簡介：點(diǎn)擊查看更多matlab仿真模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在電子技術(shù)中的應(yīng)用精彩內(nèi)容。

簡介：數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),MATLAB作圖,MATLAB作圖,二維圖形,三維圖形,圖形處理,實(shí)例,作業(yè),特殊二、三維圖形,,MATLAB作圖是通過描點(diǎn)、連線來實(shí)現(xiàn)的，故在畫一個(gè)曲線圖形之前，必須先取得該圖形上的一系列的點(diǎn)的坐標(biāo)（即橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)），然后將該點(diǎn)集的坐標(biāo)傳給MATLAB函數(shù)畫圖,命令為PLOTX,Y,S,PLOTX,Y畫實(shí)線PLOTX,Y1,S1,X,Y2,S2,,X,YN,SN將多條線畫在一起,X,Y是向量,分別表示點(diǎn)集的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo),,,,,線型,Y黃色點(diǎn)連線M洋紅O圈短虛線C藍(lán)綠色XX符號(hào)長短線R紅色加號(hào)長虛線,1曲線圖,例在0,2PI用紅線畫SINX,用綠圈畫COSX,XLINSPACE0,2PI,30YSINXZCOSXPLOTX,Y,R,X,Z,’G0,解,MATLABLITI1,2符號(hào)函數(shù)顯函數(shù)、隱函數(shù)和參數(shù)方程畫圖,1EZPLOT,EZPLOT‘XT’,’YT’,TMIN,TMAX表示在區(qū)間TMINTTMAX繪制參數(shù)方程XXT,YYT的函數(shù)圖,EZPLOT‘FX’,A,B表示在AXB繪制顯函數(shù)FFX的函數(shù)圖,EZPLOT‘FX,Y’,XMIN,XMAX,YMIN,YMAX表示在區(qū)間XMINXXMAX和YMINYYMAX繪制隱函數(shù)FX,Y0的函數(shù)圖,例在0,PI上畫YCOSX的圖形,解輸入命令EZPLOT‘SINX’,0,PI,MATLABLITI25,解輸入命令EZPLOT‘COST3’,’SINT3’,02PI,MATLABLITI41,解輸入命令EZPLOTEXPXSINXY,2,05,0,2,MATLABLITI40,,2FPLOT,注意1FUN必須是M文件的函數(shù)名或是獨(dú)立變量為X的字符串2FPLOT函數(shù)不能畫參數(shù)方程和隱函數(shù)圖形，但在一個(gè)圖上可以畫多個(gè)圖形。,FPLOT‘FUN’,LIMS表示繪制字符串FUN指定的函數(shù)在LIMSXMIN,XMAX的圖形,解先建M文件MYFUN1MFUNCTIONYMYFUN1XYEXP2XSIN3X2,再輸入命令FPLOT‘MYFUN1’,1,2,MATLABLITI43,MATLABLITI28,解輸入命令FPLOT‘TANHX,SINX,COSX’,2PI11–11,例在2,2范圍內(nèi)繪制函數(shù)TANH的圖形解FPLOT‘TANH’,2,2,MATLABLITI42,3對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖,在很多工程問題中,通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換可以更清晰地看出數(shù)據(jù)的某些特征,在對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中描繪數(shù)據(jù)點(diǎn)的曲線,可以直接地表現(xiàn)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換有雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和單軸對(duì)數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換兩種用LOGLOG函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,用SEMILOGX和SEMILOGY函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)單軸對(duì)數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,LOGLOGY表示X、Y坐標(biāo)都是對(duì)數(shù)坐標(biāo)系SEMILOGXY表示X坐標(biāo)軸是對(duì)數(shù)坐標(biāo)系SEMILOGY表示Y坐標(biāo)軸是對(duì)數(shù)坐標(biāo)系PLOTYY有兩個(gè)Y坐標(biāo)軸，一個(gè)在左邊，一個(gè)在右邊,例用方形標(biāo)記創(chuàng)建一個(gè)簡單的LOGLOG,解輸入命令XLOGSPACE1,2LOGLOGX,EXPX,’S’GRIDON標(biāo)注格柵,MATLABLITI37,例創(chuàng)建一個(gè)簡單的半對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖解輸入命令X0110SEMILOGYX,10X,MATLABLITI38,例繪制YX3的函數(shù)圖、對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖、半對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖,MATLABLITI22,返回,三維圖形,1、空間曲線,2、空間曲面,返回,PLOT3X,Y,Z,S,空間曲線,1、一條曲線,例在區(qū)間0，10PI畫出參數(shù)曲線XSINT,YCOST,ZT,MATLABLITI8,解T0PI/5010PIPLOT3SINT,COST,TROTATE3D旋轉(zhuǎn),PLOT3X,Y,Z,2、多條曲線,例畫多條曲線觀察函數(shù)ZXY2,（這里MESHGRIDX,Y的作用是產(chǎn)生一個(gè)以向量X為行、向量Y為列的矩陣）,MATLABLITI9,其中X，Y，Z是都是MN矩陣，其對(duì)應(yīng)的每一列表示一條曲線,解X3013Y1015X,YMESHGRIDX,YZXY2PLOT3X,Y,Z,返回,空間曲面,例畫函數(shù)ZXY2的圖形解X3013Y1015X,YMESHGRIDX,YZXY2SURFX,Y,ZSHADINGFLAT將當(dāng)前圖形變得平滑,,MATLABLITI11,1SURFX,Y,Z,畫出數(shù)據(jù)點(diǎn)（X，Y，Z）表示的曲面,（2）MESHX,Y,Z,解X3013Y1015X,YMESHGRIDX,YZXY2MESHX,Y,Z,MATLABLITI24,例畫出曲面ZXY2在不同視角的網(wǎng)格圖,畫網(wǎng)格曲面,3MESHZX,Y,Z在網(wǎng)格周圍畫一個(gè)CURTAIN圖如,參考平面,解輸入命令X,YMESHGRID31253ZPRAKSX,YMESHZX,Y,Z,例繪PEAKS的網(wǎng)格圖,MATLABLITI36,返回,在圖形上加格柵、圖例和標(biāo)注,定制坐標(biāo),圖形保持,分割窗口,,,,,縮放圖形,,,改變視角,圖形處理,,,返回,動(dòng)畫,,1、在圖形上加格柵、圖例和標(biāo)注,（1）GRIDON加格柵在當(dāng)前圖上GRIDOFF刪除格柵,處理圖形,（2）HHXLABELSTRING在當(dāng)前圖形的X軸上加圖例STRING,HHYLABELSTRING在當(dāng)前圖形的Y軸上加圖例STRING,HHTITLESTRING在當(dāng)前圖形的頂端上加圖例STRING,HHZLABELSTRING在當(dāng)前圖形的Z軸上加圖例STRING,例在區(qū)間0,2PI畫SINX的圖形，并加注圖例“自變量X”、“函數(shù)Y”、“示意圖”,并加格柵,解XLINSPACE0,2PI,30YSINXPLOTX,YXLABEL自變量XYLABEL函數(shù)YTITLE示意圖GRIDON,MATLABLITI2,（3）HHGTEXT‘STRING’,命令GTEXT‘STRING’用鼠標(biāo)放置標(biāo)注在現(xiàn)有的圖上運(yùn)行命令GTEXT‘STRING’時(shí)，屏幕上出現(xiàn)當(dāng)前圖形，在圖形上出現(xiàn)一個(gè)交叉的十字，該十字隨鼠標(biāo)的移動(dòng)移動(dòng)，當(dāng)按下鼠標(biāo)左鍵時(shí)，該標(biāo)注STRING放在當(dāng)前十交叉的位置,例在區(qū)間0,2PI畫SINX，并分別標(biāo)注“SINX””COSX”,解XLINSPACE0,2PI,30YSINXZCOSXPLOTX,Y,X,ZGTEXT‘SINX’GTEXT’COSX’,MATLABLITI3,返回,2、定制坐標(biāo),AXISXMINXMAXYMINYMAXZMINZMAX,例在區(qū)間0005,001顯示SIN1/X的圖形。,解XLINSPACE00001,001,1000YSIN1/XPLOTX,YAXIS0005001–11,MATLABLITI4,返回,定制圖形坐標(biāo),將坐標(biāo)軸返回到自動(dòng)缺省值,AXISAUTO,3、圖形保持,1HOLDONHOLDOF,例將YSINX、YCOSX分別用點(diǎn)和線畫出在同一屏幕上。,解XLINSPACE0,2PI,30YSINXZCOSXPLOTX,Z,HOLDONPLOTX,Y,MATLABLITI5,保持當(dāng)前圖形,以便繼續(xù)畫圖到當(dāng)前圖上,釋放當(dāng)前圖形窗口,2FIGUREH,例區(qū)間0,2PI新建兩個(gè)窗口分別畫出YSINX；ZCOSX。,解XLINSPACE0,2PI,100YSINXZCOSXPLOTX,YTITLESINXPAUSEFIGURE2PLOTX,ZTITLECOSX,MATLABLITI6,返回,新建H窗口，激活圖形使其可見，并把它置于其它圖形之上,4、分割窗口,HSUBPLOTMROWS,NCOLS,THISPLOT,劃分整個(gè)作圖區(qū)域?yàn)镸ROWSNCOLS塊（逐行對(duì)塊訪問）并激活第THISPLOT塊，其后的作圖語句將圖形畫在該塊上。,激活已劃分為MROWSNCOLS塊的屏幕中的第THISPLOT塊，其后的作圖語句將圖形畫在該塊上。,命令SUBPLOT1,1,1返回非分割狀態(tài)。,SUBPLOTMROWS,NCOLS,THISPLOT,SUBPLOT1,1,1,解XLINSPACE0,2PI,100YSINXZCOSXASINXCOSXBSINX/COSXEPSSUBPLOT2,2,1PLOTX,Y,TITLE‘SINX’SUBPLOT2,2,2PLOTX,Z,TITLE‘COSX’SUBPLOT2,2,3PLOTX,A,TITLE‘SINXCOSX’SUBPLOT2,2,4PLOTX,B,TITLE‘SINX/COSX’,例將屏幕分割為四塊，并分別畫出YSINX，ZCOSX，ASINXCOSX,BSINX/COSX。,MATLABLITI7,返回,5、縮放圖形,ZOOMON,單擊鼠標(biāo)左鍵，則在當(dāng)前圖形窗口中，以鼠標(biāo)點(diǎn)中的點(diǎn)為中心的圖形放大2倍；單擊鼠標(biāo)右鍵，則縮小2倍,解XLINSPACE0,2PI,30YSINXPLOTX,YZOOMON,MATLABLITI13,例縮放YSINX的圖形,ZOOMOFF,為當(dāng)前圖形打開縮放模式,關(guān)閉縮放模式,返回,6改變視角VIEW,（1）VIEWA,B命令VIEWA,B改變視角到A,B,A是方位角,B為仰角。缺省視角為（375，30）。,解X3013Y1015X,YMESHGRIDX,YZXY2SUBPLOT2,2,1，MESHX,Y,ZSUBPLOT2,2,2，MESHX,Y,Z，VIEW50,34SUBPLOT2,2,3，MESHX,Y,Z，VIEW60,70SUBPLOT2,2,4，MESHX,Y,Z，VIEW0，1，1,MATLABLITI10,例畫出曲面ZXY2在不同視角的網(wǎng)格圖,VIEW用空間矢量表示的，三個(gè)量只關(guān)心它們的比例，與數(shù)值的大小無關(guān)，X軸VIEW（1，0，0），Y軸VIEW（0，1，0），Z軸VIEW（0，0，1）。,（2）VIEW（X，Y，Z）,返回,7動(dòng)畫,MOVIEIN,GETFRAME,MOVIE函數(shù)MOVIEIN產(chǎn)生一個(gè)幀矩陣來存放動(dòng)畫中的幀；函數(shù)GETFRAME對(duì)當(dāng)前的圖象進(jìn)行快照；函數(shù)MOVIE按順序回放各幀。,MATLABLITI14,返回,例將曲面PEAKS做成動(dòng)畫。,解X,Y,ZPEAKS30SURFX,Y,ZAXIS33331010MMOVIEIN15FORI115VIEW37524I1,30M,IGETFRAMEENDMOVIEM,特殊二、三維圖形,1、特殊的二維圖形函數(shù),2、特殊的三維圖形函數(shù),返回,特殊的二維圖形函數(shù),1、極坐標(biāo)圖POLARTHETA,RHO,S,用角度THETA（弧度表示）和極半徑RHO作極坐標(biāo)圖，用S指定線型。,例,解THETALINSPACE0,2PI,RHOSIN2THETACOS2THETAPOLARTHETA,RHO,’G’TITLE‘POLARPLOTOFSIN2THETACOS2THETA’,MATLABLITI15,2、散點(diǎn)圖SCATTER（X,Y,S,C）在向量X和Y的指定位置顯示彩色圈．X和Y必須大小相同．,解輸入命令LOADSEAMOUNTSCATTERX,Y,5,Z,MATLABLITI29,3、平面等值線圖CONTOURX,Y,Z,N繪制N個(gè)等值線的二維等值線圖,解輸入命令［X,Y］MESHGEID222,223ZXEXPX2Y2C,HCONTOURX,Y,ZCLABELC,HCOLORMAPCOOL,MATLABLITI34,例繪制SEAMOUNT散點(diǎn)圖,返回,特殊的三維圖形函數(shù),1、空間等值線圖CONTOUR3X,Y,Z,N,其中N表示等值線數(shù)。,例山峰的三維和二維等值線圖。,解X,Y,ZPEAKSSUBPLOT1,2,1CONTOUR3X,Y,Z,16,SGRID,XLABELXAXIS,YLABELYAXISZLABELZAXISTITLECONTOUR3OFPEAKSSUBPLOT1,2,2CONTOURX,Y,Z,16,SGRID,XLABELXAXIS,YLABELYAXISTITLECONTOUROFPEAKS,MATLABLITI18,3、三維散點(diǎn)圖SCATTER3（X,Y,Z,S,C）在向量X,Y和Z指定的位置上顯示彩色圓圈向量X,Y和Z的大小必須相同,解輸入命令X,Y,ZSPHERE16XX5X75XYY5Y75YZZ5Z75ZSREPMAT175510,PRODSIZEX,1CREPMAT123,PRODSIZEX,1SCATTER3X,Y,Z,S,C,FILLED,VIEW60,60,例繪制三維散點(diǎn)圖。,MATLABLITI32,返回,繪制山區(qū)地貌圖,要在某山區(qū)方圓大約27平方公里范圍內(nèi)修建一條公路，從山腳出發(fā)經(jīng)過一個(gè)居民區(qū)，再到達(dá)一個(gè)礦區(qū)。橫向縱向分別每隔400米測(cè)量一次，得到一些地點(diǎn)的高程平面區(qū)域0X5600,0Y4800，需作出該山區(qū)的地貌圖和等高線圖。,MATLABSHANQU,返回,返回,實(shí)驗(yàn)作業(yè),1、在同一平面中的兩個(gè)窗口分別畫出心形線和馬鞍面。,要求,1、在圖形上加格柵、圖例和標(biāo)注,2、定制坐標(biāo),3、以不同角度觀察馬鞍面,2、以不同的視角觀察球面和圓柱面所圍區(qū)域。,謝謝光臨,

簡介：MATLAB軟件簡介哈爾濱理工大學(xué)數(shù)學(xué)建模組,MATLAB是數(shù)學(xué)建模常用軟件之一，也是在各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，特別是在工程實(shí)際領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的計(jì)算軟件，并已成為一個(gè)通用的計(jì)算工具。,,MATLAB概述,1MATLAB的發(fā)展MATLAB語言是由美國的CLEVERMOLER博士于1980年開發(fā)的。設(shè)計(jì)者的初衷是為解決“線性代數(shù)”課程的矩陣運(yùn)算問題。取名MATLAB即MATRIXLABORATORY矩陣實(shí)驗(yàn)室的意思。,2MATLAB的影響,就影響而言，至今仍然沒有一個(gè)別的計(jì)算軟件可與MATLAB匹敵。在歐美大學(xué)里，MATLAB是大學(xué)生必須掌握的基本工具，諸如應(yīng)用代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)控制、數(shù)字信號(hào)處理、模擬與數(shù)字通信、時(shí)間序列分析、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真等課程的教科書都把MATLAB作為內(nèi)容。在國際學(xué)術(shù)界，MATLAB已經(jīng)被確認(rèn)為準(zhǔn)確、可靠的科學(xué)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軟件。在許多國際一流學(xué)術(shù)刊物上，（尤其是信息科學(xué)刊物），都可以看到MATLAB的應(yīng)用。,3MATLAB語言的特點(diǎn),語言簡潔緊湊，語法限制不嚴(yán)，程序設(shè)計(jì)自由度大，可移植性好運(yùn)算符、庫函數(shù)豐富圖形功能強(qiáng)大界面友好、編程效率高擴(kuò)展性強(qiáng),,它將一個(gè)優(yōu)秀軟件的易用性與可靠性、通用性與專業(yè)性、一般目的的應(yīng)用與高深的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用有機(jī)地相結(jié)合。MATLAB是一種直譯式的高級(jí)語言，比其它程序設(shè)計(jì)語言容易。,4MATLAB能在各領(lǐng)域做什么,工業(yè)研究與開發(fā)數(shù)學(xué)教學(xué)，特別是線性代數(shù)數(shù)值分析和科學(xué)計(jì)算方面的教學(xué)與研究電子學(xué)、控制理論和物理學(xué)等工程和科學(xué)學(xué)科方面的教學(xué)與研究經(jīng)濟(jì)學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)等計(jì)算問題的所有其他領(lǐng)域中的教學(xué)與研究,,MATLAB工具箱,MATLAB包含兩部分內(nèi)容基本部分和各種可選的工具箱。MATLAB工具箱分為兩大類功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。許多學(xué)科，在MATLAB中都有專用工具箱，現(xiàn)已有30多個(gè)工具箱，但MATLAB語言的擴(kuò)展開發(fā)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束，各學(xué)科的相互促進(jìn)，將使得MATLAB更加強(qiáng)大。,,,,,MATLAB主工具箱符號(hào)數(shù)學(xué)工具箱SIMULINK仿真工具箱控制系統(tǒng)工具箱信號(hào)處理工具箱圖象處理工具箱通訊工具箱系統(tǒng)辨識(shí)工具箱神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)工具箱金融工具箱,,5MATLAB的簡單應(yīng)用,51在線性代數(shù)中的應(yīng)用MATLAB以矩陣作為數(shù)據(jù)操作的基本單位，可以清楚地看到線性代數(shù)的運(yùn)算由MATLAB輕松完成。,矩陣的運(yùn)算,A1202514101輸入矩陣AA1202514101,矩陣的轉(zhuǎn)置,BA’A的轉(zhuǎn)置B1242510011,矩陣的乘積,CABC512241230592459117,矩陣求逆,XINVAX522211021,矩陣的特征值,EIGAANS373210267910000,,線性方程組求解,,,,2無窮多解情況用函數(shù)RREF將增廣矩陣化為最簡形，如用RREF化簡，有,ANS100023010011001012000120則方程的解即可給出,例求超定方程組的最小二乘解。解原方程組寫成矩陣形式為則正規(guī)方程組為,,,,即令，，利用MATLAB中矩陣的左除XA\B即得,,,,,52在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用,MATLAB和著名的符號(hào)計(jì)算語言MAPLE相結(jié)合，使得MATLAB具有符號(hào)計(jì)算功能。符號(hào)運(yùn)算即用字符串進(jìn)行數(shù)學(xué)分析。允許變量不賦值而參與運(yùn)算。用于微積分、復(fù)合導(dǎo)數(shù)、積分、二重積分、有理函數(shù)、微分方程、泰勒級(jí)數(shù)展開、尋優(yōu)等等，可求得解析符號(hào)解。,521求根例1求方程3X47X39X2230的全部根。,522符號(hào)極限LIMITF,X,A計(jì)算符號(hào)表達(dá)式F在X→A下的極限。例2計(jì)算,523符號(hào)微分,求符號(hào)表達(dá)式S的微分即求一元導(dǎo)數(shù)例3求,,DIFFS,524符號(hào)積分,計(jì)算表達(dá)式S對(duì)符號(hào)自變量的不定積分。,INTS,V,計(jì)算表達(dá)式S對(duì)默認(rèn)符號(hào)變量從A到B的定積分；A和B為雙精度或符號(hào)變量。計(jì)算表達(dá)式S對(duì)變量V從A到B的定積分,,INTS,A,B,INTS,V,A,B,例4,525解微分方程在MATLAB中，用大寫字母D表示微分方程的導(dǎo)數(shù)，例如DY表示Y’,D2Y表示Y”D2YDY6X0DY12表示Y’12命令格式,求解方程,解,例,,求解方程,解,例,,53概率應(yīng)用實(shí)例,例某人進(jìn)行射擊，設(shè)每次射擊的命中率為0028，獨(dú)立射擊1000次，試求至少擊中20次的概率。解設(shè)擊中的次數(shù)為X，則XB1000,0028X的分布率為于是所求的概率為,,,在MATLAB中用命令BINOCDF很容易得到結(jié)果。,R1BINOCDF19,1000,0028R09544,,向圖中邊長為1的正方形里隨機(jī)投N塊小石頭,,,54概率應(yīng)用實(shí)例蒙特卡羅方法計(jì)算,隨機(jī)投石試驗(yàn),,N很大,均勻分布在正方形中,假定有K個(gè)落在四分之一圓里,,圖51隨機(jī)投一塊小石頭落在四分之一單位圓里,,514應(yīng)用實(shí)例蒙特卡羅方法計(jì)算,分析,事件A發(fā)生,“向圖51中正方形隨機(jī)投一塊小石頭落在四分之一單位圓里”,概率PA,單位圓面積,獨(dú)立重復(fù)做N次試驗(yàn)，事件A發(fā)生K次,伯努利定理,,,,,現(xiàn)利用計(jì)算機(jī)完成N次投石試驗(yàn)，采用0，1區(qū)間上的均勻分布產(chǎn)生相互獨(dú)立的隨機(jī)數(shù)。記這樣產(chǎn)生的N個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)為事件A發(fā)生的個(gè)數(shù)是滿足的個(gè)數(shù)K，由伯努利定理，P可用K/N近似替代。,,,514應(yīng)用實(shí)例蒙特卡羅方法計(jì)算,N10000XRAND2,NK0FORI1NIFX1,I2X2,I21KK1ENDENDP4K/N,重復(fù)計(jì)算4次，計(jì)算結(jié)果P31364P31360P31484P31396當(dāng)N提高到50000時(shí)，重復(fù)計(jì)算4次，計(jì)算結(jié)果P31396P31431P31296P31421,514應(yīng)用實(shí)例蒙特卡羅方法計(jì)算,解編寫M文件如下,54繪圖功能,1二維圖形PLOTY、EZPLOT是繪制二維圖形常用的命令例畫出函數(shù)在5?X?5的圖形。解,圖曲線,2三維圖形函數(shù)MESH用來生成函數(shù)的網(wǎng)格曲面,例畫出函數(shù),,CYLINDER,N三維柱面繪圖函數(shù)R為半徑；N為柱面圓周等分?jǐn)?shù)例繪制三維陀螺錐面T100109T21012RT1T22X,Y,ZCYLINDERR,30SURFX,Y,ZGRID,

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簡介：實(shí)驗(yàn)四離散系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其MATLAB實(shí)現(xiàn),一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?加深對(duì)離散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的了解。2練習(xí)利用MATLAB65中的命令或程序描述離散系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。,,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)函數(shù)TF2ZPZP2TFZP2SOSSOS2TFSOS2ZPRESIDUEZ,相關(guān)函數(shù),1IIRDF系統(tǒng)的差分方程描述,,YFILTERB,A,X,二、實(shí)驗(yàn)原理與方法,2IIRDF系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)描述,1直接形式,2級(jí)聯(lián)形式,3并聯(lián)形式,Z,P,KTF2ZPB,AB,AZP2TFZ,P,KSOSZP2SOSZ,P,KB,ASOS2TFSOSZ,P,KSOS2ZPSOSR,P,KRESIDUEZB,AB,ARESIDUEZR,P,K,3FIRDF系統(tǒng)的差分方程描述,4FIRDF系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)描述,1已知一因果的LTI系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)為HZZ22Z1/Z305Z2005Z03，分析系統(tǒng)的零極點(diǎn)分布并判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。,B0121A10500503Z,P,KTF2ZPB,ADISP零點(diǎn)DISPZDISP極點(diǎn)DISPPDISP增益DISPKZPLANEB,A,HZZ22Z1/Z305Z2005Z03,HZ0Z12Z2Z3/105Z1005Z203Z3,,,三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟,1．實(shí)現(xiàn)下面系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)型、并聯(lián)型、SOS型結(jié)構(gòu)，并用數(shù)學(xué)方法驗(yàn)證其正確性，同時(shí)畫出結(jié)構(gòu)圖。,2．已知FIR濾波器的系統(tǒng)函數(shù)為,確定并畫出其直接、線性相位和級(jí)聯(lián)形式結(jié)構(gòu)圖。,四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1簡述實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)原理；2按實(shí)驗(yàn)步驟附上實(shí)驗(yàn)程序和要求的結(jié)果。3對(duì)由差分方程求頻率采樣型結(jié)構(gòu)的函數(shù)作注釋。,4．已知HN{1,2,3,4,3,2,1}/9,確定并畫出其頻率采樣形式結(jié)構(gòu)圖。（查資料編寫由差分方程求頻率采樣型結(jié)構(gòu)的函數(shù)）,3已知一因果的LTI系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)為HZ84Z111Z22Z3/1125Z1075Z20125Z3。分析系統(tǒng)的零極點(diǎn)分布并判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性,

簡介：MATLAB并行計(jì)算簡介,MATLAB并行平臺(tái)底層架構(gòu)MATLAB并行平臺(tái)搭建并行程序的編寫與實(shí)例實(shí)驗(yàn)室MATLAB并行集群,1,MATLAB并行平臺(tái)底層架構(gòu)（一）,并行平臺(tái)上的三種角色“警察”維護(hù)整個(gè)平臺(tái)。MDCE底層維護(hù)和通信進(jìn)程“老板”接任務(wù)，雇傭工人并分配任務(wù)。（JOBMANAGER負(fù)責(zé)對(duì)計(jì)算機(jī)資源的管理，接收用戶發(fā)過來的并行計(jì)算任務(wù)。）“工人”努力工作。（WORKER工作進(jìn)程）,我負(fù)責(zé)維護(hù)整個(gè)并行平臺(tái),接生意咯，客戶要什么我就叫工人搞定它。,聽老板的話，努力干活,2,MATLAB并行平臺(tái)底層架構(gòu)（二）,MATLAB并行平臺(tái)底層架構(gòu)圖,3,MATLAB并行平臺(tái)搭建（一）,安裝和開啟MDCE（分布式計(jì)算引擎）運(yùn)行CMD安裝MDCEMDCEINSTALL開啟MDCEMDCESTART注意MDCE安裝后會(huì)下次開機(jī)自動(dòng)啟動(dòng),警察來了,4,MATLAB并行平臺(tái)搭建（二）,配置JOBMANAGER打開MATLAB軟件，菜單選PARALLELMANAGECONFIGURATIONS，彈出對(duì)話框；FILENEWJOBMANAGER，彈出對(duì)話框SCHEDULER項(xiàng)，①LOOKUPURL處填寫所用計(jì)算機(jī)的名稱，如NODE5；②NAME項(xiàng)為自擬的JOBMANAGER的名稱，如MYJOBMANAGERJOBS項(xiàng)，NUMBEROFWORKERS處表示該JOBMANAGER運(yùn)行并行程序時(shí)需要最小WORKER數(shù)目（即≥最小WORKER數(shù)目才執(zhí)行），以及該JOBMANAGER可擁有的最大WORKER數(shù)目；3點(diǎn)擊OK，完成配置。,完善資料，合法經(jīng)營。,5,MATLAB并行平臺(tái)搭建（三）,打開JOBMANAGER命令行下輸入STARTJOBMANAGER–NAMEMYJOBMANAGER即前面配置時(shí)的名字附關(guān)閉JOBMANAGERSTOPJOBMANAGER–NAMEMYJOBMANAGER,正式登場(chǎng),6,MATLAB并行平臺(tái)搭建（四）,創(chuàng)建WORKER進(jìn)程雇傭工人同樣在命令行下輸入STARTWORKER–JOBMANAGERHOSTNODE5–JOBMANAGERMYJOBMANAGER–NAMEWORKER1–REMOTEHOSTNODE1NODE5本地計(jì)算機(jī)名字MYJOBMANAGERJOBMANAGER的名字WORKER1WORKER進(jìn)程的名字NODE1遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的名字注意①可開啟多個(gè)不同名字的WORKER進(jìn)程；②若在本地上創(chuàng)建則不需后面的REMOTEHOSTNODE1。附關(guān)閉WORKER進(jìn)程STOPWORKER–NAMEWORKER1–REMOTEHOSTNODE1,,我聘請(qǐng)你。,好。,平臺(tái)搭建完畢可用NODESTATUS指令查看。,7,MATLAB并行程序編寫,①資源查找，創(chuàng)建對(duì)象；②創(chuàng)建工作（JOB）；③指定工作任務(wù)（TASK）；④提交工作；⑤等待；⑥返回計(jì)算任務(wù)結(jié)果。,FINDRESOURCE,CREATEJOB,CREATETASK,SUBMIT,GETALLOUTPUTARGUMENTS,WAITFORSTATE,,,,,,程序結(jié)構(gòu)和相關(guān)函數(shù)調(diào)用,,,,,,,8,MATLAB并行程序示例,程序功能，并行計(jì)算求24，58，17的和。①資源查找，創(chuàng)建對(duì)象。JMFINDRESOURCESCHEDULER,TYPE,JOBMANAGER,NAME,MYJOBMANAGER,‘LOOKUPURL’,‘NODE5’需要修改的是紅色劃線參數(shù)，第一個(gè)即前面JOBMANAGER的名字，第二個(gè)即本地主機(jī)的名字②創(chuàng)建工作，并將該工作所需的數(shù)據(jù)、程序發(fā)到各個(gè)WORKER處。JOB1CREATEJOBJM工作名為JOB1SETJOB1,‘FILEDEPENDENCIES’,{‘BB1M’,‘BB2M’,‘BB3M’,W_FDJ1MAT,W_FDJ2MAT,W_FDJ3MAT}注SET函數(shù)就是將該工作所需的數(shù)據(jù)、程序發(fā)到各個(gè)WORKER處,本程序不需要用到。③創(chuàng)建任務(wù)CREATETASKJOB1,SUM,1,{2,4}CREATETASKJOB1,SUM,1,{5,8}CREATETASKJOB1,SUM,1,{1,7}為JOB1創(chuàng)建了3個(gè)任務(wù)，SUM代表函數(shù)頭，1代表返回參數(shù)個(gè)數(shù)，此處為1個(gè)，{2,4}代表函數(shù)SUM的輸入?yún)?shù)。,9,④提交工作SUBMITJOB1⑤等待WAITFORSTATEJOB1,FINISHED⑥返回結(jié)果RESULTSGETALLOUTPUTARGUMENTSJOB1其中RESULTS{1}代表任務(wù)1的結(jié)果，本程序則為6。24RESULTS{2}代表任務(wù)2的結(jié)果，本程序則為13。58RESULTS{3}代表任務(wù)3的結(jié)果，本程序則為8。17完整程序如下,MATLAB并行程序示例,10,實(shí)驗(yàn)室MATLAB集群平臺(tái),,,,,,,主機(jī)NODE5,,外網(wǎng),遠(yuǎn)程登錄,NODE14,NODE24,NODE34,NODE44,4,實(shí)驗(yàn)室MATLAB集群平臺(tái)示意圖,11,集群平臺(tái)的使用,一、詳細(xì)信息,二、使用通過“遠(yuǎn)程桌面連接”來登錄主節(jié)點(diǎn)。IP20238214184用戶名ADMINISTRATOR密碼123,12,表一,補(bǔ)充說明,1、在底層架構(gòu)部分中的分三種角色角色只是為了形象說明，在實(shí)際系統(tǒng)中這些任務(wù)都由專門的進(jìn)程負(fù)責(zé)；2、“底層架構(gòu)”側(cè)重原理，“平臺(tái)搭建”側(cè)重操作，“程序編寫”側(cè)重應(yīng)用。如果只需要進(jìn)行程序編寫，可以不用看“平臺(tái)搭建”部分；3、程序編寫部分介紹的是其中一種典型的并行程序的編寫，特點(diǎn)是方便直觀。另外還有PARFOR，SPMD等形式，需要了解的可以查看軟件的“幫助”文檔。對(duì)一些函數(shù)的使用也同樣可以查看幫助；4、實(shí)驗(yàn)室MATLAB集群平臺(tái)已經(jīng)搭建好，只需要編程序就可以了。平臺(tái)信息如前面的表一。節(jié)點(diǎn)名NODE5，JOBMANAGER名字為MYJOBMANAGER，共20個(gè)WORKER。5、主節(jié)點(diǎn)NODE5為雙網(wǎng)卡，操作時(shí)通過外部IP遠(yuǎn)程登錄到主節(jié)點(diǎn)，然后再在主節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)程登錄到各子節(jié)點(diǎn)，賬號(hào)統(tǒng)一為ADMINISTRATOR，密碼123，各IP如前面表一。,13,THEEND,14,

簡介：MATLAB程式設(shè)計(jì)進(jìn)階篇一般數(shù)學(xué)函數(shù)的處理與分析,張智星JANGMIRLABORGHTTP//MIRLABORG/JANG臺(tái)大資工系多媒體檢索實(shí)驗(yàn)室,函數(shù)的函數(shù),MATLAB可對(duì)數(shù)學(xué)函數(shù)進(jìn)行各種運(yùn)算與分析，例如作圖求根優(yōu)化求函數(shù)的極大或極小值數(shù)值積分求解微分方程式,如何表示此種被分析的函數(shù)字串函數(shù)握把FUNCTIONHANDLES匿名函數(shù)ANONYMOUSFUNCTION,FUNCTIONSOFFUNCTIONS,一維數(shù)學(xué)函數(shù)的範(fàn)例,MATLAB是以M檔案（副檔名為M）來表示一個(gè)函數(shù)例如，內(nèi)建於MATLAB目錄的HUMPSM可用來計(jì)算下列函數(shù)更多資訊欲顯示此檔案的位置?WHICHHUMPS欲顯示此檔案的內(nèi)容?TYPEHUMPS,,提示,MATLAB常被用到的測(cè)試函數(shù)HUMPS單輸入函數(shù)PEAKS雙輸入函數(shù)「函式」和「函數(shù)」都代表「FUNCTIONS」，兩者常會(huì)混用，若要正名，可區(qū)分如下函數(shù)通常用來表示「MATHEMATICFUNCTIONS」函式通常用來表示「SUBROUTINESORFUNCTIONSINAPROGRAMMINGLANGUAGE」,WEUSE函數(shù)TOREPRESENTBOTH,數(shù)學(xué)函數(shù)的作圖,表示函數(shù)的方式函數(shù)握把使用HUMPS來代表HUMPSM字串使用HUMPS來代表HUMPSM用FPLOT指令進(jìn)行數(shù)學(xué)函數(shù)作圖畫出HUMPS函數(shù)在0,2間的曲線範(fàn)例FPLOT01M,SUBPLOT2,1,1FPLOTHUMPS,0,2使用字串指定函式SUBPLOT2,1,2FPLOTHUMPS,02使用函式握把來指定函式,,,LESSFLEXIBLE,同時(shí)改變X、Y的區(qū)間,我們可同時(shí)改變X和Y的區(qū)間範(fàn)例FPLOT02MX的區(qū)間為0,1Y的區(qū)間為5,25,FPLOTHUMPS,0,1,5,25GRIDON畫出格線,匿名函式,FPLOT也接受匿名函式（當(dāng)場(chǎng)指定的函式）範(fàn)例FPLOT021M,SUBPLOT2,1,1FPLOTSIN2XCOSX,10,10使用字串指定函式SUBPLOT2,1,2FPLOTXSIN2XCOSX,10,10使用函式握把來指定函式,,對(duì)多個(gè)函數(shù)作圖,FPLOT也可同時(shí)對(duì)多個(gè)函數(shù)作圖，其中每個(gè)函數(shù)須以一個(gè)行向量來表示範(fàn)例FPLOT022MX是行向量（MATLAB預(yù)設(shè)值）SINX,EXPX是二個(gè)行向量每個(gè)行向量代表一個(gè)函數(shù)（即一條曲線）,FPLOTXSINX,EXPX,0,10,,帶有參數(shù)的函數(shù),匿名函式也可以帶有參數(shù)範(fàn)例FPLOT023M此時(shí)“X”不可省略，以便指定自變數(shù),A1B11C12FPLOTXSINAX,SINBX,SINCX,0,10,,FUNCTIONHANDLEISMOREFLEXIBLE,產(chǎn)生X、Y座標(biāo)點(diǎn),FPLOT可進(jìn)行描點(diǎn)作圖，類似PLOTX,Y，但X座標(biāo)點(diǎn)的密度根據(jù)函數(shù)值的變化決定我們顯示FPLOT所產(chǎn)生的X座標(biāo)點(diǎn)範(fàn)例FPLOT03M函數(shù)變化平緩處，產(chǎn)生稀疏的點(diǎn)函數(shù)變化劇烈處，產(chǎn)生緊密的點(diǎn),X,YFPLOTHUMPS,1,2PLOTX,Y,O,,產(chǎn)生更密的X座標(biāo)點(diǎn)1,若欲產(chǎn)生更密的X座標(biāo)點(diǎn)，可在FPLOT指令加入另一個(gè)輸入引數(shù)，已指定相對(duì)容忍度TOLERANCE範(fàn)例FPLOT04M,SUBPLOT2,1,1FPLOTXSIN1/X,001,01SUBPLOT2,1,2FPLOTXSIN1/X,001,01,00001,產(chǎn)生更密的X座標(biāo)點(diǎn)2,在第一圖中，F(xiàn)PLOT指令使用預(yù)設(shè)相對(duì)容忍度，其值為0002。在第二圖中，相對(duì)容忍度被設(shè)為00001，可得到更準(zhǔn)確的圖形，但也要花更多計(jì)算及作圖時(shí)間。,,EZPLOT指令,EZPLOT指令和FPLOT指令類似，可進(jìn)行描點(diǎn)作圖，但使用更為簡便，預(yù)設(shè)的作圖範(fàn)圍為範(fàn)例87EZPLOT01M,EZPLOTXX3X2X,,平面中的參數(shù)式曲線,EZPLOT也可畫出平面中的參數(shù)式曲線範(fàn)例88EZPLOT02M參數(shù)式函數(shù)的參數(shù)預(yù)設(shè)範(fàn)圍仍是,EZPLOTTSIN3T,TCOS5T,,?利薩如圖形LISSAJOUSFIGURES,空間中的參數(shù)式曲線,EZPLOT3可畫出空間中的參數(shù)式曲線範(fàn)例88EZPLOT021M參數(shù)式函數(shù)的參數(shù)預(yù)設(shè)範(fàn)圍仍是,EZPLOT3TSIN3T,TCOS5T,TT,,?3D利薩如圖形,隱函數(shù)作圖,EZPLOT指令可用於隱函數(shù)作圖下列範(fàn)例可以畫出範(fàn)例89EZPLOT03M,EZPLOTX,YX32X23XY215,,函數(shù)的求根,FZERO指令用於單變數(shù)函數(shù)的求根語法XFZEROFUN,X0FUN是欲求根的函數(shù)（以字串或函數(shù)握把來表示）X0是一個(gè)起始點(diǎn)或起始區(qū)間,X0對(duì)FZERO的影響,FZERO指令根據(jù)X0不同而執(zhí)行下列動(dòng)作若X0為一個(gè)起始點(diǎn)FZERO會(huì)自動(dòng)找出附近包含零點(diǎn)（即根，或函數(shù)變號(hào)點(diǎn)）的區(qū)間逐步縮小此區(qū)間以找出零點(diǎn)若FZERO無法找出此區(qū)間，傳回NAN若已知使函數(shù)值不同號(hào)的兩點(diǎn)由X0直接指定尋根的區(qū)間FZERO更快速找到位於此區(qū)間內(nèi)的根,求根範(fàn)例1,找出HUMPS在X15附近的根，並驗(yàn)算範(fàn)例810FZERO01MFZERO先找到在15附近變號(hào)的兩點(diǎn)（即126及16697），然後再找出HUMPS的零點(diǎn),XFZEROHUMPS,15求靠近15附近的根YHUMPSX帶入求值FPRINTFHUMPSFF\N,X,Y,HUMPS12995500000000,求根範(fàn)例2,若已知HUMPS在X1及1間為異號(hào)令X01,1為起始區(qū)間來找出HUMPS的零點(diǎn)範(fàn)例811FZERO02M此時(shí)FZERO找到的是另一個(gè)零點(diǎn),XFZEROHUMPS,1,1求落於區(qū)間1,1的根YHUMPSX帶入求值FPRINTFHUMPSFF\N,X,Y,HUMPS01316180000000,求根範(fàn)例3,若要畫出以上兩個(gè)零點(diǎn)，請(qǐng)見下列範(fàn)例範(fàn)例812FZERO03M,FPLOTHUMPS,1,2GRIDONZ1FZEROHUMPS,15Z2FZEROHUMPS,1,1LINEZ1,HUMPSZ1,MARKER,O,COLOR,RLINEZ2,HUMPSZ2,MARKER,O,COLOR,R,顯示求解過程的中間結(jié)果1,MATLAB可以顯示求解過程的中間結(jié)果使用OPTIMSET指令來設(shè)定顯示選項(xiàng)再將OPTIMSET傳回結(jié)構(gòu)變數(shù)送入FZERO範(fàn)例813FZERO04MOPTIMSET常用於設(shè)定最佳化的選項(xiàng)，下一節(jié)會(huì)有比較完整的介紹,OPTOPTIMSETDISP,ITER顯示每個(gè)ITERATION的結(jié)果AFZEROHUMPS,1,1,OPT,顯示求解過程的中間結(jié)果2,,求零點(diǎn)過程中，找下一點(diǎn)的兩個(gè)方法顯示在第四個(gè)欄位（PROCEDURE欄位）二分法BISECTION內(nèi)插法INTERPOLATION可由DOCFZERO找到所使用的演算法,FUNCCOUNTXFXPROCEDURE11513779INITIAL2116IINITIAL30513876402235INTERPOLATION40243062716382BISECTION50473635383767INTERPOLATION601152870414441BISECTION701502140423446INTERPOLATION8013256200226907INTERPOLATION9013166600011492INTERPOLATION100131618188371E007INTERPOLATION11013161827935E011INTERPOLATION120131618888178E016INTERPOLATION130131618976996E015INTERPOLATIONZEROFOUNDINTHEINTERVAL1,1A01316,數(shù)值積分,MATLAB可用於計(jì)算單變函數(shù)定積分QUAD適應(yīng)式SIMPSON積分法（ADAPTIVESIMPSONQUADRATURE）QUADL適應(yīng)式LOBATTO積分法（ADAPTIVELOBATTOQUADRATURE）,定積分,計(jì)算HUMPS在0,1的定積分QQUADHUMPS,0,1Q298583QUAD及QUAD8都應(yīng)用遞迴程序若遞迴次數(shù)達(dá)10次，兩種方法均會(huì)傳回INF表示所計(jì)算之定積分可能不存在QUAD及QUAD8第四個(gè)引數(shù)用來指定積分的相對(duì)誤差容忍度,曲線的長度1,QUAD及QUADL計(jì)算曲線的長度一曲線是由下列參數(shù)化的方程式來表示T的範(fàn)圍為0,3PI範(fàn)例PLOTCURVEM,,T0013PIPLOT3SIN2T,COST,T,曲線的長度2,此曲線的長度等於,,,曲線的長度3,先定義函數(shù)CURVELENGTHMTYPECURVELENGTHMFUNCTIONOUTCURVELENGTHTOUTSQRT4COS2T2SINT21曲線長度可計(jì)算如下LENQUADCURVELENGTH,0,3PILEN172220,雙重積分1,DBLQUAD指令用來計(jì)算雙重積分欲計(jì)算其中先建立被積分的函數(shù)INTEGRANDMTYPEINTEGARNDMFUNCTIONOUTINTEGRANDX,YOUTYSINXXCOSY,,雙重積分2,計(jì)算雙重積分RESULTDBLQUADINTEGRAND,XMIN,XMAX,YMIN,YMAX其中XMIN內(nèi)迴圈積分的下界值XMAX內(nèi)迴圈積分的上界值YMIN外迴圈積分的下界值YMAX外迴圈積分的上界值,雙重積分3,範(fàn)例DBLQUAD01M一般的情況下DBLQUAD會(huì)呼叫QUAD計(jì)算定積分。若須呼叫更為精確的QUADL，可執(zhí)行下列指令RESULTDBLQUADINTEGRAND,XMIN,XMAX,YMIN,YMAX,QUADLRESULT98696,XMINPIXMAX2PIYMIN0YMAXPIRESULTDBLQUADINTEGRAND,XMIN,XMAX,YMIN,YMAX,RESULT98698,函數(shù)的優(yōu)化,MATLAB提供了數(shù)個(gè)基本指令來進(jìn)行數(shù)學(xué)函數(shù)的優(yōu)化，本節(jié)將介紹單變數(shù)函數(shù)的最小化FMINBND多變數(shù)函數(shù)的最小化FMINSEARCH設(shè)定最佳化的選項(xiàng)若讀者有興趣使用較複雜的方法，可以使用「最佳化工具箱」（OPTIMIZATIONTOOLBOX）,單變函數(shù)的最小化,FMINBND指令尋求HUMPS在03,1中的最小值範(fàn)例FMINBND01M最小值發(fā)生在X0637，且最小值為112528,X,MINVALUEFMINBNDHUMPS,03,1,X06370MINVALUE112528,尋求最小值的中間過程1,尋求最小值的中間過程使用OPTIMSET指令來設(shè)定顯示選項(xiàng)再將OPTIMSET傳回結(jié)構(gòu)變數(shù)送入FMINBND範(fàn)例815FMINBND02M,OPTOPTIMSETDISP,ITER顯示每個(gè)步驟的結(jié)果X,MINVALUEFMINBNDHUMPS,03,1,OPT,尋求最小值的中間過程2,,左表列出X值的變化及相對(duì)的函數(shù)值FX最後一欄位列出求極小值的方法，包含黃金分割搜尋GOLDENSECTIONSEARCH拋物線內(nèi)插法PARABOLICINTERPOLATIONX值誤差小於104,FUNCCOUNTXFXPROCEDURE10567376129098INITIAL20732624137746GOLDEN30465248251714GOLDEN40644416112693PARABOLIC506413112583PARABOLIC60637618112529PARABOLIC70636985112528PARABOLIC80637019112528PARABOLIC90637052112528PARABOLICOPTIMIZATIONTERMINATEDSUCCESSFULLYTHECURRENTXSATISFIESTHETERMINATIONCRITERIAUSINGOPTIONSTOLXOF1000000E004X06370MINVALUE112528,放鬆誤差管制1,放鬆誤差管制使FMINBND提早傳回計(jì)算結(jié)果由OPTIMSET達(dá)成下例將X的誤差範(fàn)圍提高為01範(fàn)例816FMINBND03M,OPTOPTIMSETDISP,ITER,TOLX,01X,MINVALUEFMINBNDHUMPS,03,1,OPT,放鬆誤差管制2,,FUNCCOUNTXFXPROCEDURE10567376129098INITIAL20732624137746GOLDEN30465248251714GOLDEN40644416112693PARABOLIC50611083114646PARABOLIC60677749117353PARABOLICOPTIMIZATIONTERMINATEDSUCCESSFULLYTHECURRENTXSATISFIESTHETERMINATIONCRITERIAUSINGOPTIONSTOLXOF1000000E001X06444MINVALUE112693,多變數(shù)函數(shù)的極小值FMINSEARCH,FMINSEARCH指令求多變數(shù)函數(shù)的極小值必須指定一個(gè)起始點(diǎn)，讓FMINSEARCH求出在起始點(diǎn)附近的局部最小值（LOCALMINIMA）DERIVATIVEFREE?LESSEFFICIENTMETHODDOWNHILLSIMPLEXSEARCHDSS,AKANELDERMEADMETHODAMOEBAMETHOD,,DOWNHILLSIMPLEXSEARCH,DSSINWIKIPEDIAMANYVARIATIONSBASICSTEPSUSEASIMPLEXTOEXPLORETHEOBJECTIVEFUNCTION,WITHTHEOPERATIONSREFLECTIONEXPANSIONCONTRACTIONSHRINK,,,DOWNHILLSIMPLEXSEARCH,ABOUTDSSSTRENGTHSSTRAIGHTFORWARDCONCEPTEASYPROGRAMMINGNOGRADIENTORDERIVATIVENEEDEDWEAKNESSSLOWONLYGOODFORCONTINUOUSOBJECTIVEFUNCTIONCOULDBETRAPPEDINLOCALMINIMA,,QUIZ,多變數(shù)函數(shù)的極小值範(fàn)例,若目標(biāo)函數(shù)為我們必須先產(chǎn)生一個(gè)MATLAB的函數(shù)OBJECTIVEM若起始點(diǎn)為範(fàn)例FMINSEARCH01M,,,,X00,0,0XFMINSEARCHOBJECTIVE,X0,FUNCTIONYOBJECTIVEXYX112X222X332,X100002000030000,最佳化選項(xiàng),MATLAB最佳化的選項(xiàng)經(jīng)由另一個(gè)輸入引數(shù)（INPUTARGUMENT）來進(jìn)入FMINBND或FMINSEARCH使用語法XFMINBNDOBJFUN,X1,X2,OPTIONSXFMINBNDXOBJFUNX,A,X1,X2,OPTIONS或XFMINSEARCHOBJFUN,X0,OPTIONSXFMINSEARCHXOBJFUNX,A,X0,OPTIONSOPTIONS此結(jié)構(gòu)變數(shù)可代表各種最佳化的選項(xiàng)（或參數(shù)）,EXTRAPARAMETERS,EXTRAPARAMETERS,設(shè)定最佳化選項(xiàng)1,如何設(shè)定最佳化選項(xiàng)用OPTIMSET指令OPTIONSOPTIMSETPROP1,VALUE1,PROP2,VALUE2,PROP1、PROP2欄位名稱VALUE1、VALUE2對(duì)應(yīng)的欄位值,設(shè)定最佳化選項(xiàng)2,印出最佳化步驟的中間結(jié)果，並放鬆誤差範(fàn)圍OPTIONSOPTIMSETDISP,ITER,TOLX,01DISPLAYITERMAXFUNEVALSMAXITERTOLFUNTOLX01000FUNVALCHECKOUTPUTFCNPLOTFCNSACTIVECONSTRTOL,設(shè)定最佳化選項(xiàng)3,OPTIONS共有五十多個(gè)欄位如果欄位值顯示是空矩陣，使用此欄位的預(yù)設(shè)值來進(jìn)行運(yùn)算OPTIONSOPTIMSETFMINBND顯示非空矩陣的最佳化選項(xiàng)DISPLAYNOTIFYMAXFUNEVALS500MAXITER500TOLX10000E004FUNVALCHECKOFF,設(shè)定最佳化選項(xiàng)4,若輸入OPTIONSOPTIMSETFMINSEARCH顯示非空矩陣的最佳化選項(xiàng)DISPLAYNOTIFY‘MAXFUNEVALS200NUMBEROFVARIABLESMAXITER200NUMBEROFVARIABLES‘TOLFUN10000E004TOLX10000E004FUNVALCHECKOFF,最佳化選項(xiàng)說明1,DISPLAY若為0（預(yù)設(shè)值），不顯示中間運(yùn)算結(jié)果若不為0，則顯示運(yùn)算過程的中間結(jié)果MAXFUNEVALS函數(shù)求值運(yùn)算（FUNCTIONEVALUATION）的最高次數(shù)對(duì)FMINBND的預(yù)設(shè)值是500對(duì)FMINSEARCH的預(yù)設(shè)值是200乘上X0的長度MAXITER最大疊代次數(shù)對(duì)FMINBND的預(yù)設(shè)值是500對(duì)FMINSEARCH的預(yù)設(shè)值是200乘上X0的長度,最佳化選項(xiàng)說明2,TOLFUN決定終止搜尋的函數(shù)值容忍度預(yù)設(shè)為104此選項(xiàng)只被FMINSEARCH用到，F(xiàn)MINBND並不使用TOLX終止搜尋的自變數(shù)值容忍度，預(yù)設(shè)為104,提示,最佳化並非一蹴可及，通常一再重覆，最後才能收斂到最佳點(diǎn)最佳化的結(jié)果和起始點(diǎn)的選定有很大的關(guān)聯(lián)，一個(gè)良好的起始點(diǎn)加快最佳化收斂的速度提高找到全域最佳值GLOBALOPTIMUM的機(jī)會(huì),STEPSFORDOWNHILLSIMPLEXSEARCHDSSDEFINEANOBJECTIVEFUNCTIONMYFUNXSETINITIALGUESS“X0”STARTTHESEARCHVIAFMINSEARCHXFMINSEARCHMYFUN,X0VARIANTSOBJECTIVEFUNCTIONMYFUNX,PRMSTARTTHESEARCHXFMINSEARCHXMYFUNX,PRM,X0XFMINSEARCHMYFUN,X0,,PRM,MOREEXAMPLESOFDSS,OLDUSAGE,EXTRAPARAMETERSTOBEPASSEDTOMYFUN,DSSEXAMPLE11/3,FERMATPOINTAPOINTPINAPLANESUCHTHATPAPBPCISMINIMIZEDSOLUTIONANALYTICSOLUTIONPSATISFIESAFBBFCCFA120ONUMERICALSOLUTIONALLKINDSOFOPTIMIZATIONMETHODS,QUIZ,PROPERTIES,DSSEXAMPLE12/3,OBJECTIVEFUNCTIONDIST2ABCMMAINPROGRAMGOMINDIST2ABCM,FUNCTIONSUMDISTANCEDIST2ABCXDIST2ABCTHEDISTANCESUMTOPOINTSA,B,CA00’B30’C04’SUMDISTANCENORMXANORMXBNORMXC,P055’INITIALGUESSPFMINSEARCHDIST2ABC,P0,BADIDEATOHARDWIRETHEDATAPOINTS,DSSEXAMPLE13/3,,DSSEXAMPLE21/3,PROBLEMDEFINITIONFINDAPOINTPSUCHTHATTHETOTALDISTANCETOASETOFPOINTSISMINIMIZEDSOLUTIONANALYTICSOLUTIONNOTSUREIFITEXISTSNUMERICALSOLUTIONALLKINDSOFOPTIMIZATIONMETHODS,DSSEXAMPLE22/3,OBJECTIVEFUNCTIONDIST2POINTSMMAINPROGRAMGOMINDIST2POINTS01M,FUNCTIONSUMDISTANCEDIST2POINTSX,POINTSDIST2POINTSTHESUMOFDISTANCESUMTOPOINTSSUMDISTANCE0FORI1SIZEPOINTS,2SUMDISTANCESUMDISTANCENORMXPOINTS,IEND,POINTS113004112542’P055’INITIALGUESSPFMINSEARCHXDIST2POINTSX,POINTS,P0,IT’SBETTERTOACCEPTTHEDATAPOINTSEXTERNALLY,DATAMATRIXOF2XN,DSSEXAMPLE23/3,,DSSEXAMPLE31/2,OBJECTIVEFUNCTIONMINDIST2POINTS02MMAINPROGRAMGOMINDIST2POINTS02M,FUNCTIONPMINDIST2POINTS02POINTS,X0,SHOWPLOTMINDIST2POINTSCOMPUTETHEPOINTTHATHASTHEMINTOTALIFNARGIN2||ISEMPTYX0,X0MEANPOINTS,2ENDINITIALGUESSPFMINSEARCHXDIST2POINTSX,POINTS,X0,POINTS113004112542’PMINDIST2POINTS02POINTS,,1FPRINTFPS\N,MAT2STRP,DATAMATRIXOF2XN,INITIALGUESS,DSSEXAMPLE32/2,本章指令彙整,,