MATLAB课程设计

发布 2022-10-01 01:07:28 阅读 6605

目录。第1章设计的目的和意义2

1.1 引言2

1.2 课程设计的意义2 1.3 课程设计的要求2

第2章需求分析和总体设计3

2.1 任务描述3

2.1.1 课程设计目标3

2.1.2 功能描述3

2.1.3 性能描述4

2.2 任务设计4

2.2.1 计算机设计步骤4

2.2.2 绘图工具设计步骤6

第3章编码8

3.1 计算器8

3.1.3 运行结果8

3.1.2 编码遇到的问题及解决方法………8

3.1.1 编写**步骤8

3.2 绘图工具12

3.2.1 编写**步骤12

3.2.2 编码遇到的问题及解决方法………12

3.2.3 运行结果13

第4章课程设计的感谢认识16

附录17附录i 计算器**17

附录ii绘图工具**19

第1 章设计的目的和意义。

1.1引言。

matlab是美国mathworks公司生产的一个为科学和工程计算专门设计的交互式大型软件,是一个可以完成各种精确计算和数据处理的、可视化的、强大的计算工具。并包含适应多个学科的专业软件包,以及完善程序开发功能。本课程设计旨在要求学生熟悉matlab的功能,掌握matlab程序设计和gui设计的方法,培养学生的应用开发能力,为以后的毕业设计奠定一定的基础。

参考文献:张圣勤。《matlab 7.0 实用教程》.机械工业出版社。2009

罗建军。《matlab 教程》.电子工业出版社。2005

附:几个学习matlab的**

1.2课程设计的意义。

gui即图形用户,是由图形对象构建的用于人与计算机交互信息的界面。在图形用户界面上,用户可以根据界面上的提示信息完成自己的工作,而不需要记忆大量繁琐的命令,只须通过鼠标、键盘等便捷的方式与计算机交互信息、选择想要运行的程序、控制程序的运行、实时显示图形信息。换言之,图形用户界面就是包含了各种图形控制对象(图形、菜单、对话框及文本等)用于和计算机交互信息的图形界面。

利用该图形界面,用户可以很方便地和计算机进行信息交流。

作为具有相当历史的实力强大的科学计算软件,matlab同样提供了创建图形界面的功能,随着matlab新版本不断推出,图形用户界面功能得到了很大程度的改善和加强。运用这些功能,用户可以设计出功能强大的图形用户界面。

1.3课程设计的要求。

基本要求:本次课程设计要求利用matlab的gui设计设计出两个gui图形用户界面:一个简单计算器用户界面和一个绘图工具用户界面。

要求学生自己设计创建、修改运行,并分析操作过程**现问题,自行分析解决。熟悉matlab的功能,掌握matlab程序设计和gui设计的方法,加强学生的应用开发能力。

第2 章需求分析和总体设计。

2.1任务描述。

2.1.1.课程设计目标。

1、设计一个类似下图所示的计算器。

2、设计绘图工具界面。

2.1.2.功能描述。

1、计算器:

1)、能完成数值计算——加、减、乘、除。

2)、实现矩阵运算——加、减、乘、点乘、左除、右除运算等。

3)、具有清空,删除(可以自己扩充)等功能。

2、绘图工具。

1)、实现二维曲线、柱形图、饼图的绘制。

2)、实现三维网格、三维曲面、三维曲线的绘制。

3)、绘图函数要求随机输入。

4)、能对所绘图形进行修饰,如可以设置图形显示颜色、坐标轴范围、添加图例注解、是否显示网格等等。

注:本gui设计要求只有一个坐标轴,可以进行多种选择。

2.1.3.性能描述。

本次课设使用的硬件是计算机,软件是matlab 7.0。通过课设可以更深刻了解到计算机一些性能的好坏和matlab的语言特点及开发环境的直观实用。

计算机,对于我们来说都很熟悉,在这就不再讲了。对于matlab来说,我相信我们大家都是第一次接触,对此并不是了解,通过课设我们可以知道:matlab作为一种科学计算的高级语言之所以受欢迎,就是因为它有丰富的函数资源和工具箱资源,编程人员可以根据自己的需要选择函数,而无需编写大量繁琐的程序**,从而减轻看编程人员的工作负担。

对于matlab的gui设计matlab 7.0提供了gui开发环境,其主要是图形用户界面设计向导,为用户提供了创建gui的完善环境和一整套工具,使用户不要再编写枯燥繁杂的**,创建图形用户界面更加方便快捷。

2.2任务设计:

2.2.1计算机设计步骤。

1、打开gui图形用户界面设计向导。

在matlab命令窗口中,输入guide打开一个图形用户界面的设计向导。单击该命令后,打开图形用户设计向导对话框。

2、设置gui图形界面的尺寸。

在该窗口的“view”菜单下选择“property inspector”菜单项,打开属性对话框(如下图所示),然后根据需要进行设置。

3、添加组件。

在左侧的控件工具条中选择相应的组件单击,把光标移至模板,在合适的位置画出控件轮廓,如果需要控件多个,可以复制按钮。本界面含有3个面板控件,1个可编辑文本框控件,34个命令按钮控件,按下面分别添加这些组件。

1)、添加面板控件。

2)、调整面板控件的位置及大小。

3)、添加可编辑文本框,调整可编辑文本框位置及大小。

4)、添加命令按钮。

4、设置控件属性。

1)、设置面板属性。

2)、设置可编辑文本框的属性。

3)、设置命令按钮的属性。

5、保存用户图形界面。

当控件属性都设置完成后运行,查看设计图形界面和外观是否合适。

步骤完成后的图形界面如下图:

6、编写程序**。

在各个命令按钮的callback程序短下加入设计计算器所需程序,添加完成后保存,关闭m文件的编辑。

7、运行图形用户界面——计算器。

单击窗口工具条上的“run”按钮,运行计算器界面如下:

2.2.2绘图工具设计步骤。

1、步骤与设计计算器一样。

2、添加组件。

在左侧的控件工具条中选择相应的组件单击,把光标移至模板,在合适的位置画出控件轮廓,如果需要控件多个,可以复制按钮。本界面含有2个面板控件,3个可编辑文本框控件,3个静态文本控件,3个命令按钮控件,1个坐标轴控件,1个列表框控件按下面分别添加这些组件。

1)、添加面板控件,调整其位置及大小。

2)、添加坐标轴控件,调整其位置及大小。

3)、添加可编辑文本框和静态文本控件,调整各个的位置及大小。

4)、添加列表框控件,调整其位置及大小。

5)、添加命令按钮,调整各个的位置及大小。

3、设置控件属性。

1)、设置面板属性。

2)、设置可编辑文本框和静态文本框的属性。

3)、设置列表框控件的属性。

4)、设置命令按钮的属性。

4、保存用户图形界面。

当控件属性都设置完成后运行,查看设计图形界面和外观是否合适。

步骤完成后的图形界面如下图:

5、编写程序**。

在各个命令按钮的callback程序短下加入设计计算器所需程序,添加完成后保存,关闭m文件的编辑。

6、运行图形用户界面——绘图工具。

单击窗口工具条上的“run”按钮,运行计算器界面如下:

第3章编码。

3.1计算器。

3.1.1编写**步骤。

1)、清空:(clear)

2)、删除(back)

3)、数字。

4)、运算符(包括正负号(+/几次方号(^)

5)、标点符号(包括小括号、中括号)

6)、三角函数、对数函数(log)和开方(sqrt)

7)、等号运算。

3.1.2编码遇到的问题及解决方法。

1、遇到的问题。

1)、编写**时调用图形句柄操作函数不正确,得不到所需要的句柄值,使编码错误,主要出现在编写清空(clear)键**。

2)、编写数字、运算符和删除(back)键**时,由于对matlab中一些常见函数不理解,不能正确使用,编写**时“走了不少弯路”。

3)、在gui设计中输入到可编辑文本框的数据系统默认的是字符,由于忽略了这一点,在编写等于号运算符(=)是没有对字符和数字进行相互转化。

2、解决方法。

1)、查看参考文献,认真思考修改。

2)、使用matlab 7.0的帮助系统,查找一些函数的调用格式。

3)、如果上面两个方法还是解决不了问题,询问老师和同学,请求指导解决。

3.1.3运行结果。

1)、能完成数值计算——加、减、乘、除、左除、平方、开方,结果正确。下面是“加”、“开方”运行过程及结果。

加”:能实现任意数的相加。

运行结果:开方”:能实现任意数的开方。

运行结果:2)、能实现矩阵运算——加、减、乘、右除、左除、点乘、点除、平方、开方,运算结果正确。下面以矩阵点乘和左除为例:

矩阵点乘:能进行任意矩阵运算。

运行结果:矩阵左除:能实现任意两矩阵的运算。

运行结果:3)、能进行三角函数运算——正弦函数(sin)、余弦函数(cos)、正切函数(tan),结果正确。以正弦函数(sin)为例:

当输入任意数字后,再点击sin按钮就可以得出结果,并且结果正确(输入90时,结果为1)显示如下:

4)、能进行对数运算——自然对数(log),结果正确。其运行过程与三角函数类似,此处不再展示。

3.2绘图工具。

3.2.1编写**步骤。

1)、清除图形。

2)、二维绘图。

3)、三维绘图。

5)、在菜单中分别编写所对应的**。

3.2.2编码遇到的问题及解决方法。

1、遇到的问题。

1)、编写清除图形按钮**时,由于没有取所对应坐标轴句柄,不能清除坐标轴内图形。

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