MATLAB - 功能

MATLAB 由 MathWorks 开发，代表 MATrix LABoratory（矩阵实验室）。MATLAB 帮助进行矩阵计算、数据分析、信号处理和通信、图像和视频处理等。

MATLAB 的背景历史

最初，MATLAB 是一种用于矩阵计算的编程语言。其最早版本发布于 1970 年。从最初的矩阵计算程序到今天，全球数百万工程师和科学家都在使用 MATLAB 进行工程和科学计算以及数据分析。

Matlab 的重要功能

其一些最重要的功能包括：

1. Matlab 中的数学计算

在 Matlab 中，您可以处理从基本的数学问题到复杂的数学问题。Matlab 支持基本的数学运算，如加法、减法、乘法和除法。

对标量值、向量、矩阵和多维数组的运算在 Matlab 中也非常容易。有丰富的资源可以帮助执行所有类型的矩阵运算。例如，加法、乘法、求矩阵行列式、单位矩阵、结合律、矩阵秩、矩阵逆、矩阵伴随、可逆矩阵等。

除了 Matlab 中大量的矩阵方法外，您还可以获得其他数学计算的函数，如三角函数、指数函数、对数函数、复数、统计、概率、插值、微分、积分等。

2. Matlab 中的数据绘图

Matlab 附带各种绘图函数。数据表示可以是 csv、文本文件或 Excel 文件的形式。Matlab 允许您从这些文件导入数据并在 Matlab 的方法中使用它们。

对于绘图，您可以使用诸如 plot()、scatter()、bar()、histogram()、pie()、boxplot() 等函数。

还可以使用 Matlab 提供的各种工具来自定义数据绘图。例如，grid() 方法允许您向绘图添加网格，使用 title() 函数为绘图添加标题。您可以使用标签函数 xlabel 和 ylabel 向 x 轴和 y 轴添加标签。使用 legend() 方法向绘图添加图例。可以使用 xlim 和 ylim 函数控制轴的限制。您还可以使用 saveas() 函数将绘图保存为图像。

3. Matlab 中的实时编辑器

Matlab 的实时编辑器是一个强大的功能，它在一个交互式环境中结合了代码、输出和格式化文本。它提供了一种直观的方式来编写和执行 Matlab 代码、可视化结果以及记录您的工作——所有这些都在一个地方。

使用实时编辑器，您可以无缝地混合代码、格式化文本、方程式和可视化效果，以创建丰富且信息丰富的文档。这使您可以有效地交流您的想法、展示您的分析和与他人分享您的工作。

为了提高文档的清晰度和可读性，您可以使用内置文本单元添加格式化文本、标题、项目符号和编号列表。您还可以使用 LaTeX 语法合并数学方程式，从而轻松表达数学概念和公式。

此外，实时编辑器支持插入图像、超链接和表格，允许您在文档中包含补充材料和外部链接。您还可以将实时编辑器内容导出到各种格式，例如 PDF、HTML 和 Microsoft Word，从而方便地共享和发布您的工作。

编程和脚本编写

Matlab 脚本（以 .m 为扩展名的文件）允许用户通过执行一系列命令来自动执行任务。这些脚本可以从 Matlab 命令窗口运行，也可以集成到更大的项目中。Matlab 还支持创建可重用的函数，这些函数接受输入并产生输出，从而增强代码的模块化和可重用性。

Matlab 的优势之一在于其庞大的工具箱集合，这些工具箱为信号处理、图像处理、优化、机器学习和控制系统等不同领域提供专门的函数和算法。这些工具箱扩展了 Matlab 的功能，使其成为各种科学和工程应用的通用工具。

Simulink

Simulink 是 MathWorks 开发的图形化编程环境和仿真工具。它广泛应用于各个工程学科，用于对动态系统进行建模、仿真和分析。

Simulink 的重要功能

• Simulink 模块图界面非常流行，也是 Simulink 中一个非常重要的功能。它帮助用户使用表示不同组件及其关系的模块来创建系统模型。这种方法有助于简化系统设计并促进基于真实的表示。

• Simulink 多领域建模允许将不同的学科（例如电气、机械和控制系统）集成到一个统一的模型中。此功能使您可以模拟涉及多个领域的复杂系统。

• Simulink 提供了大量的预建模块库，这些模块表示各种数学函数、物理组件、控制器等等。这些模块可以进行自定义、组合和互连，以高效地创建复杂的系统模型。

• Simulink 与 MATLAB 无缝集成，允许用户将 Simulink 的模块图建模功能与 MATLAB 强大的数学和数据分析功能相结合。这种集成允许在 Simulink 模型中使用 MATLAB 函数和脚本。

• Simulink 提供了模型验证和确认工具，使用户能够确保其系统模型的正确性和可靠性。它提供了诸如模型检查、测试生成和形式化方法集成等功能，以提高模型的质量。

Matlab 在线版

MATLAB Online 是 MATLAB 的基于 Web 的版本，允许用户通过 Web 浏览器访问和使用 MATLAB 的功能。它不仅提供 MATLAB，还提供 Simulink 访问权限。这个基于云的平台为可能无法访问桌面版的用户提供了便利性和灵活性。

由于软件在浏览器中运行，用户无需安装软件，只需完成简单的注册步骤后即可直接使用链接。它提供 30 天的免费试用版。