基于MATLAB的工程运算可视化系统的设计与实现

本文主要阐述了基于MATLAB的工程运算可视化系统的设计与实现的问题。论述以MATLAB为开发平台和编程语言,设计出解决科研与工程技术中常见的运算问题的系统。针对目前运算软件命令难记、操作不方便等问题,采用窗口、菜单、控件的操作方式,实现了所见即所得的人性化系统设计。使工程运算和数据分析的操作变得非常简单。 系统的设计主要从两个方面进行。其一保证系统有强大的运算功能,其二是可视化设计。系统的运算能满足科技术人员对数据运算和数据分析的需要,系统设计了数值运算、符号运算、微积分运算、代数方程与微分方程的求解、级数运算、最优化运算、数据分析处理等多方面的运算功能,用户输入数据后点击运算按钮很快可以得到运算结果。可视化设计是本系统设计的重点,也是该系统区别于其它运算软件的主要地方。 可视化的设计包括可视化的界面设计和运算结果的可视化两个方面。系统采用MATLAB自带的图形用户界面(Graphical User Interface,简称GUI)进行设计开发。通过窗口、菜单、控件、文字说明等构成用户界面。用户只需要利用鼠标或键盘就能方便地操作。而运算结果的可视化表现为:首先将运算结果以醒目、便于阅读理解的方式表示出来,其次通过图形、图象的方式直观形象地将运算结果进行显示。系统对各类运算问题,基本上都设计成除文字方式给出详细的答案外,并使用图形、图象的方式直观地表示运算结果,以利于用户理解求解的几何意义。 本文不仅阐述了系统的运算功能设计、可视化设计,还对运算的理论基础进行了探讨,论述了运算的数学模型及运算理论。并详细叙述了系统的功能、实现方案及实现过程,给出了实现一些运算功能的流程及相应的部分重要语句和代码。