1、Matlab程序设计Matlab Program Design一、课程基本情况课程类别:专业任选课课程学分:2学分课程总学时:32学时,其中讲课:24学时,实验(含上机):8学时课程性质:选修开课学期:第4学期先修课程:计算机基础,高等数学,线形代数适用专业:电子科学与技术教 材:MATLAB程序设计教程,中国水利水电出版社,刘卫国,2010,第2版 开课单位:电子与信息工程学院电子科学与技术系 二、课程性质、教学目标和任务MATLAB程序设计是电子与电气信息类相关专业的专业任选课程之一。MATLAB是由 MathWorks公司1985年推出的一种面向科学与工程的计算软件,它具有极强的数值计算
2、、 图形文字处理、数据分析、动态仿真、信号处理等功能,涉及了数值分析、自动控制、信号 处理、图像处理等十几个领域的计算和图形显示,功能强大。因此,将MATLAB引入教学, 强化应用能力培养,学生在学习专业基础课程时,增加工程应用背景,在打好专业基础的同 时,提高学生的应用、创新意识。通过本课程的学习,使学生学习和掌握如何利用MATLAB 对所学理论、原理和方法进行计算机仿真,通过仿真,加深对所学知识的理解和掌握,解决 学习相关课程中遇到的抽象问题,为后续专业课程的学习奠定基础。通过工程软件在电气类 专业基础课程的应用,提高学生动手能力、分析问题与解决问题的能力,到达对学生的工程 意识培养的目的
3、。三、教学内容和要求第1章MATLAB系统环境(2学时)(1)了解MATLAB的影响及其开展历史和MATLAB 7.0的主要功能;(2)理解MATLAB 7.0的运行环境与安装过程,熟悉菜单栏、工具栏的使用;(3)掌握命令窗口、历史记录窗口、当前目录窗口的使用方法; 重点:命令窗口、历史记录窗口、当前目录窗口的使用方法; 难点:MATLAB 7.0的辅助局部和MATLAB的数学函数库。第2章MATLAB数据及其运算(2学时)(1)了解元胞数组、结构与结构数组;(2)理解一、二维数组的创立方法;(3)掌握数值表示、变量表达式、矩阵的表示、字符串矩阵的算术运算、数组运算;重点:矩阵线性运算;创立数
4、组、数组的算术运算;难点:数组运算。第3章MATLAB矩阵分析与处理(2学时)(1)了解矩阵分解:矩阵的三角分解、矩阵的正交分解、矩阵的平方根分解、稀疏矩阵;(2)理解矩阵的初等变换;(3)掌握矩阵分析:矩阵结构变换、矩阵的逆与伪逆、方阵的行列式;重点:矩阵线性运算:矩阵的特征值、矩阵的正交基、矩阵的二次型和秩;创立数组、数组 的算术运算;难点:矩阵线性运算。第4章MATLAB程序设计(4学时)(1)了解程序的调试、良好的编程习惯;(2)理解脚本和函数M文件的建立和使用、数据类型:(3)掌握程序设计中的变量与语句、程序控制语句:重点:Matlab数据类型;难点:程序控制语句。第5章MATLAB
5、绘图(4学时)(1)了解图像与动画,了解底层绘图操作;(2)理解三维图形的绘制,熟悉三维图形的精细处理;(3)掌握二维图形的绘制;重点:二维曲线和三维曲线的绘制;难点:三维图形的绘制。第6章MATLAB数值计算(4学时)(1)了解傅里叶展开;(2)理解非线性方程与非线性方程组的数值求解、数值微分与积分运算、常微分方程的数 值求解、级数的求和与收敛;(3)掌握线性方程与线性方程组的数值求解、多项式数值计算,掌握数据的数值计算; 重点:线性方程和方程组求解、多项式数值计算;难点:数据分段插值和曲线拟合。第7章MATLAB符号运算(2学时)(1)了解符号函数的显示;(2)理解符号矩阵与符号函数的创立
6、、符号矩阵与符号函数的基本运算、符号微积分;(3)掌握符号解方程;重点:符号矩阵和函数的建立;难点:方程和方程组的符号求解。第8章MATLAB图形用户界面设计(2学时)(1)了解图形用户界面、图形对象和图形对象的句柄;(2)理解图形用户界面设计工具GUIDE、对话框;(3)掌握GUI设计过程;重点:图形用户界面设计工具的使用、对话框的使用;难点:句柄在调用函数中的使用第10章 MATLAB Simulink仿真软件(2学时)(1) 了解Simulink及相关产品及Simulink仿真的应用(2)理解功能模块函数库及Simulink模块的操作(3)掌握自定义功能模块重点:Simulink模块的操作、自定义功能模块难点:仿真参数的设定四、课程考核(1)作业等:作业:常规书面作业与上机报告相配合。次数根据与实际需要情况定夺,估 计为约3次常规书面作业与12次上机报告;(2)考核方式:开卷考试;(3)总评成绩计算方式:平时成绩20%,实验成绩10%、末考试成绩70%,其中平时成绩 中上课占10%,作业占10%。五、参考书目1、MATLAB 7.0从入门到精通,人民邮电出版社,刘保柱,2010,修订版2、MATLAB及在电子信息类课程中的应用,电子工业出版社,唐向宏2011,第2版3、MATLAB仿真技术与应用,清华大学出版社,张德丰2012