。 2．教学内容（分章节描述） 第一章 MATLAB7.0简介 主要教学内容： 第一节 MATLAB7.0简介 一、介绍MATLAB软件的发展历史 二、MATLAB的基本情况 三、MATLAB的意义。 第二章 MATLAB7.0的安装和用户界面 主要教学内容： 第一节 MATLAB7.0的安装 一、MATLAB的运行环境 二、MATLAB的安装 三、启动MATLAB环境 四、MATLAB的窗口 五、MTLAB7.0的路径搜索 六、MATLAB7.0的帮助系统 七、MATLAB系统的退出 第三章基本使用方法 主要教学内容： 第一节简单的数学运算 一、数学式的输入
MATLAB语言及其应用 教 案 任课教师：罗靖宇 任课班级：09通信（1）（2） 教材：MATLAB程序设计与应用（第二版） 作者：刘卫国主编出版社：高等教育出版社
内容： 书籍简介：本书以MATLAB 7.0版为蓝本介绍MATLAB功能与应用强调理论和实践相结合贴近读者需要注重讲清有关数学方法和算法原理前提下介绍MATLAB功能；注重和有关学科领域结合，突出应用书中有许多应用实例些实例既是对MATLAB重点和难点诠释又可以更好地帮助读者应用MATLAB来解决实际问题具有很强代表性。 全书分为基础篇应用篇和实验篇基础篇包括MATLAB系统环境MATLAB数据及其运算MATLAB矩阵分析与处理 MATLAB程序设计MATLAB图MATLAB数值计算MATLAB符号计算应用篇包括MATLAB图形用户界面设计MATLAB Notebook使用MATLAB Simulink 仿真软件MATLAB外部程序接口技术MATLAB应用实验篇和教学内容相配合包括15实验以帮助读者更好地上机操作。本书可作为高等学校理工科各专业大学生或研究生学习教材也可供广大科技工作者参考。 第1章MATLAB系统环境 1.1 MA TLAB概貌 1.1.1 MA TLAB 发展 1.1.2 MA TLAB 主要功能 1.1.3 MA TLAB功能演示 1.2 MA TLAB环境准备 1.2.1 MA TLAB 安装 1.2.2 MA TLAB 启动与退出 1.3 MA TLAB操作界面 1.3.1 主窗口 1.3.2 命令窗口 1.3.3 工作空间窗口 1.3.4 当前目录窗口和搜索路径 1.3.5 命令历史记录窗口 1.3.6 Stalt菜单 1.4 MA TLAB帮助系统 1.4.1 帮助命令 1.4.2 帮助窗口 1.4.3 演示系统 第2章MATLAB数据及其运算 2.1 MA TLAB数据特点 2.2 变量及其操作 2.2.1 变量与赋值 2.2.2 变量管理 2.2.3 数据输出格式 2.3 MA TLAB矩阵表示 2.3.1 矩阵建立 2.3.2 冒号表达式 2.3.3 矩阵拆分 2.4 MA TLAB数据运算 2.4.1 算术运算 2.4.2 关系运算 2.4.3 逻辑运算 2.5 字符串 2.6 结构数据和单元数据 2.6.1 结构数据 2.6.2 单元数据 第3章MATLAB矩阵分析与处理 3.1 特殊矩阵 3.1.1 通用特殊矩阵 3.1.2 用专门学科特殊矩阵 3.2 矩阵结构变换 3.2.1 对角阵与三角阵 3.2.2 矩阵转置与旋转 3.3 矩阵求逆与线性方程组求解 3.3.1 矩阵逆与伪逆 3.3.2 用矩阵求逆方法求解线性方程组 3.4 矩阵求值 3.4.1 方阵行列式值 3.4.2 矩阵秩与迹 3.4.3 向量和矩阵范数 3.4.4 矩阵条件数 3.5 矩阵特征值与特征向量 3.6 矩阵超越函数 第4章MATLAB程序设计 4.1 M文件 4.1.1 M文件分类 4.1.2 M文件建立与打开 4.2 程序控制结构 顺序结构、选择结构、循环结构 4.3 函数文件 4.4 程序调试 第5章MATLAB绘图 5.1 二维图形
宁德师范学院《Matlab基础》实验教学大纲 课程代码: 052029 课程名称：Matlab基础 英文名称：Foundations of MATLAB 课程类型:专业选修课 总学时：32 授课学时：16 实践（实验）学时：16 学分：2 适用对象:适合电气工程和电子信息类工科专业学习。 一、课程概述 MATLAB软件是功能强大的科学计算工具，掌握使用Matlab进行数值计算、符号运算、数据分析和建模仿真的方法，为进一步学习其他电子信息类专业基础课程和进行电子信息类理论研究打下良好的基础。 二、课程实验教学目的及学生能力标准 课程的基本内容是讲授Matlab的使用方法和程序设计要求，包括Matlab的基本矩阵运算、数值计算方法、符号计算方法、数据分析方法和程序设计技巧等。通过本课程的学习以及上机实验操作，学生能够熟悉Matlab软件环境，熟悉软件工具箱以及库函数，掌握Matlab软件基本的编程方法以及Simulink的建模仿真，能够较为熟练的运用Matlab中的工具箱、函数等功能，模块化构建仿真模型并运行仿真分析。 1.了解Matlab的功能和主要特点； 2.掌握MATLAB的基本数据类型的常用数学运算方法； 3.掌握Matlab常用二维绘图函数的使用方法，了解其他二维绘图函数和三维绘图函数的功能； 4、掌握MATLAB程序设计方法，掌握函数M文件和脚本M文件的区别与联系，掌握Matlab程序调试方法；
5.掌握MATLAB符号运算的概念，掌握使用符号运算进行微积分、方程求解等问题的方法； 6.了解Matlab Simulink仿真的工作原理，掌握使用Matlab Simulink对系统进行建模仿真以及数据、过程的分析； 三、实验项目、内容、学时分配及实验类型
系统仿真与Matlab （一）基本信息 中文课程名称：系统仿真与Matlab 英文课程名称：System Simulation and Matlab 课程编号： 学分：2 学时：32 适用专业：测控技术与仪器（无损检测方向） 先修课程：计算机文化基础、高等数学、线性代数、C语言程序设计等 开课系（教研部）：测控技术与仪器系 执笔：胡博 审核：李志农 课程简介：《系统仿真与Matlab》是测控技术与仪器（无损检测方向）专业的专业任选课。本课程的任务是使学生掌握一门具有科学计算和工程仿真的计算机语言，培养学生计算机应用能力。通过本课程的学习，使学生掌握Matlab语言的基本特征和使用方法，尤其是在系统仿真中的应用，为后续专业课和毕业设计打下计算机计算分析的基础。 （二）课程的性质和地位 本课程是测控技术与仪器（无损检测方向）专业的专业任选课。本课程的任务是使学生掌握一门具有科学计算和工程仿真的计算机语言，培养学生计算机应用能力。计算机文化基础、高等数学、线性代数、C语言程序设计等是本课程的先修课，本课程是上述课程的计算机应用。通过本课程的学习，使学生掌握Matlab语言的基本特征和使用方法，尤其是在系统仿真中的应用，为后续专业课和毕业设计打下计算机计算分析的基础。 （三）教学目标 通过本课程的学习，可大大提高学生处理工程中遇到的问题，提高学生解决问题的能力，对学生的创新性研究具有重大的推动作用。本课程是一门实践性应用性非常强的课程，要求学生要理论联系实际，在掌握熟悉MATLAB应用程序基本应用后，重点应放在与其他工程实际的结合应用能力上。（四）教学内容 1．系统仿真概述与认识MATLAB （1）系统仿真概述（2）MATLAB的功能、特点、发展历史（3）MATLAB的安装和用户界面 重点：MATLAB有哪些强大的功能，熟悉MATLAB 的用户界面和如何使用MATLAB的帮助 难点：理解系统仿真的概念 2．MATLAB基本使用方法 （1）简单的数学运算（2）常用操作命令和基础函数（3）数据类型和运算符（4）脚本文件 重点：利用命令窗口进行简单的数学运算 难点：基础函数、数据类型和运算符的综合运用 3．数组和向量 （1）数组的创建和操作（2）向量的创建和操作 重点：数组和向量的运算方法，关系和逻辑运算
《Matlab基础及应用》教学大纲 执笔人：肖顺根课程编号： 总学时数：36学时（其中授课18学时，实验18学时） 学分：2 学分 一、本课程的地位、作用与任务： 本课程是电气工程及自动化专业基础的必修课程。是电气工程及自动化专业的重要实践性课程。通过本课程的学习，可以使得本专业学生掌握Matlab这一现代的科学计算和系统仿真语言的基本编程思想和方法，并利用Matlab对所学基础课程进行上机模拟实验和数值计算，从而通过Matlab编程实验来验证和巩固所学的数学和工程理论。 二、课程教学基本要求 MATLAB是MathWorks公司推出的一套高性能的数值计算和可视化软件，可以解决工程、科学计算和数字信号处理、通信、数学等学科中许多问题。本课程主要介绍MATLAB语言的应用环境、调试命令，各种基本命令和高级操作命令，绘图功能函数，循环和条件分支等控制流语句。课程最后简介MATLAB语言中的几个主要工具箱，为后续的专业课程提供有力的工具。本课程以讲课为主，结合上机实验，使学生通过编程实例掌握MATLAB语言的编程基础与技巧。三、先修课程的要求 《高等数学》、《线性代数》、《自动控制原理》等。 四、教学方法及建议 1、本课程是电气工程及其自动化专业的实践性基础课程，应采用多媒体教学方式，结合Matlab仿真软件进行课堂演示。力求生动有趣，并随时通过提问等方式调动学生的学习积极性。 2、MA TLAB软件在电气工程及自动化专业中的应用非常广泛和实用，应结合《自动控制原理》知识尽可能发挥MATLAB软件的功效。 五、教学要求的层次 了解Matlab 的特点； 理解Matlab 的数值计算、程序设计、绘图功能及在通信工程的科学计算和建模中的应用； 掌握Matlab语言的基本编程思想和方法。 六、教学内容、要求及学时安排 第一单元MATLAB 概述（2学时） 1. Matlab 的特点、绪论 2. Matlab 快速入门 要求：了解MATLAB的主要功能，熟悉MATLAB命令窗口及文件管理，MATLAB帮助系统。掌握命令行的输入及编辑，用户目录及搜索路径的设置。 重点和难点：命令行的输入，用户目录及搜索路径的设置 第二单元MATLAB数据和数值计算（4学时） 1.矩阵的生成 （1）标量的赋值和计算 （2）向量的赋值和计算 （3）矩阵的生成 2.数组运算 （1）数组的加法和减法运算
第三章1. (1)A=eye(3) (2)A=100+100*rand(5,6) (3)A=1+sqrt(0.2)*randn(10,50) (4)B=ones(size(A)) (5)A+30*eye(size(A)) (6)B=diag(diag(A)) 2. B=rot90(A) C=rot90(A,-1) 3. B=inv(A) ;A的逆矩阵 C=det(A) ;A的行列式的值 D=A*B E=B*A D=E 因此A与A-1是互逆的。 4. A=[4 2 -1;3 -1 2;12 3 0]; b=[2;10;8]; x=inv(A)*b x = -6.0000 26.6667 27.3333 5. (1) diag(A) ；主对角线元素 ans = 1 1 5 9 triu(A) ；上三角阵
ans = 1 -1 2 3 0 1 -4 2 0 0 5 2 0 0 0 9 tril(A) ；下三角阵 ans = 1 0 0 0 5 1 0 0 3 0 5 0 11 15 0 9 rank(A) ；秩 ans = 4 norm(A) ；范数 ans = 21.3005 cond(A) ；条件数 ans = 11.1739 trace(A) ；迹 ans = 16 （2）略 6. A=[1 1 0.5;1 1 0.25;0.5 0.25 2] A = 1.0000 1.0000 0.5000 1.0000 1.0000 0.2500 0.5000 0.2500 2.0000
[V,D]=eig(A) V = 0.7212 0.4443 0.5315 -0.6863 0.5621 0.4615 -0.0937 -0.6976 0.7103 D = -0.0166 0 0 0 1.4801 0 0 0 2.5365
M A T L A B-语言及其用- 实验(答案) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
《MATLAB 语言及其用》 实验指导书 目录
实验一 Matlab 使用方法和程序设计........................ 实验二控制系统的模型及其转换............................. 实验三控制系统的时域、频域和根轨迹分析...........实验四动态仿真集成环境-Simulink......................... 实验一Matlab使用方法和程序设计一、实验目的 1、掌握Matlab软件使用的基本方法； 2、熟悉Matlab的数据表示、基本运算和程序控制语句 3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制 4、熟悉Matlab程序设计的基本方法 二、实验内容： 1、帮助命令 使用help命令，查找 sqrt（开方）函数的使用方法； 在 CommandWindowL里输入help，接在在search里输入sqr即可。sqrt Square root Syntax B = sqrt(X) Description
B = sqrt(X) returns the square root of each element of the array X. For the elements of X that are negative or complex, sqrt(X) produces complex results. Tips See sqrtm for the matrix square root. Examples sqrt((-2:2)') ans = 0 + 1.4142i 0 + 1.0000i 1.0000 1.4142 See Also nthroot | realsqrt | sqrtm 2、矩阵运算 （1）矩阵的乘法 已知A=[1 2;3 4]; B=[5 5;7 8]; 求A^2*B A=[1 2;3 4];B=[5 5;7 8]; C=A^2*B >> format compact C = 105 115 229 251 （2）矩阵除法 已知 A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; B=[1 0 0;0 2 0;0 0 3]; A\B,A/B A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];
天津大学《MATLAB基础与应用》课程教学大纲 课程编号： 2160283 课程名称：MATLAB基础与应用 学时：48 学分： 2.5 学时分配：授课： 28 上机： 20 实验：实践：实践（周）： 授课学院：计算机科学与技术学院 适用专业：工科各专业 先修课程：大学计算机基础、计算机软件技术基础 一．课程的性质与目的 本课程是面向非计算机类各专业的计算机类选修课程。课程重点介绍MATLAB的基本使用方法。包括MATLAB的基本数据类型、数值计算（矩阵和表达式）、计算结果的可视化（二维平面图形和三维立体图形）、符号运算（微积分和方程求解）和程序设计语言。 通过本课程的学习，使学生掌握工程计算的基本技术和方法，能用MATLAB程序设计语言进行基本的应用程序设计。 二．教学基本要求 通过本课程的学习，应达到以下基本要求： 1. 熟悉MATLAB的基本组成和开发环境的使用； 2. 掌握使用MATLAB的基本技术,包括数据类型、数据表示、基本运算等基本概念； 3. 了解符号运算的概念和方法； 4. 掌握MATLAB的计算结果可视化的方法; 5. 理解MATLAB文件的概念，掌握MATLAB的基本程序设计方法； 6. 了解图形窗口的设计方法。 三．教学内容 第1章 MATLAB R2010a简介 了解 MATLAB 语言的基本功能和特点、用户界面、路径搜索
第2章 MATLAB R2010a基本使用方法 掌握常用的操作命令和快捷键、了解的数据类型、操作符、基本数学函数 第3章数组和向量 数组的创建方法、操作，向量的创建方法、操作 第4章MATLAB 的数学运算 多项式运算及插值、函数操作、微分方程 第5章字符串、单元数组和结构体 掌握字符串、数组、结构体的生成及操作 第6章MATLAB 编程 掌握 MATLAB的编程流程、变量类型、流程控制语句、函数类型和函数操作 第7章MATLAB符号处理 掌握基本符号运算、符号函数图形绘制、符号微积分的运算、符号方程的求解方法 第8章MATLAB 绘图 了解 MATLAB 的图形窗口、掌握 MATLAB 基本二维、三维图形的绘制，及图形的基本操作 第9章句柄图形 了解 MATLAB 图形对象及属性 掌握 MATLAB 图形对象属性的设置及查询、图形对象句柄的访问及操作 第10章GUI（图形用户接口）设计 了解 GUI 的基本控件、程序创建 GUI 的方法 第11 章 Simulink的建模与仿真 掌握Simulink的基本建模方法、熟悉Simulink模块库 第12 章文件和数据的导入与导出 了解 MATLAB 的基本数据操作、文件的读写方式、导入导出数据