matlab課件第七章.ppt

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MATLAB符號計算1符號對象2符號微積分3級數(shù)4符號方程求解 1符號對象1 1建立符號變量和符號常量MATLAB提供了兩個建立符號對象的函數(shù) sym和syms 兩個函數(shù)的用法不同 1 sym函數(shù)sym函數(shù)用來建立單個符號量 一般調用格式為 符號量名 sym 符號字符串 該函數(shù)可以建立一個符號量 符號字符串可以是常量 變量 函數(shù)或表達式 應用sym函數(shù)還可以定義符號常量 使用符號常量進行代數(shù)運算時和數(shù)值常量進行的運算不同 2 syms函數(shù)函數(shù)sym一次只能定義一個符號變量 使用不方便 MATLAB提供了另一個函數(shù)syms 一次可以定義多個符號變量 syms函數(shù)的一般調用格式為 syms符號變量名1符號變量名2 符號變量名n用這種格式定義符號變量時不要在變量名上加字符串分界符 變量間用空格而不要用逗號分隔 符號表達式的四則運算符號表達式的加 減 乘 除運算可分別由函數(shù)symadd symsub symmul和symdiv來實現(xiàn) 冪運算可以由sympow來實現(xiàn) 2 2符號導數(shù)diff函數(shù)用于對符號表達式求導數(shù) 該函數(shù)的一般調用格式為 diff s 沒有指定變量和導數(shù)階數(shù) 則系統(tǒng)按findsym函數(shù)指示的默認變量對符號表達式s求一階導數(shù) diff s v 以v為自變量 對符號表達式s求一階導數(shù) diff s n 按findsym函數(shù)指示的默認變量對符號表達式s求n階導數(shù) n為正整數(shù) diff s v n 以v為自變量 對符號表達式s求n階導數(shù) 例求下列函數(shù)的導數(shù) symsx f sqrt 1 exp x diff f 2 3符號積分符號積分由函數(shù)int來實現(xiàn) 該函數(shù)的一般調用格式為 int s 沒有指定積分變量和積分階數(shù)時 系統(tǒng)按默認變量對被積函數(shù)或符號表達式s求不定積分 int s v 以v為自變量 對被積函數(shù)或符號表達式s求不定積分 int s v a b 求定積分運算 a b分別表示定積分的下限和上限 該函數(shù)求被積函數(shù)在區(qū)間 a b 上的定積分 例求下列積分 symsxt int 4 x t t 2 sin x 3級數(shù)3 1級數(shù)符號求和求無窮級數(shù)的和需要符號表達式求和函數(shù)symsum 其調用格式為 symsum s v n m 其中s表示一個級數(shù)的通項 是一個符號表達式 v是求和變量 v省略時使用系統(tǒng)的默認變量 n和m是求和的開始項和末項 例7求下列級數(shù)之和 symsn s symsum 1 n 2 n 1 inf 3 2函數(shù)的泰勒級數(shù)MATLAB提供了taylor函數(shù)將函數(shù)展開為冪級數(shù) 其調用格式為 taylor f v n a 該函數(shù)將函數(shù)f按變量v展開為泰勒級數(shù) 展開到第n項 即變量v的n 1次冪 為止 n的缺省值為6 參數(shù)a指定將函數(shù)f在自變量v a處展開 a的缺省值是0 例8求下列函數(shù)在x 1處的5階泰勒級數(shù)展開式 symsx f 1 x x 2 1 x x 2 taylor f x 6 1 4符號方程求解4 1符號代數(shù)方程求解在MATLAB中 求解用符號表達式表示的代數(shù)方程可由函數(shù)solve實現(xiàn) 其調用格式為 solve s 求解符號表達式s的代數(shù)方程 求解變量為默認變量 solve s v 求解符號表達式s的代數(shù)方程 求解變量為v solve s1 s2 sn v1 v2 vn 求解符號表達式s1 s2 sn組成的代數(shù)方程組 求解變量分別v1 v2 vn 例9解下列方程 symsx f x x exp x 10 solve f x 4 2符號常微分方程求解在MATLAB中 用大寫字母D表示導數(shù) 例如 Dy表示y D2y表示y Dy 0 5表示y 0 5 D3y D2y Dy x 5 0表示微分方程y y y x 5 0 符號常微分方程求解可以通過函數(shù)dsolve來實現(xiàn) 其調用格式為 dsolve e c v 求解常微分方程e在初值條件c下的特解 參數(shù)v描述方程中的自變量 省略時按缺省原則處理 若沒有給出初值條件c 則求方程的通解 dsolve e1 e2 en c1 cn v1 vn 求解常微分方程組e1 en在初值條件c1 cn下的特解 若不給出初值條件 則求方程組的通解 v1 vn給出求解變量 例10求下列微分方程的通解 dsolve Dy x 2 y 2 2 x 2 x dsolve Dy x 2 y 2 2 x 2 x MATLAB圖形用戶界面設計 圖形用戶界面設計窗口1 GUI設計模板在MATLAB主窗口中 選擇File菜單中的New菜單項 再選擇其中的GUI命令 就會顯示圖形用戶界面的設計模板 MATLAB為GUI設計一共準備了4種模板 分別是BlankGUI 默認 GUIwithUicontrols 帶控件對象的GUI模板 GUIwithAxesandMenu 帶坐標軸與菜單的GUI模板 與ModalQuestionDialog 帶模式問話對話框的GUI模板 當用戶選擇不同的模板時 在GUI設計模板界面的右邊就會顯示出與該模板對應的GUI圖形 2 GUI設計窗口在GUI設計模板中選中一個模板 然后單擊OK按鈕 就會顯示GUI設計窗口 選擇不同的GUI設計模式時 在GUI設計窗口中顯示的結果是不一樣的 GUI設計窗口由菜單欄 工具欄 控件工具欄以及圖形對象設計區(qū)等部分組成 GUI設計窗口的菜單欄有File Edit View Layout Tools和Help6個菜單項 使用其中的命令可以完成圖形用戶界面的設計操作 SIMULINKSimulink操作基礎 Simulink的啟動在MATLAB的命令窗口輸入simulink或單擊MATLAB主窗口工具欄上的Simulink命令按鈕即可啟動Simulink Simulink啟動后會顯示Simulink模塊庫瀏覽器 SimulinkLibraryBrowser 窗口 一 基本操作二 變量與矩陣三 繪圖四 數(shù)值運算五 程序設計 學習內(nèi)容總結 一 基本操作二 變量與矩陣三 繪圖四 數(shù)值運算五 程序設計 學習內(nèi)容總結 HelpLookfor變量空間 命令窗口等pefromance 一 基本操作二 變量與矩陣三 繪圖四 數(shù)值運算五 程序設計 學習內(nèi)容總結 矩陣按列存儲元素or矩陣運算點運算 使用恰當 提高 編程與計算 效率 一 基本操作二 變量與矩陣三 繪圖四 數(shù)值運算五 程序設計 學習內(nèi)容總結 Plotplot3MeshSurfAxixlegendFiguresubplot線型顏色 一 基本操作二 變量與矩陣三 繪圖四 數(shù)值運算五 程序設計 學習內(nèi)容總結 MinMaxSumMeanSizeLengthSortpolyfitpolyval 一 基本操作二 變量與矩陣三 繪圖四 數(shù)值運算五 程序設計 學習內(nèi)容總結 M文件 命令 函數(shù)ForIflinspace disp Inputpause fscanffprintf文本文件 電子裝備結構教育部重點實驗室KeyLaboratoryofElectronicEquipmentStructuresofMinistryofEducation SeeYou XidianUniversity