第1章MATLAB入门1.1MATLAB产品简介目前MATLAB产品族主要应用于以下领域：■数值分析；■数值和符号计算；■工程与科学绘图；■控制系统的设计与仿真；■数字图像处理；■数字信号处理；■财务与金融工程；■图形化的用户界面开发。MATLAB产品由若干个模块组成，不同的模块完成不同的功能，其中包括：■MATLAB；■MATLABToolboxes；■MATLABCompiler；■Simulink；■SimulinkBlocksets；■Real-TimeWorkshop(RTW)；■Stateflow；■StateflowCoder；图1-1MATLAB的产品体系由这些模块构成的MATLAB产品体系如图1-1所示。其中，MATLAB是MATLAB产品家族的基础，它提供了基本的数学算法，例如矩阵运算、数值分析算法等，MATLAB集成了2D和3D图形功能，以完成相应的数值可视化工作，同时MATLAB还提供了一种交互式的高级编程语言——M语言，利用M语言可以通过编写脚本或者函数文件实现用户自己的算法。MATLAB不仅能够和C/C++语言进行集成开发，而且还提供了和Java语言接口的能力，另外它还支持COM标准，能够和任何支持COM标准的软件协同工作。目前，MATLAB整个产品的最新发布版本为Release13，表示MATLAB产品体系的第13次发布，整个产品族不仅包含了MATLAB的基本功能模块，还包含了应用于各种专业的工具箱等产品。MATLAB基本功能模块的最新版本为6.5.1。Simulink产品是用来对复杂动态系统进行建模和仿真的图形化交互式平台，利用该产品，用户只要通过简单的鼠标操作就可以建立起各种复杂的动态系统，其中包括简单系统、离散系统、连续系统，或者由几种系统共同组成的复杂系统，它是MATLAB产品族中重要的组成部分。目前Simulink产品的最新版本为5.1。SimulinkBlocksets是Simulink的扩展，包括了应用于不同行业(专业)的功能模块集合，目前MATLAB产品中包含的主要功能模块集合如表1-1所示。表1-1MATLAB中包含的功能模块集合MATLAB产品族包含的功能模块的详细信息请参阅MATLAB的相关文档，或查阅网上信息www.mathworks.com或者www.hirain.com。RTW为Real-TimeWorkshop的缩写，该产品是将Simulink框图模型转变成为标准C语言的工具，这样的C源程序结合具体的实时软件和硬件，可以完成实时条件下的动态系统测试仿真，例如快速控制原型仿真或者硬件在回路中的仿真。在众多实时仿真系统中，目前最流行、性能最出色的产品为德国dSPACE公司研发的dSPACE系统，有关dSPACE系统的详细信息可以查阅网上信息www.dspaceinc.com或者www.hirian.com。Stateflow产品是以Simulink产品为基础的图形化建模仿真环境，它是基于有限状态机理论对事件驱动模型进行建模和仿真的图形化环境，可以用于复杂逻辑控制、状态切换系统的建模和仿真。利用StateflowCoder可以将Stateflow模型转变成为标准C代码，这样就可以结合RTW生成的代码共同完成实时系统的仿真。MATLAB整个产品体系中共有70余个产品模块，如果需要了解这些产品的详细信息可以参阅MATLAB的相关文档。1.2MATLAB桌面环境图1-2MATLAB启动之后默认的界面MATLAB的桌面环境可以通过View菜单中DesktopLayout子菜单下的命令进行切换，这些命令分别为： Default：缺省的界面，如图1-2所示，其中包含历史命令窗口(CommandHistory)、命令行窗口(CommandWindow)，此外工作空间浏览器(Workspace)和当前目录浏览器(CurrentDirectory)两个窗口层叠在一起。 CommandWindowsOnly：仅包含命令行窗口(CommandWindow)，此时MATLAB界面的外观类似于旧版本的MATLAB。 Simple：包含两个窗口——命令行窗口(CommandWindow)和历史命令窗口(CommandHistory)，两个窗口并列在界面中。 ShortHistory和TallHistory：这两个菜单命令包含的窗口类型和数量同默认的界面完全一致，只是排放的顺序不同。 FivePanel：包含所有的MATLAB桌面窗口，在该界面中各个窗口处于平铺状态。在MATLAB用户界面的View菜单下还有一些菜单命令可以用来选择显示在图形界面中的窗口，用户可以根据自己的喜好选择配置用户界面，推荐使用CommandWindowsO