- MATLAB/Simulink权威指南:开发环境、程序设计、系统仿真与案例实战
- 徐国保 张冰 石丽梅 吴凡
- 1223字
- 2021-03-24 02:07:10
1.2 MATLAB语言的特点
MATLAB自1984年由MathWorks公司推向市场以来,经历了30余年的发展和完善,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。同其他高级语言相比,MATLAB的特点包括:简单的编程环境、可靠的数值计算和符号计算功能、强大的数据可视化功能、直观的Simulink仿真功能、丰富的工具箱和完整的帮助功能等。
1.简单的编程环境
MATLAB语言编程简单,书写自由,不需要编译和连接即可执行。MATLAB语言的函数名和命令表达很接近标准的数学公式和表达方式,可以利用MATLAB命令窗口直接书写公式并求解,能直接得出运算结果,快速验证编程人员的算法结果,因此,MATLAB被称为“草稿式”的语言。MATLAB程序编写语法限制不严格,在命令窗口能立即给出错误提示,便于编程者修改,减轻编程和调试工作,提高了编程效率。
2.可靠的数值计算和符号计算功能
MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位,这使得矩阵运算变得非常简单、快捷和高效。MATLAB还提供了600多个数值计算函数,极大地降低了编程工作量,因而具有强大的数值计算功能。另外,MATLAB和符号计算语言Maple相结合,可以解决数学、应用科学和工程计算领域的符号计算问题,具有高效的符号计算功能。
3.强大的数据可视化功能
MATLAB具有非常强大的数据可视化功能,能将矩阵和数组显示成图形,智能地根据输入数据自动确定坐标轴和不同颜色线型。利用不同作图函数可以画出多种坐标系(如笛卡儿坐标系、极坐标系和对数坐标系等)的图形,可以设置不同的颜色、线型和标注方式,可以对图形进行修饰(如标题、横纵坐标名称和图例等)。
4.直观的Simulink仿真功能
Simulink是MATLAB的仿真工具箱,是一个交互式动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。使用Simulink构建和模拟一个系统,简单方便,用户通过框图的绘制代替程序的输入,用鼠标操作替代编程,不需要考虑系统模块内部。Simulink支持线性、非线性以及混合系统,也支持连续、离散和混合系统的仿真,能够用于控制系统、电路系统、信号与系统、信号处理和通信系统等进行系统建模、仿真和分析。
5.丰富的工具箱
MATLAB包括数百个核心内部函数和丰富的工具箱。其工具箱可以分为功能性工具箱和学科性工具箱,每个工具箱都是为了某一类学科专业和应用而编制,为不同领域的用户提供了丰富强大的功能。MATLAB的常用工具箱有符号数学工具箱(Symbolic Math Toolbox)、图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)、数据库工具箱(Database Toolbox)、优化工具箱(Optimization Toolbox)、统计工具箱(Statistics Toolbox)、信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)、小波分析工具箱(Wavelet Toolbox)、通信工具箱(Communication Toolbox)、滤波器设计工具箱(Filter Design Toolbox)、控制系统工具箱(Control System Toolbox)、系统辨识工具箱(System Identification Toolbox)、神经网络工具箱(Neural Network Toolbox)、机器人系统工具箱(Robotics System Toolbox)、鲁棒控制工具箱(Robust Control Toolbox)、模糊逻辑工具箱(Fuzzy Logic Toolbox)和金融工具箱(Financial Toolbox)等。
6.完整的帮助功能
MATLAB的帮助功能完整,用户使用方便。用户可以通过命令窗口输入help函数命令获取特定函数的使用帮助信息,利用lookfor函数搜索和关键字相关的Matlab函数信息,另外还可以通过联机帮助系统获取各种帮助信息。MATLAB的帮助文件不仅介绍函数的功能、参数定义和使用方法,还给出了相应的实例,以及相关的函数名称。