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點上方“模擬在線”查看更多“牛B”資訊! MATLAB產(chǎn)生的歷史背景 20世紀(jì)70年代中期,Cleve Moler博士和其同事在美國國家科學(xué)基金的資助下開發(fā)了調(diào)用EISPACK和LINPACK的FORTRAN子程序庫。EISPACK是特征值求解的FORTRAN程序庫,LINPACK是解線性方程的程序庫。在當(dāng)時,這兩個程序庫代表矩陣運算的最高水平。 到20世紀(jì)70年代后期,身為美國New Mexico大學(xué)計算機系系主任的Clev e Moler,在給學(xué)生講授線性代數(shù)課程時,想教學(xué)生使用EISPACK和LINPACK程序庫,但他發(fā)現(xiàn)學(xué)生用FORTRAN編寫接口程序很費時間,于是他開始自己動手,利用業(yè)余時間為學(xué)生編寫EISPACK和LINPACK的接口程序。Cleve Moler給這個接口程序取名為MATLAB,該名為矩陣(matrix)和實驗室(laboratory)兩個英文單詞的前三個字母的組合。在以后的數(shù)年里,MATLAB在多所大學(xué)里作為教學(xué)輔助軟件使用,并作為面向大眾的免費軟件廣為流傳。 1983年春天,Cleve Moler到Stanford大學(xué)講學(xué),MATLAB深深地吸引了工程師John Little。John Little敏銳地覺察到MATLAB在工程領(lǐng)域的廣闊前景。同年,他和 Cleve Moler、Sieve Bangert一起,用C語言開發(fā)了第二代專業(yè)版。這一代的MATLAB語言同時具備了數(shù)值計在算和數(shù)據(jù)圖示化的功能。 1984年,Cleve Moler和 John Lithe成立了MathWorks公司,正式把MATLAB推向市場,并繼續(xù)進行MATLAB的研究和開發(fā)。 在當(dāng)今30多個數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中,就軟件數(shù)學(xué)處理的原始內(nèi)核而言,可分為兩大類。一類是數(shù)值計算型軟件,如 MATLAB、Xmath、Gauss等,這類軟件長于數(shù)值計算,對處理大批數(shù)據(jù)效率高;另一類是數(shù)學(xué)分析型軟件,如Mathematica、Maple等,這類軟件以符號計算見長,能給出解析解和任意精度解,其缺點是處理大量數(shù)據(jù)時效率較低。MathWorks公司順應(yīng)多功能需求之潮流,在其卓越數(shù)值計算和圖示能力的基礎(chǔ)上,又率先在專業(yè)水平上開拓了其符號計算、文字處理、可視化建模和實時控制能力,開發(fā)了適合多學(xué)科、多部門要求的新一代科技應(yīng)用軟件MATLAB。經(jīng)過多年的國際競爭,MATLAB 已經(jīng)占據(jù)了數(shù)值型軟件市場的主導(dǎo)地位。 在MATLAB進入市場前,國際上的許多應(yīng)用軟件包都是直接以FORTRAN和C語言等編程語言開發(fā)的。這種軟件的缺點是使用面窄、接口簡陋、程序結(jié)構(gòu)不開放以及沒有標(biāo)準(zhǔn)的基庫,很難適應(yīng)各學(xué)科的最新發(fā)展,因而很難推廣。MATLAB的出現(xiàn),為各國科學(xué)家開發(fā)學(xué)科軟件提供了新的基礎(chǔ)。在MATLAB問世不久的20世紀(jì)80年代中期,原先控制領(lǐng)域里的一些軟件包紛紛被淘汰或在MATLAB上重建。 MathWorks公司1993年推出了MATLAB 4.0版,1995年推出4.2C版(for win3.X)1997年推出5.0版。1999年推出5.3版。MATLAB 5.X較MATLAB 4.X無論是界面還是內(nèi)容都有長足的進展,其幫助信息采用超文本格式和PDF格式,在Netscape 3.0或IE 4.0及以上版本,Acrobat Reader中可以方便地瀏覽。 時至今日,經(jīng)過Math Works公司的不斷完善,MATLAB已經(jīng)發(fā)展成為適合多學(xué)科、多種工作平臺的功能強勁的大型軟件。在國外,MATLAB已經(jīng)經(jīng)受了多年考驗。在歐美等高校,MATLAB已經(jīng)成為線性代數(shù)、自動控制理論、數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)字信號處理、時間序列分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真等高級課程的基本教學(xué)工具;成為攻讀學(xué)位的大學(xué)生、碩士生、博士生必須掌握的基本技能。在設(shè)計研究單位和工業(yè)部門,MATLAB被廣泛用于科學(xué)研究和解決各種具體問題。 MATLAB功能簡介及應(yīng)用范圍 MATLAB是矩陣實驗室(Matrix Laboratory)的簡稱。除具備卓越的數(shù)值計算能力外,它還提供了專業(yè)水平的符號計算,文字處理,可視化建模仿真和實時控制等功能。 MATLAB和Mathematica、Maple并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。它在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計算方面首屈一指。MATLAB可以進行矩陣運算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等,主要應(yīng)用于工程計算、控制設(shè)計、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設(shè)計與分析等領(lǐng)域。 MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣,它的指令表達式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB來解算問題要比用C,F(xiàn)ORTRAN等語言完成相同的事情簡捷得多,并且mathwork也吸收了像Maple等軟件的優(yōu)點,使MATLAB成為一個強大的數(shù)學(xué)軟件。在新的版本中也加入了對C,F(xiàn)ORTRAN,C++ ,JAVA的支持。可以直接調(diào)用,用戶也可以將自己編寫的實用程序?qū)氲組ATLAB函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用,此外許多的MATLAB愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序,用戶可以直接進行下載就可以使用。 MATLAB有著強大的功能,可以用來進行多種工作,具體如下: 數(shù)值分析、數(shù)值和符號計算、工程與科學(xué)繪圖、控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真、數(shù)字圖像處理技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)、通訊系統(tǒng)設(shè)計與仿真、財務(wù)與金融工程等。 MATLAB 的應(yīng)用范圍非常廣,包括信號和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計、測試和測量、財務(wù)建模和分析以及計算生物學(xué)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。附加的工具箱(單獨提供的專用 MATLAB 函數(shù)集)擴展了 MATLAB 環(huán)境,可以解決這些應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)特定類型的問題。 Simulink簡介 Simulink是Matlab軟件下的一個附加組件,是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和分析的MATLAB軟件包。支持連續(xù)、離散以及兩者混合的線性和非線性系統(tǒng),同時它也支持具有不同部分擁有不同采樣率的多種采樣速率的仿真系統(tǒng)。在其下提供了豐富的仿真模塊。其主要功能是實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模、方針與分析,可以預(yù)先對系統(tǒng)進行仿真分析,按仿真的最佳效果來調(diào)試及整定控制系統(tǒng)的參數(shù)。Simulink仿真與分析的主要步驟按先后順序為為:從模塊庫中選擇所需要的基本功能模塊,建立結(jié)構(gòu)圖模型,設(shè)置仿真參數(shù),進行動態(tài)仿真并觀看輸出結(jié)果,針對輸出結(jié)果進行分析和比較。 Simulink模塊庫提供了豐富的描述系統(tǒng)特性的典型環(huán)節(jié),有信號源模塊庫(Source) ,接收模塊庫(Sinks),連續(xù)系統(tǒng)模塊庫(Continuous),離散系統(tǒng)模塊庫(Discrete),非連續(xù)系統(tǒng)模塊庫(Signal Routing),信號屬性模塊庫(Signal Attributes),數(shù)學(xué)運算模塊庫(Math Operations),邏輯和位操作庫(Logic and Bit Operations)等等,此外還有一些特定學(xué)科仿真的工具箱。 Simulink為用戶提供了一個圖形化的用戶界面(GUI)。對于用方框圖表示的系統(tǒng),通過圖形界面,利用鼠標(biāo)單擊和拖拉方式,建立系統(tǒng)模型就像用鉛筆在紙上繪制系統(tǒng)的方框圖一樣簡單,它與用微分方程和差分方程建模的傳統(tǒng)仿真軟件包相比,具有更直觀、更方便、更靈活的優(yōu)點。不但實現(xiàn)了可視化的動態(tài)仿真,也實現(xiàn)了與MATLAB、C或者FORTRAN語言,甚至和硬件之間的數(shù)據(jù)傳遞,大大擴展了它的功能。 投稿郵箱:simuline@163.com 請注明“原創(chuàng)”或“轉(zhuǎn)載”。 ·END· 資訊 · 共享 · 互助 模擬仿真的服務(wù)型媒體 |
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