MATLAB语言基础与工具箱概览

MATLAB是一款功能强大的应用软件，主要用于仿真和计算，特别适用于工程和科学领域中的数值分析、控制系统设计和可视化。该课程由信息科学技术学院自动化系的杨承恩教授主讲，主要依据《MATLAB实用教程》(第2版)展开教学，书中还推荐了薛定宇和陈阳泉的《基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用》作为参考资料。 MATLAB的历史可以追溯到1983年由MathWorks公司创建，它的诞生源于对Fortran语言EisPack和LinPack矩阵包的改进，以及Matrix实验室的前身。MATLAB以其简洁的语言结构而闻名，它允许用户通过自由书写的形式进行操作，如"A+B", "A*B", "A/B"，虽然语法相对宽松但规则类似笔算。它拥有丰富的运算符库，可以实现类似C语言的运算功能，并且具有很好的可移植性，因为M文件是文本格式，不受操作系统限制。 MATLAB的核心优势之一是其工具箱系统，超过40个工具箱涵盖了控制、通信、金融、统计、图像处理等多个领域，例如ControlSystem工具箱用于控制系统设计，FuzzyLogic用于模糊逻辑处理，ModelPredictiveControl用于模型预测控制，NeuralNetwork用于神经网络，RobustControl则关注鲁棒控制技术。此外，MATLAB的源代码具有很高的开放性，使其在国际控制领域占据主流地位。 课程介绍了MATLAB的多个版本，包括MATLAB 7.X系列，如MATLAB R2007a至R2008a，同时与Simulink集成，用于模拟和模型构建。与MATLAB类似的软件还有Maple，以其卓越的符号运算功能；Mathematica，支持复杂数值和符号计算；MathCAD，集成了文字处理、数学运算和绘图功能；以及Xmath，注重数学运算的高效性。 为了方便学生学习和交流，课程提供了多个资源平台，如清华大学、北京大学的BBS论坛，中国仿真互动论坛以及MATLAB大观园等网站，这些平台提供了丰富的学习资料和技术讨论空间。 第二章的内容预计会深入探讨MATLAB的具体使用方法、编程技巧以及如何利用工具箱解决实际问题，让学生能够熟练掌握MATLAB这一强大的工程计算工具。