“草稿紙”MATLAB

MATLAB是控制系統的一種分析和模擬工具。在國外，尤其是在美國，各著名大學在80年代末就已把MATLAB列入電氣工程類專業課程的教學計劃。成為大學生和研究生必修課程和實驗環境中必須掌握的工具。
與早期的版本相比，目前的版本MATLAB 4.X，在建立向量、數組和矩陣方面，使用更方便，介面更友好。輸出結果可視化，深受使用者的歡迎。它的應用也由最初的自動控制領域逐步向訊號處理、影像處理以及工程問題求解等領域發展。
運行MATLAB會在電腦螢幕建立一個或多個視窗。其中，命令視窗是使用者與MATLAB進行互動的主要場所(Matlab Command Window)，1所示。
一、數學運算
如同一個計算機，MATLAB 做到與“草稿紙”一樣，使用者輸入式子，便輸出結果。
如：>>4＊25＋6＊22＋2＊99 註：>>代表游標處
ans=
430
有時我們遇到不容易求解問題．如：x＊＊4－12X＊＊3＋0X＊＊2＋116=0的根，註：＊＊為乘方
>>p=[1 －12 0 25 116]
>>r=roots(p)
r=11.7473
2.7028
－1.2251＋1.4672 i
－1.2251－1.4672 i
是不是很方便! MATLAB能為你求解：數組和矩陣的各類運算、多項式的根、乘法、除法、加法、減法、微分、積分和傅立葉變換等運算。
二、數值分析
面對一堆紛繁資料，你不得不花很多精力用進階語言編程式求解，但如果你擁有了MATLAB，這個過程就簡單多了。瞧三個城市某月的最高溫度變化分析，只需輸入簡單的幾行，就可得出結果(2所示)。
>>temps1=[
12 15 12 14 12 11 15 8 19 12 14 11 9 8 15 8 10 129 12 12 10 139 10 14 12 13 15 13 12；
8 9 5 86 9 9 10 77 10 8 7 88 9 7 7 88 8 9 12 10 6 7 5 7 10 11 12 ； 18 22 19 23 22 19 15 20 18 18 19 17 23 19 18 20 17 22 19 21 20 17 18 20 22 21 22 18 23 24 22]
>>temps=temps1'
>>d=1:31;
>>plot(d,temps)
>>xlabel(‘每天最高溫度’），ylabel（‘攝氏度’）
>>title(‘三個城市每日高溫（單位C)’） 同樣你可以利用MATLAB函數處理各類資料。
三、繪製圖形
MATLAB能輕鬆繪出二、三維圖。
輸入如下命令就可得到3所示的漂亮圖畫。
>>y,z〗=peaks(30);
>>surfl(x,y,z) ％有亮度的曲面圖
>>shading interp ％插值加色彩
>>colormap pink ％單一色彩曲面圖
>>grid,xlabel(‘X－axis’),ylabel(‘Y－axis’),zlabel(‘Z－axis’)
>>title('surfl of peaks')
四、自動控制系統模擬
在命令視窗（matlab command window)鍵入simulink，就出現(SIMULINK) 視窗。以往十分困難的系統模擬問題，用SIMULINK只需拖動滑鼠即可輕而易舉地解決問題。
(SIMULINK)系統模型庫4所示：
Sources(輸入源) Sinks(輸出方式) Discrete(離散時間模型) Linkear(線性環節) Nonlinear(非線環節) Connections(串連及介面) Extras(其他環節)。
若想建立一個控制系統結構框圖，則選取/New功能表項目，出現Untiled編輯視窗，雙擊模型庫中子模組（如：Sources），就出現5所示的Sources視窗，其中包括階躍函數(Step Fcn)、正弦函數（Sin Wave)、白色雜訊函數、時鐘、常數、MATLAB空間變數、訊號發生器的表徵圖。
例：觀察正弦函數輸出波形。
建立結構框圖， 點取Sources視窗(Sin Wave)拖動複製到Untiled編輯視窗，然後從Sinks(輸出方式)的子模組中點取視波器（Scope）拖動複製到Unitled編輯視窗，用滑鼠先點一下起點模組的輸出端（三角符號），然後拖動滑鼠，這時出現一條帶箭頭的直線，將它的箭頭拉到終點模組的輸入端再釋放滑鼠鍵，兩個模組串連起來。選取Unitled 編輯視窗中Simulation/start,即可通過雙擊結構框圖中視波器（Scope）觀察(6所示)。
五、線上Internet
該軟體由Mathworks公司開發，（在 www.mathworks.com/可找該軟體的資訊，並提供了pdf格式的文檔下載）。還可以發E－mail:suport@math works.com 尋求支援人員。