基于MATLAB的粒子速度分布统计与可视化系统

资 源 简 介

该系统分析粒子在不同条件下的速度分布，自动统计并可视化数据，支持绘制直方图和概率密度曲线，包含麦克斯韦-玻尔兹曼分布的拟合与对比分析功能。

详 情 说 明

基于MATLAB的粒子速度分布统计与可视化系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB开发的粒子速度分布统计分析与可视化系统。系统核心功能是处理粒子运动数据，通过数值统计与概率密度拟合方法，计算并直观展示粒子群体的速度分布特性。它支持多种分布模型拟合与对比，能够输出关键统计指标，适用于物理仿真、统计力学研究及粒子动力学分析等场景。

功能特性

• 数据统计与分析：自动统计输入粒子速度数据的分布情况，计算关键统计指标，如平均速度、均方根速度、最概然速度、方差等。
• 分布模型拟合：支持对统计数据进行概率密度函数拟合，内置麦克斯韦-玻尔兹曼分布等经典物理模型，并可进行模型参数的估计。
• 交互式可视化：生成清晰的速度分布直方图与拟合曲线叠加图，支持图形交互操作（如缩放、平移），便于直观比较理论分布与实际数据。
• 结果导出功能：可将分析结果，包括统计指标、拟合参数以及详细的速度区间与对应概率密度数据表格，导出以供进一步处理或报告撰写。

使用方法

1. 准备数据：准备粒子速度数据文件，格式应为N×1（一维速度）或N×3（三维速度分量）的数组。确保数据已加载至MATLAB工作区。
2. 运行系统：在MATLAB命令窗口中运行主程序文件。系统将启动并提示进行参数设置。
3. 设置参数：根据提示输入或选择以下可选参数：

* 速度区间的划分数量（用于绘制直方图）。 * 期望拟合的分布模型类型（例如，选择麦克斯韦分布）。 * 相关的物理参数（如系统的热力学温度、粒子质量等，用于理论分布计算）。

1. 获取结果：系统执行计算后，将自动显示可视化图形，并在命令窗口或指定输出区域显示统计指标与拟合参数。用户可选择将分布数据表格导出为文件（如.csv格式）。

系统要求

• 软件平台：需要安装MATLAB软件。推荐使用MATLAB R2018a或更高版本以获得完整的功能支持和最佳的图形显示效果。
• 必要工具箱：本项目正常运行需要依赖MATLAB的统计和机器学习工具箱（Statistics and Machine Learning Toolbox），主要用于概率分布拟合和统计计算功能。

文件说明

主程序文件整合了系统的核心流程与控制逻辑，其功能包括：引导用户进行数据输入与参数配置、调用相应的计算模块对粒子速度数据进行统计分析与分布拟合、控制生成并显示最终的可视化图表、以及管理分析结果的输出与导出操作。