实验一 MATLAB 语言的基本使用方法
1. 实验目的
1) 了解MATLAB 程序设计语言的基本特点，熟悉MATLAB 软件运行环境。
2) 掌握创建、保存、打开文件及数据的方法，掌握设置文件路径的方法。
3) 掌握变量、函数等有关概念，具备初步的将一般数学问题转化为对应计算机模型并进行处理的能力。
2. MATLAB 基础知识
2.1 MATLAB 程序设计语言简介
MATLAB ，Matrix Laboratory 的缩写，是由MathWorks 公司开发的一套用于科学工程计算的可视化高性能语言，具有强大的矩阵运算能力。 与大家常用的Fortran 和C 等高级语言相比，MATLAB 的语法规则更简单，更贴近人的思维方式，被称之为“草稿纸式的语言”。 MATLAB 软件主要由主包、仿真系统（simulink ）和工具箱（toolbox ）三大部分组成。
2.2. MATLAB 界面简介
下面我们主要对MATLAB 基本界面进行介绍。如图 1－1所示，命令窗口包含标题栏、菜单栏、工具栏、命令行区、状态栏、垂直和水平波动条等 区域。
标题栏菜单栏工具栏命令行区状态栏垂直和水平滚
动条
图 1-1 MATLAB 基本界面——命令窗口
1) 菜单栏
菜单栏中包括File 、Edit 、View 、Web 、Window 和Help 六个菜单项。这里着重介绍File 项。
File 项是数据输入/输出的接口， 包括10个子项， 这里重点介绍其中的5个子项：
New: 新建文件项。 有四个选择: M File(.M ，文本格式的MATLAB 程序文件， 可以直接通过文件名的方式在MATLAB 环境下解释运行); Figure(图形);
Model(仿真模型文件)和GUI(可视化界面文件)。
Open: 打开所有MATLAB支持的文件格式，系统将自动识别并采用相应的程序对文件进行处理。例如, 打开一个.m文件，系统将自动打开M文件编
辑器对它进行编辑。
Import Data...: 导入用于MATLAB处理的数据函数，包括各种图像文件、
声音文件和.mat文件。
Save Workspace As...: 将工作空间的变量以.mat(二进制)或ASCII文本的
形式存入文件。
Set Path...: 设置工作路径。可以打开路径设置(Set Path)对话框(图8-2)，将用户自己建立的目录加入MATLAB的目录系统中，以便所编制的文件能
够在MATLAB环境中直接调用。
图1-2 路径设置对话框
单击Add Folder... 按钮可以将你的一个文件夹加入到系统路径中; Add with Subfolders... 允许把一个文件夹包括其所有的子文件夹加入到系统路径中。这两种操作均可以直观地在右侧的路径栏内看到结果。选中一个加入的文件夹，你可以利用Move to Top(移至所有路径的最前面), Move Up(上移一个), Move Down(下移一个), Move to Bottom(移至所有路径的最后面)等四个按钮将改变文件在系统路径中的排列位置以利于对文件的搜索使用，也可以利用Remove按钮将其删除。对路径操作完毕后，按Save按钮予以保存; 按Close 按钮关闭本对话框; 按Revert按钮取消所有未保存的改动; 按Default按钮将还原到MATLAB安装时的路径设置；按Help按钮则启动帮助系统解答疑难。
2) 命令行区
对输入命令的解释MATLAB按以下顺序进行：
(1) 检查它是否是工作空间中的变量，
(2) 检查它是否是嵌入函数，
(3)
(4) 检查它是否是私有函数。
(5) 检查它是否是位于MATLAB搜索路径范围内的函数文件或脚本文件。请注意，如果有两个以上的方案与输入的命令相匹配，MATLAB将只执行第一个匹配。
表1-1 MATLAB常用命令
2.3 在线帮助
MATLAB里有以下几种方法可获得帮助：帮助命令(help)、lookfor命令、帮助窗口(help window)、帮助桌面(help desk)、在线帮助页或直接通过网络连接到Mathworks 公司(对以联网用户适用)。
1)帮助命令(help)
帮助命令是查询函数相关信息的最直接方式，信息会直接显示在命令窗口中。如果你知道要找的题材（topic）是什么，直接键入help
会显示如下解释：
SIN Sine.
SIN(X) is the sine of the elements of X.
Overloaded methods
help sym/sin.m
2)lookfor命令
它可以从你键入的关键字（即使这个关键字并不是MATLAB的指令）列出所有相关的题材，和help先必，lookfor所能覆盖的范围更宽，可查找到包含在某个主题中的所有词组或短语。例如键入lookfor sin
会显示：
SUBSINDEX Subscript index.
ISINF True for infinite elements.
ACOS Inverse cosine.
ACOSH Inverse hyperbolic cosine.
ASIN Inverse sine.
ASINH Inverse hyperbolic sine.
COS Cosine.
COSH Hyperbolic cosine.
……
3)帮助窗口(help window)
帮助窗口提供与帮助命令相同的信息，但窗口是的帮助界面更为方便直接。在MATLAB命令窗口中有三种方法进入帮助窗口：
●选取帮助菜单里的“help window”项
●双击菜单条上的问号按钮
●键入helpwin
4)帮助桌面(help desk)
通过在命令窗口中选择帮助菜单的“Help Desk”选项后键入helpdesk 命令即可进入帮助桌面。这两种方法都会自动启动浏览器，用户可利用浏览器的功能来浏览帮助。
5)在线帮助页
帮助桌面的在线帮助均有相应的PDF格式文件，可是用Adobe Acrobat Reader 阅览器打开。可以方便的翻页和查找。用户选中帮助桌面的关于PDF 格式文件的选项，或是在命令窗口键入doc，便会自动打开文件。
6)Mathworks网站
对于以连入Internet的用户，可通过Help Desk直接访问Mathworks公司的网站https://www.doczj.com/doc/af12745689.html,询问有关问题。
2.4 基本数值运算
1) MATLAB内部特殊变量和常数
MATLAB内部有很多变量和常数，用以表达特殊含义。常用的有：
(1) 变量ans：指示当前未定义变量名的答案。
(2) 常数eps：表示浮点相对精度，其值是从1.0到下一个最大浮点数之间的差值。该变量值作为一些MATLAB函数计算的相对浮点精度，按IEEE标准，eps=2-52,近似为2.2204e-016。
(3) 常数Inf：表示无穷大。当输入或计算中有除以0时产生Inf。
(4) 虚数单位i,j：表示复数虚部单位，相当于。
(5) NaN：表示不定型值，是由0/0 运算产生的。
(6) 常数pi：表示圆周率π，其值为3.141 592 653 589 7…。
2)
(1) 变量命名规则
MATLAB中对变量的命名应遵循以下规则：
●变量名可以由字母、数字和下划线混合组成，但必须以字母开
头。
●字符长度不能大于31。
●变量命名区分大小写。
(2)
局部变量是指那些每个函数体内自己定义的，不能从其他函数和MATLAB工作空间访问的变量。
全局变量是指用关键字“global”声明的变量。全局变量名应尽量大写，并能反映它本身的含义。如果需要在工作空间和几个函数中都能访问一个全局变量，必须在工作空间和这几个函数中都声明该变量是全局的。
3) 矩阵及其运算
MATLAB具有强大的矩阵运算和数据处理功能，对矩阵的处理必须遵从代数
规则。
(1) 矩阵生成
①
对于一般的矩阵MATLAB的生成方法有多种。最简单的方法是从键盘直接输入矩阵元素。直接输入矩阵元素时应注意：各元素之间用空格或逗号隔开，用分号或回车结束矩阵行，用中括号把矩阵所有元素括起来。
例1-1在工作空间产生一个3×3矩阵A可用MATLAB语言描述如下：
A=［1 2 3; 4 5 6; 7 8 9
或A=［1 2 3
4 5 6
7 8 9
A=
1 2 3
4 5 6
7 8 9
②
对于特殊的矩阵可直接调用MATLAB的函数生成。
用函数zeros生成全0矩阵：格式B=zeros(m,n)生成m×n的全0阵。
用函数ones生成全1矩阵：格式B=ones(m,n)生成m×n的全1阵。
用函数eye生成单位阵：格式B=eye(m,n)生成m×n矩阵，其中对角线元素全为1，其他元素为0。
用函数rand生成随机矩阵：格式B=rand(m,n)生成m×n的随机矩阵。
③矩阵中的元素值
和线性代数一样，我们可采取下标来表述矩阵元素，同时也可以利用下标对
矩阵元素进行修改。例如对例1-1中的矩阵A，如果输入
A(4)
则显示:
ans =
2
若输入 A(1,2)，结果仍为：
ans =
2
可见矩阵是按列存储的。若输入A(1,2)=6，显示结果为：
A =
1 6 3
4 5 6
7 8 9
若要选取A的第二行，可以输入A(2,：) ，则显示
ans =
4 5 6
(2) 矩阵的运算
矩阵的运算有基本运算和函数运算两种类型。基本运算包括矩阵的加、减、乘、除、乘方、求转置、求逆等，其主要特点是通过MATLAB提供的基本运算符＋、－、*、/（\）、^等即可完成。函数运算主要是通过调用MATLAB系统内置的运算函数来求取矩阵的行列式（det(A)）, 求秩（rank(A)）, 求特征值和特征向量（［V，D］＝eig(A)）, 求Jordan标准形（jordan(A)）和矩阵分解等。需要用时可以参阅联机帮助和相关参考书。
例1-2
A=［1, 2, 3; 4, 5, 6］;
B =［6, 5, 4; 3, 2, 1］;
C =A+B %
D =B′%计算矩阵B
E=A*D %
%E应该是2
F=det(E) %求E
G=E^(-1) %求E的逆
输出结果：
C=
7 7 7
7 7 7
D=
6 3
5 2
4 1
E=
28 10
73 28
F=54
G=
0.5185 -0.1852
-1.3519 0.5185
2.5 基本语句
1) 程序控制语句
(1) 循环语句
MATLAB的循环语句包括for循环和while循环两种类型。
①for
语法格式：
for 循环变量= 起始值：步长：
end
起始值和终止值为一整形数，步长可以为整数或小数，省略步长时，默认步长为1。执行for循环时，判定循环变量的值是否大于(步长为负时则判定是否小于)终止值，不大于(步长为负时则小于)则执行循环体，执行完毕后加上步长，大于(步长为负时则小于)终止值后退出循环。
例1-3给矩阵A、B赋值。
MATLAB 语句及运行结果如下：
k=5;
a=zeros(k, k) %
for m=1∶k
for n=1∶k
a(m,n)=1/(m+n-1);
end
end
for i=m∶-1∶1
b(i)=i;
end
运行结果：
a=
1.0000 0.5000 0.3333 0.2500 0.2000
0.5000 0.3333 0.2500 0.2000 0.1667
0.3333 0.2500 0.2000 0.1667 0.1429
0.2500 0.2000 0.1667 0.1429 0.1250
0.2000 0.1667 0.1429 0.1250 0.1111
b=
1 2 3 4 5
②while
语法格式：
while
end
其执行方式为：若表达式为真(运算值非0)，则执行循环体；若表达式为假(运算结果为0)，则退出循环体，执行end后的语句。
例1-4 a=3;
while a
a=a-1
end
输出:
a=2
a=1
a=0
(2)
条件转移语句有if和switch两种。
①if
MATLAB中if语句的用法与其他高级语言相类似，其基本语法格式有以下几
种：
格式一：if
end
格式二：if
执行语句1
else
执行语句2
end
格式三：if 逻辑表达式1
执行语句1
else if 逻辑表达式2
执行语句2
end
②switch
switch语句的用法与其他高级语言相类似，其基本语法格式为：
switch表达式(标量或字符串)
case 值1
语句1
case 值2
语句2
…
otherwise
语句n
end
2.6 MATLAB函数
1) 函数及其调用方法
在MATLAB语言中，M文件有两种形式：脚本和函数。
脚本没有输入/输出参数，只是一些函数和命令的组合。它可以在MATLAB环境下直接执行，也可以访问存在于整个工作空间内的数据。由脚本建立的变量在脚本执行完后仍将保留在工作空间中可以继续对其进行操作，直到使用clear命令对其清除为止。
函数是MATLAB语言的重要组成部分。MATLAB提供的各种工具箱中的M文件几乎都是以函数的形式给出的。函数接收输入参数，返回输出参数，且只能访问该函数本身工作空间中的变量，从命令窗或其他函数中不能对其工作空间的变量进行访问。
(1)函数结构
MATLAB语言中提供的函数通常由以下五个部分组成：
①函数定义行;
②H1
③
④
⑤注释。
这五个部分中最重要的是函数定义行和函数体。
函数定义行：MATLAB语言在M文件的第一行用关键字“function”把M文件定义为一个函数，并指定它的名字（必须和文件名相同），同时也定义了函数
的输入和输出参数。 函数定义行是一个MATLAB 函数所必需的，其他各部分
的内容可以没有， 这种函数称为空函数。
例如： 求最大值函数“max
function ［Y ,I ］=max(x)
其中, “max ”为函数名， 输入参数为“x ”， 输出参数为“Y ”和“I ”。 函数体：函数体是函数的主体部分，它包括进行运算和赋值的所有MATLAB 程序代码。函数体中可以包括流程控制、输入/输出、计算、赋值、注释以及函数调用和脚本文件调用等。 在函数体中完成对输出参数的计算。
(2) 函数调用
函数调用的过程实际上就是参数传递的过程。例如，在一个脚本文件里调用
函数“max ”可采用如下方式：
n=1:20;
a=sin(2*pi*n/20);
［Y ,I ］=max(a);
该调用过程把变量“a ”传给了函数中的输入参数“x ”,然后把函数运算的返回值传给输出参数“Y”和“I”。其中，Y 是a 序列的最大值，I 是最大值Y 对应的坐标值。
2) 常用数字信号处理函数
(1) 信号产生函数
① 三角波或锯齿波发生函数： sawtooth()
语法格式：
sawtooth(t,width)
产生以2π 为周期幅值范围在［-1，+1］之间的三角波或锯齿波。参数t 为时间向量； width 是［0，1］之间的数， 它决定函数在一个周期内上升部分和下降部分的比例。width=0.5产生三角波，width=1产生锯齿波，此时函数可简写为：sawtooth(t)。
②方波发生函数： square()
语法格式：
square(t)
产生以2π为周期幅值范围在［-1， +1］之间的方波，参数t 为时间向量。
③sinc 发生函数： sinc()
语法格式： sinc(t)
???=≠=01
0)*/()*sin()(sin t t t pi t pi t c 例 1-6 信号产生举例
clear all
t=0:0.0001:0.1;
x1=sawtooth(2*pi*50*t) %在［0，0.1］之间产生5个周期的锯齿波
x2=sawtooth(2*pi*50*t,0.5) %在［0，0.1］之间产生5
x3=square(2*pi*50*t) %在［0，2］之间产生10个周期的方波
t=-4:0.1:4;
x4=sinc(t); %
2.7 数据的读写
在使用MATLAB当中，经常希望能够将没处理完的某些数据能够保存起来，以便以后再用。但存在于系统工作空间的变量会随着系统的关闭而释放，MATLAB提供了save 和load 命令可帮助我们存取这些数据。这样，及时关闭了MATLAB，这些变量已然存在，下次再用时可以从文件中取出来。
完成内存变量保存的命令为save，其格式为：
save 文件名（变量表）
从磁盘文件中读取变量到工作空间的命令为load，其格式为：
load 文件名（变量表）
在不指明文件类型情况下，系统将这些文件的类型默认为mat 类型。
2.8 文件保存、运行、打开
如果我们希望保存程序源代码在关闭MATLAB后还存在，就需要将它保存到一m文件中。在命令窗口菜单栏File项下选New中的M－file项，就可切换到编辑窗口，或者按工具栏中的新m文件按钮也可切换到编辑窗口。在此窗口输入源代码，并按该窗口工具栏中的保存按钮，这时会弹出一“Save file as”保存窗口，在此窗口中给源代码起一文件名。输入文件名后，源代码就会存放到磁盘的指定位置。
若要运行该文件，可以有以下三种方式
(1)选择编辑窗口菜单栏Debug项中的Run
(2)按F5键
(3)在命令窗口中输入文件名
若要打开一个已经存在的文件，也有三种方式
(1)选择编辑窗口或命令窗口菜单栏File项中的Open
(2)按ctrl ＋O 组合键
(3)按编辑窗口或命令窗口工具栏的打开按钮。
图1-3 MATLAB 中创建新文件
3. 实验内容及步骤
1) 打开MATLAB ，熟悉MATLAB 环境
2) 建立一个m 文件
3) 在文件中输入以下信号并运行程序，观察试验结果。
①
单位冲击信号 ?????≠==0001)(n n n δ
② 矩形信号 ?????-≤≤=n N n n R N 其他0101)(，N ＝10。 ③
正弦信号x 1(n)=2 sin(0.1n+pi/8) ④ 复指数信号n j Ae n x )(20)(ωσ+=，要求A ，0ω，σ可变
4)
将产生的正弦信号，复指数信号用save 命令存放到一文件中 5) 在命令窗口中分别产生3*3全零矩阵，单位矩阵，全一矩阵。
4.思考题
1)如何用MATLAB产生延迟、反转的单位冲击信号、矩形信号、正
弦信号？编制一函数实现信号的延迟反转功能。
2)利用MATLAB帮助信息了解如何绘制信号的幅频特性曲线。并对
本实验步骤3)中的各信号画出其幅频特性曲线。
3)如何取出矩阵中的某行、某列或某个元素。
4)试举例说明点乘（.*）运算和乘法运算（*）有何不同。
5)谈谈你在程序输入、调试中是如何提高效率的。
5.试验报告要求
1)简述实验目的
2)实验结果及分析
●实验源程序清单：要求可读性好，必要时须加注释（如变量注释等）。
●实验结果
●结果分析：程序未调试出来要分析原因；结果若不正确要分析原因；若结
果误差很大要分析误差原因。
3)简要回答思考题
6.思考题
1.说明点乘（.*）运算和乘法运算（*）有何不同
答：每一个符号变量都被认为是一个元素，不论它的表达式多么复杂。因此如果你仅从符号的视角出发，那所有的乘法都是点乘！就相当于两个数相乘一样，没有点乘还是差乘的分别。但是如果一个矩阵是由符号变量组成的。那么点乘和差乘就有分别了。数值运算和符号运算都是一样的，都要考虑点乘还是差乘
2.如何取出矩阵中的某行、某列或某个元素。
把下面的内容建立为“tq.m”的文件。然后放在Matlab的当前目录下，调用该函数就能解决你的问题。
function a=tq(B,i,j) %提取某个矩阵某行的除去特定元素的其它元素 %说明:tq函数为提取矩阵B中B(i,j)元素所在列除该元素之外的元素的函数。
[m,n]=size(B);
k=1;
for c=1:m
if c~=i
a(k)=B(c,j);
k=k+1;
end end
《MATLAB语言与应用》实验测验1 专业学号姓名成绩 自动化200909150151 高成 要求：随机生成一个4×4矩阵A，生成一个4×4的魔术矩阵B，计算C=A.*B，D=A*B，E=A/B，F=A\B，G=A.^2，H=A^2。 矩阵C、D、E、F、G和H的实验结果分别为： >> A=rand(4) A = 0.2769 0.6948 0.4387 0.1869 0.0462 0.3171 0.3816 0.4898 0.0971 0.9502 0.7655 0.4456 0.8235 0.0344 0.7952 0.6463 >> B=magic(4) B = 16 2 3 13 5 11 10 8 9 7 6 12 4 14 1 5 1 >> C=A.*B C = 4.4308 1.3897 1.3162 2.4293 0.2309 3.4881 3.8156 3.9181 0.8742 6.6516 4.5931 5.3470 3.2938 0.4822 11.9280 0.6463 >> D=A*B D = 12.6011 13.8844 13.2146 14.6104 7.7173 13.1080 12.9453 8.2055 14.9772 22.2435 21.0705 18.4963 23.0896 16.6406 17.2807 21.1692
>> E=A/B Warning: Matrix is close to singular or badly scaled. Results may be inaccurate. RCOND = 1.306145e-017. E = 1.0e+014 * 0.8053 2.4159 -2.4159 -0.8053 -0.5976 -1.7929 1.7929 0.5976 0.1930 0.5789 -0.5789 -0.1930 -1.9751 -5.9254 5.9254 1.9751 >> F=A\B F = 32.4732 0.3697 5.9411 15.7588 34.5598 -1.5535 0.4005 28.6980 -48.3016 -4.7808 -8.8210 -36.1811 22.4018 27.1553 26.4707 24.4556 >> G=A.^2 G = 0.0767 0.4828 0.1925 0.0349 0.0021 0.1006 0.1456 0.2399 0.0094 0.9029 0.5860 0.1985 0.6781 0.0012 0.6323 0.4177 >> H=A^2 H = 0.3053 0.8361 0.8711 0.7083 0.4678 0.5121 0.8228 0.6505 0.5120 1.1116 1.3455 1.1126 0.8391 1.3610 1.4971 0.9428
A a abs 绝对值、模、字符的ASCII码值 acos 反余弦 acosh 反双曲余弦 acot 反余切 acoth 反双曲余切 acsc 反余割 acsch 反双曲余割 align 启动图形对象几何位置排列工具 all 所有元素非零为真 angle 相角 ans 表达式计算结果的缺省变量名 any 所有元素非全零为真 area 面域图 argnames 函数M文件宗量名 asec 反正割 asech 反双曲正割 asin 反正弦 asinh 反双曲正弦 assignin 向变量赋值 atan 反正切 atan2 四象限反正切 atanh 反双曲正切 autumn 红黄调秋色图阵 axes 创建轴对象的低层指令 axis 控制轴刻度和风格的高层指令 B b bar 二维直方图 bar3 三维直方图 bar3h 三维水平直方图 barh 二维水平直方图 base2dec X进制转换为十进制 bin2dec 二进制转换为十进制 blanks 创建空格串 bone 蓝色调黑白色图阵 box 框状坐标轴 break while 或for 环中断指令 brighten 亮度控制 C c
capture （3版以前）捕获当前图形 cart2pol 直角坐标变为极或柱坐标 cart2sph 直角坐标变为球坐标 cat 串接成高维数组 caxis 色标尺刻度 cd 指定当前目录 cdedit 启动用户菜单、控件回调函数设计工具cdf2rdf 复数特征值对角阵转为实数块对角阵ceil 向正无穷取整 cell 创建元胞数组 cell2struct 元胞数组转换为构架数组 celldisp 显示元胞数组内容 cellplot 元胞数组内部结构图示 char 把数值、符号、内联类转换为字符对象chi2cdf 分布累计概率函数 chi2inv 分布逆累计概率函数 chi2pdf 分布概率密度函数 chi2rnd 分布随机数发生器 chol Cholesky分解 clabel 等位线标识 cla 清除当前轴 class 获知对象类别或创建对象 clc 清除指令窗 clear 清除内存变量和函数 clf 清除图对象 clock 时钟 colorcube 三浓淡多彩交叉色图矩阵 colordef 设置色彩缺省值 colormap 色图 colspace 列空间的基 close 关闭指定窗口 colperm 列排序置换向量 comet 彗星状轨迹图 comet3 三维彗星轨迹图 compass 射线图 compose 求复合函数 cond （逆）条件数 condeig 计算特征值、特征向量同时给出条件数condest 范-1条件数估计 conj 复数共轭 contour 等位线 contourf 填色等位线 contour3 三维等位线
目录： 一、说明 二、数据类型及基本输入输出 三、流程控制 四、循环 五、数组、数组运算和矩阵运算 六、M脚本文件和M函数文件、函数句柄 七、文件 八、数据和函数的可视化 一、说明 matlab作为数学软件有其强大的图形用户界面操作、数据和函数的可视化和数值计算功能，且自带很多现有的函数和工具包。而本文只涉及一些比较系统的基本操作，在最后附带介绍一些基本的数据和函数的可视化命令。建议要用的时候再利用matlab自带的帮助文档来搜索有用的函数和工具包。matlab的函数和命令都是比较人性化的，比如想要搜索读取fits文件的函数，搜索fits就能够搜到fitsread函数；需要将读出的fits数据重新做图，搜索image就可以找到imagesc函数。从书和别人的文档都只能学到有限的比较系统的操作，看帮助文档能发现更多的东西并整理出自己的使用方法。 二、数据类型及基本输入输出 1、数据类型，声明及赋初值 matlab中存储的数据类型（class）有以下几种： 而实际上matlab不需要对变量做声明，当它发现一个新的变量名时，将默认将其为双精度浮点类型(double)并分配内存空间。（这比C和 Fortran方便了许多，但在完成大运算量的程序时就显得浪费存储空间了） 当需要把变量a从double转为其他类型的时候，比如要转为int16型，可以使用以下命令：a=int16(a) 当需要创建一个字符型变量x并对其赋初值时，用以下格式：x='字符串'; 注意： (1)在命令后加“;”表示不在command window中显示结果，而对上例来说如果不加“;”则会显示所赋字符串内容。 (2)所有的命令必须在英文输入状态下，如果使用中文输入状态下全角的“；”，将被处理为非法字符。其中logical，cell和structure为逻辑，元胞和构架数组类型，将在后面的数组部分提到；function handle为函数句柄类型，将在后面的“M脚本文件和M函数文件、函数句柄”部分提到；java类供JAVA API应用程序接口使用，本文不进行说明。最后说明一下，matlab也支持复数操作，赋值的时候直接输入即可，比如：a=1+2i; 2、基本输入输出 输入：v=input('message') %将用户输入的内容赋给变量v v=input('message','s') %将用户输入的内容作为字符串赋给变量v keyboard %用户可以从键盘输入任意多个指令 v=yesinput('prompt',default,possib) %prompt为文字提示，default为缺省设置“值”，possib为设置值的范围。
2013年春季学期 《MATLAB语言及应用》课程试卷 姓名： 学号： 学院： 专业： 必答题 1.常用的matlab界面由哪些窗口组成，各有什么主要作用？(4分) (1)菜单和工具栏功能：【File】菜单主要用于对文件的处理。【Edit】菜单主 要用于复制、粘贴等操作，与一般Windows程序的类似，在此不作详细介绍。【Debug】菜单用于调试程序。【Desktop】菜单用于设置主窗口中需要打开的窗口。【Window】菜单列出当前所有打开的窗口。【Help】菜单用于选择打开不同的帮助系统。 (2)命令窗口功能：用于输入命令并显示除图形以外的所有执行结果 (3)历史命令窗口功能：主要用于记录所有执行过的命令 (4)当前工作目录窗口功能：对文件和目录进行操作 (5)工作空间窗口功能：查看、载入和保存变量 2.如何设置当前目录和搜索路径，在当前目录上的文件和在搜索路径上的文件有什么 区别？(2分) 方法一：在MATLAB命令窗口中输入editpath或pathtool命令或通过【File】/|【SetPath】菜单，进入“设置搜索路径”对话框，通过该对话框编辑搜索路径。 方法二：在命令窗口执行“path(path,…D:\Study ?)”，然后通过“设置搜索路径”对话查看“D:\Study”是否在搜索路径中。 方法三：在命令窗口执行“addpath D:\Study- end”，将新的目录加到整个搜索路径的末尾。如果将end改为begin，可以将新的目录加到整个搜索路径的开始。 区别：当前文件目录是正在运行的文件的目录，显示文件及文件夹的详细信息，且只有将文件设置为当前目录才能直接调用。搜索路径中的文件可以来自多个 不同目录，在调用时不用将其都设置为当前目录，为同时调用多个文件提供 方便。 3.有几种建立矩阵的方法？各有什么优点？(4分) 1.在命令窗口中直接输入优点：适合输入不规则和较小的矩阵 2.通过语句和函数生成矩阵优点：适合输入规则且较大的矩阵 3.通过M文件来建立矩阵，从外部数据文件中导入矩阵 优点：方便创建和导入大型矩阵 4.说明break语句、continue语句和return语句的用法。(3分)
1.1 文件的打开和关闭 1.1.1 文件的打开 fopen ('filename', 'mode') mode格式有： ‘r’：只读方式打开文件（默认的方式），该文件必须已存在。 ‘r+’：读写方式打开文件，打开后先读后写。该文件必须已存在。 ‘w’：打开后写入数据。该文件已存在则更新；不存在则创建。 ‘w+’：读写方式打开文件。先读后写。该文件已存在则更新；不存在则创建。 ‘a’：在打开的文件末端添加数据。文件不存在则创建。 ‘a+’：打开文件后，先读入数据再添加数据。文件不存在则创建。 如果rt表示该文件以文本方式打开，如果添加的是“b”，则以二进制格式打开，这也是fopen函数默认的打开方式。 Fopen函数两个返回值: 1、一个是返回一个文件标识(file Identifier)，它会作为参数被传入其他对文件进 行读写操作的命令，通常是一个非负的整数，可用此标识来对此文件进行各种处理。 （如果返回的文件标识是–1，则代表fopen无法打开文件，其原因可能是文件不 存在，或是用户无法打开此文件权限）； 2、另一个返回值就是message，用于返回无法打开文件的原因； 例：1-1 [f,message]=fopen('fileexam1', 'r') if f==-1 disp(message); %显示错误信息 end (若文件fileexam1不存在，则显示如下信息。 Cannot open file.existence?permissions?memory?) 例：1-2 [f,message]=fopen('fileexam2', 'r'); if f==-1 disp (message); %显示错误信息 else disp(f); end 若文件fileexam2存在，则返回f值。 1.1.2文件的关闭 Fclose(f) F为打开文件的标志，若若fclose函数返回值为0，则表示成功关闭f标志的文件；若返回值为–1，则表示无法成功关闭该文件。（打开和关闭文件比较耗时，最好不要在循环体内使用文件） 若要一次关闭打开的所有文件，可以使用下面的命令：fclose all
实验1 MATLAB 使用方法和程序设计 一、实验目的 1、掌握MATLAB 软件使用的基本方法。 2、熟悉MATLAB 的数据表示、基本运算和程序控制语句。 3、熟悉MATLAB 绘图命令及基本绘图控制。 4、熟悉MATLAB 程序设计的基本方法。 二、实验内容 1.帮助命令 使用Help 命令，查找sqrt （开方）函数的使用方法。 2、矩阵运算 （1）矩阵乘法 已知A=[1 2;3 4];B=[5 5;7 8]; 求A^2*B 。 (2) 矩阵除法 已知A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];B=[1 0 0;0 2 0;0 0 3]; 求A\B,A/B 。 (3) 矩阵的转置及共轭转置 已知A=[5+i ，2-i ，1；6*i ，4,9-i]；求A.’,A ’ 。 （4）使用冒号选出指定元素 已知A=[1 2 3 ; 4 5 6 ; 7 8 9]; 求A 中第3列前2个元素；A 中所有列第2,3行的元素。 （5）方括号[] 用magic 函数生成一个4阶魔术矩阵，删除该矩阵的第四列。 3、多项式 （1）求多项式p(x)=x 3-2x-4的根。 （2）求 f (x) = (cos x)2 的一次导数。 （3）求微分方程 的通解，并验证。 4、基本绘图命令 （1）绘制余弦曲线cost =y , ]2,0[π∈t 。 （2）在同一坐标系中绘制余弦曲线 0.25)-cos(t =y 和正弦曲线 )5.0sin(-=t y ，]2,0[π∈t （3）用plot3函数绘制三维螺线： 22x dy xy xe dx -+= sin()cos()x t y t z t =??=??=?( 0 < t < 20 )
《MATLAB语言及应用》课程教学大纲 课程编号：21311105 总学时数：32 总学分数：2 课程性质：专业必修课 适用专业：电气工程及其自动化 一、课程的任务和基本要求： 控制算法是集中现代控制系统CAD 技术的本质反映，对于控制算法系统深入地学习，在扩展计算机技术在控制理论中的应用和发展，同时培养学生运用计算机技术进行思维和开发的能力。控制系统理论、计算方法与计算机技术的结合是当代控制理论发展的标志，因此在以MATLAB 为代表的软件平台上，对控制系统进行分析、设计与仿真将成为控制工程领域工程师必须熟练掌握的重要知识和技能。因此，深入透彻地分析和理解控制算法的思想和构造就必须系统学习典型控制系统应用软件的基本原理和控制算法，将成为本课程的目的和任务。 通过本课程的学习，要求学生掌握对于控制系统的分析和综合设计的方法和基本技巧，而控制算法在控制系统CAD 技术中占有相当大的比重，本课程要求较熟练掌握控制算法的基本思想；MATLAB 是一种解释性编程语言，因此，要求熟练掌握MATLAB 的基本编程手段和模块化编程方法，消化和理解控制语言描述的图形界面的设计过程。 二、基本内容和要求： 1.自动控制系统与仿真基础知识 （1）自动控制系统基本概念 （2）自动控制系统分类 （3）控制系统仿真基本概念 （4）MA TLAB与控制系统仿真 （5）MA TLAB 7中控制相关的工具箱 要求：了解自动控制系统与仿真的基础知识，包括自动控制系统的基本概念、分类，以及控制系统仿真的基本概念和Matlab工具。 2.MA TLAB计算及仿真基础 （1）MA TLAB概述 （2）MA TLAB桌面操作环境 （3）MA TLAB数值计算 （4）关系运算和逻辑运算 （5）符号运算 （6）复数和复变函数运算 （7）MA TLAB常用绘图命令 （8）MA TLAB程序设计 要求：了解MA TLAB计算及仿真基础，包括MATLAB的安装、界面及其数值计算、函数运算、程序设计及其绘图命令。 3. Simulink仿真基础 （1）Simulink仿真概述
MATLAB中plot的用法(2011-05-17 22:10:50)转载▼ 标签：杂谈 第五讲计算结果的可视化 本节介绍MATLAB 的两种基本绘图功能：二维平面图形和三维立体图形。 5.1 二维平面图形 5.1.1 基本图形函数 plot 是绘制二维图形的最基本函数，它是针对向量或矩阵的列来绘制曲线的。也就是说，使用plot 函数之前，必须首先定义好曲线上每一点的x 及y 坐标，常用格式为：（1）plot(x) 当x 为一向量时，以x 元素的值为纵坐标，x 的序号为横坐标值绘制 曲线。当x 为一实矩阵时，则以其序号为横坐标，按列绘制每列元素值相对于其序号的曲线， 当x 为m×n 矩阵时，就由n 条曲线。 （2）plot(x,y) 以x 元素为横坐标值，y 元素为纵坐标值绘制曲线。 （3）plot(x,y1,x,y2,…) 以公共的x 元素为横坐标值，以y1,y2,…元素为纵坐标值绘 制多条曲线。 例5.1.1 画出一条正弦曲线和一条余弦曲线。 >> x=0:pi/10:2*pi; >> y1=sin(x); >> y2=cos(x); >>plot(x,y1,x,y2) 图5.1.1 函数plot 绘制的正弦曲线 在绘制曲线图形时，常常采用多种颜色或线型来区分不同的数据组，MATLAB 软件专 门提供了这方面的参数选项（见表5.1.1），我们只要在每个坐标后加上相关字符串，就可实 现它们的功能。 - 2 - 表5.1.1 绘图参数表 色彩字符颜色线型字符线型格式标记符号数据点形式标记符号数据点形式 y 黄- 实线. 点<小于号 m 紫：点线o 圆s 正方形 c 青-. 点划线x 叉号 d 菱形 r 红- - 虚线+ 加号h 六角星 g 绿* 星号p 五角星 b 蓝v 向下三角形 w 白^ 向上三角形 k 黑>大于号 例如，在上例中输入 >>plot(x,y1,'r+-',x,y2,'k*:') 则得图5.1.2 图5.1.2 使用不同标记的plot 函数绘制的正弦曲线 5.1.2 图形修饰 MATLAB 软件为用户提供了一些特殊的图形函数，用于修饰已经绘制好的图形。 表5.1.2 图形修饰函数表
一、Matlab的变量与常量 Matlab中变量和常量存储都是相应的数据。 数据类型：基本类型、构造类型、符号对象 基本类型：数字型、字符串型 数字型：整型、浮点型 整形：无符号、有符号（int8、int16、int32、int64 1位、2位、4位、8位） 浮点型：单精度（32位）、双精度（64位） 基本类型：数组类型（常见）、细胞类型、结构类型、类类型 符号对象（比较少见） 变量：在运算过程中其数值可以改变的量； 常量：在运算过程中其数值不改变的量。 变量命名规则： 变数名称是由一个字母开头，其后可以有任意数量的字母、数字或下划线。在变量命名时尽量使用小写字母，名字要有实在的意义，不要和系统保留的关键字（常量）和函数名相同的名字，容易出错。 MATLAB是区分大小写的，变量名可以是任意长度。 Matlab语言是一种弱类型语言，C语言是强类型语言，变量在复制之前要对它的类型进行严格的申明，不同就会出错，而matlab不需要事先申明。 变量初始化： 1、采用赋值语句初始化变量； 2、用input函数从键盘输入初始化变量，如下：
3、matlab已经定义好了的一些常量： I、j虚数；Inf无穷大；NaN不定式；pi圆周率；ans特殊的变量。 二、matlab的基本数据结构 标量、向量、数组、矩阵的概念：标量、向量、数组本质上是特殊的矩阵形式；matlab 常用的是二维矩阵；标量1*1的矩阵；向量可以看成是1行或者1列的矩阵；向量是数学中的说法，数组是matlab语言中的说法，但向量和数组在这里指的是同一种数据结构，可以互用。 手动生成矩阵： 行矩阵：a = [1 2 3] 列矩阵：b = [1 2 3]’或 b = [1;2;3] 2*2矩阵：c = [1 2;3 4] 使用内置函数生成矩阵：常用的有o nes，eye，zeros，size，length.
MATLAB就是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模与仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB与Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数与数据、实现算法、创建用户界面、连 matlab开发工作界面 接其她编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位就是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。
在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++ ,JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。 一种语言之所以能如此迅速地普及,显示出如此旺盛的生命力,就是由于它有着不同于其她语言的特点。正如同FORTRAN与C等高级语言使人们摆脱了需要直接对计算机硬件资源进行操作一样,被称作为第四代计算机语言的MATLAB,利用其丰富的函数资源,使编程人员从繁琐的程序代码中解放出来。MATLAB的最突出的特点就就是简洁。MATLAB用更直观的、符合人们思维习惯的代码,代替了C与FORTRAN语言的冗长代码。MATLAB给用户带来的就是最直观、最简洁的程序开发环境。以下简单介绍一下MATLAB的主要特点。 ①语言简洁紧凑,使用方便灵活,库函数极其丰富。MATLAB程序书写形式自由,利用其丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务,压缩了一切不必要的编程工作。由于库函数都由本领域的专家编写,用户不必担心函数的可靠性。可以说,用MATLAB进行科技开发就是站在专家的肩膀上。 具有FORTRAN与C等高级计算机语言知识的读者可能已经注意到,如果用FORTRAN或C语言去编写程序,尤其当涉及矩阵运算与画图时,编程会很麻烦。例如,如果用户想求解一个线性代数方程,就得编写一个程序块读入数据,然后再使用一种求解线性方程的算法(例如追赶法)编写一个程序块来求解方程,最后再输出计算结果。在求解过程中,
(12+2*(7-4))/3^2 ans = 2 format short;pi ans = 3.1416 format long;pi ans = 3.141592653589793 format rat;pi ans = 355/113 format long;vpa(pi,50) ans = 3.141592653589793115997963468544185161590576171875 who Your variables are: ans a=randn(4) a = -0.1241 0.6715 0.4889 0.2939 1.4897 -1.2075 1.0347 -0.7873 1.4090 0.7172 0.7269 0.8884 1.4172 1.6302 -0.3034 -1.1471 whos Name Size Bytes Class Attributes a 4x4 128 double ans 1x1 8 double who Your variables are: a ans what M-files in the current directory E:\Matlab2010\智能仿生算法\遗传算法TSP_SuiJiSuanFa ZhuanJiaXiTongP167 fun_SuiJiSuanFa TSPrun_SuiJiSuanFa f fun_SuiJiSuanFa0
ZhuanJiaXiTongP162 f1 fun_SuiJiSuanFa2 MAT-files in the current directory E:\Matlab2010\智能仿生算法\遗传算法 my27city dir . ZhuanJiaXiTongP162.asv f.m my27city.mat .. ZhuanJiaXiTongP162.m f1.m temp 3d.asv ZhuanJiaXiTongP167.asv fun_SuiJiSuanFa.asv temp.prj 3d.m ZhuanJiaXiTongP167.m fun_SuiJiSuanFa.m zia03836 New Folder bou2_4l.shp fun_SuiJiSuanFa0.asv TSP_SuiJiSuanFa.m da fun_SuiJiSuanFa0.m TSPrun_SuiJiSuanFa.m da.prj fun_SuiJiSuanFa2.m type 3d clf; x=-3:0.1:3; y=-3:0.1:3; [X Y]=meshgrid(x,y); Z=f(X,Y)+4; mesh(X,Y,Z); hold on; plot3(-0.7,-1,f(-0.7,-1)+4,'g*'); contour(X,Y,Z,'r'); which rand built-in (D:\Program Files\MATLAB\R2010a\toolbox\matlab\randfun\rand) which 3d.m E:\Matlab2010\智能仿生算法\遗传算法\3d.m help exist EXIST Check if variables or functions are defined. EXIST('A') returns: 0 if A does not exist 1 if A is a variable in the workspace 2 if A is an M-file on MATLAB's search path. It also returns 2 when A is the full pathname to a file or when A is the name of an ordinary file on MATLAB's search path 3 if A is a MEX-file on MATLAB's search path 4 if A is a MDL-file on MATLAB's search path 5 if A is a built-in MATLAB function 6 if A is a P-file on MATLAB's search path 7 if A is a directory 8 if A is a Java class
一、MATLAB简介 MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，和Mathematica、Maple 并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++ ，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。 二、应用 MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作： （1）数值分析； （2）数值和符号计算； （3）工程与科学绘图； （4）控制系统的设计与仿真； （5）数字图像处理技术； （6）数字信号处理技术； （7）通讯系统设计与仿真； （8）财务与金融工程。 MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。附加的工具箱（单独提供的专用 MATLAB 函数集）扩展了 MATLAB 环境，以解决这些应用领域内特
MATLAB 软件使用简介 默认分类2007-03-15 21:26:49 阅读4106 评论8 字号：大中小订阅 MATLAB 软件使用简介 MATLAB 是一个功能强大的常用数学软件, 它不但可以解决数学中的数值计算问题, 还可以解决符号演算问题, 并且能够方便地绘出各种函数图形。MATLAB自1984年由美国的MathWorks公司推向市场以来，历经十几年的发展和竞争，现已成为国际最优秀的科技应用软件之一。这里主要以适用于Windows操作系统的MATLAB5.3版本向读者介绍MATLAB 的使用命令和内容。 一、MATLAB 的进入/退出 MA TLAB 的安装成功后, 系统会在Windows【开始】菜单的【程序】子菜单中加入启动MATLAB命令的图标, 用鼠标单击它就可以启动MATLAB系统,见图2.1。 图2.1 启动MA TLAB 启动MATLAB后, 屏幕上出现MATLAB命令窗口: 图2.2 MA TLAB命令窗口 图2.2的空白区域是MATLAB 的工作区（命令输入区）, 在此可输入和执行命令。 退出MATLAB系统像关闭Word文件一样, 只要用鼠标点击MATLAB系统集成界面右上角的关闭按钮即可。 二、MATLAB 操作的注意事项 l 在MA TLAB工作区输入MATLAB命令后, 还须按下Enter键, MA TLAB才能执行你输入的MA TLAB命令, 否则MA TLAB不执行你的命令。 l MATLAB 是区分字母大小写的。 l 一般，每输入一个命令并按下Enter键, 计算机就会显示此次输入的执行结果。(以下用↙表示回车)。如果用户不想计算机显示此次输入的结果，只要在所输入命令的后面再加上一个分号“；”即可以达到目的。如： x= 2 + 3 ↙x=5 x = 2 + 3 ; ↙不显示结果5 l 在MA TLAB工作区如果一个表达式一行写不下，可以用在此行结尾处键入三个英文句号的方法达到换行的目的。如： q=5^6+sin(pi)+exp(3)+(1+2+3+4+5)/sin(x)… -5x+1/2-567/(x+y) l MATLAB 可以输入字母、汉字，但是标点符号必须在英文状态下书写。 l MATLAB 中不需要专门定义变量的类型，系统可以自动根据表达式的值或输入的值
1-1、基本运算与函数 在MATLAB下进行基本数学运算，只需将运算式直接打入提示号（>>）之後，并按入Enter键即可。例如：>> (5*2+1.3-0.8)*10/25 ans =4.2000 MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans，代表MATLAB运算後的答案（Answer）并显示其数值於萤幕上。小提示： ">>"是MATLAB的提示符号（Prompt），但在PC中文视窗系统下，由於编码方式不同，此提示符号常会消失不见，但这并不会影响到MATLAB的运算结果。 我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x： x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25 x = 42 此时MATLAB会直接显示x的值。由上例可知，MATLAB认识所有一般常用到的加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）的数学运算符号，以及幂次运算（^）。 小提示： MATLAB将所有变数均存成double的形式，所以不需经过变数宣告（Variable declaration）。MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收，而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用，使用者可专心致力於撰写程式，而不必被软体枝节问题所干扰。 若不想让MATLAB每次都显示运算结果，只需在运算式最後加上分号（；）即可，如下例： y = sin(10)*exp(-0.3*4^2); 若要显示变数y的值，直接键入y即可： >>y y =-0.0045 在上例中，sin是正弦函数，exp是指数函数，这些都是MATLAB常用到的数学函数。 下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数： 小整理：MATLAB常用的基本数学函数 abs(x)：纯量的绝对值或向量的长度 angle(z)：复数z的相角(Phase angle) sqrt(x)：开平方 real(z)：复数z的实部 imag(z)：复数z的虚部 conj(z)：复数z的共轭复数 round(x)：四舍五入至最近整数 fix(x)：无论正负，舍去小数至最近整数 floor(x)：地板函数，即舍去正小数至最近整数 ceil(x)：天花板函数，即加入正小数至最近整数 rat(x)：将实数x化为分数表示 rats(x)：将实数x化为多项分数展开 sign(x)：符号函数 (Signum function)。 当x<0时，sign(x)=-1； 当x=0时，sign(x)=0; 当x>0时，sign(x)=1。 > 小整理：MATLAB常用的三角函数 sin(x)：正弦函数 cos(x)：馀弦函数 tan(x)：正切函数
MATLAB语言及其应用 教 案 任课教师：罗靖宇 任课班级：09通信（1）（2） 教材：MATLAB程序设计与应用（第二版） 作者：刘卫国主编出版社：高等教育出版社
内容： 书籍简介：本书以MATLAB 7.0版为蓝本介绍MATLAB功能与应用强调理论和实践相结合贴近读者需要注重讲清有关数学方法和算法原理前提下介绍MATLAB功能；注重和有关学科领域结合，突出应用书中有许多应用实例些实例既是对MATLAB重点和难点诠释又可以更好地帮助读者应用MATLAB来解决实际问题具有很强代表性。 全书分为基础篇应用篇和实验篇基础篇包括MATLAB系统环境MATLAB数据及其运算MATLAB矩阵分析与处理 MATLAB程序设计MATLAB图MATLAB数值计算MATLAB符号计算应用篇包括MATLAB图形用户界面设计MATLAB Notebook使用MATLAB Simulink 仿真软件MATLAB外部程序接口技术MATLAB应用实验篇和教学内容相配合包括15实验以帮助读者更好地上机操作。本书可作为高等学校理工科各专业大学生或研究生学习教材也可供广大科技工作者参考。 第1章MATLAB系统环境 1.1 MA TLAB概貌 1.1.1 MA TLAB 发展 1.1.2 MA TLAB 主要功能 1.1.3 MA TLAB功能演示 1.2 MA TLAB环境准备 1.2.1 MA TLAB 安装 1.2.2 MA TLAB 启动与退出 1.3 MA TLAB操作界面 1.3.1 主窗口 1.3.2 命令窗口 1.3.3 工作空间窗口 1.3.4 当前目录窗口和搜索路径 1.3.5 命令历史记录窗口 1.3.6 Stalt菜单 1.4 MA TLAB帮助系统 1.4.1 帮助命令 1.4.2 帮助窗口 1.4.3 演示系统 第2章MATLAB数据及其运算 2.1 MA TLAB数据特点 2.2 变量及其操作 2.2.1 变量与赋值 2.2.2 变量管理 2.2.3 数据输出格式 2.3 MA TLAB矩阵表示 2.3.1 矩阵建立 2.3.2 冒号表达式 2.3.3 矩阵拆分 2.4 MA TLAB数据运算 2.4.1 算术运算 2.4.2 关系运算 2.4.3 逻辑运算 2.5 字符串 2.6 结构数据和单元数据 2.6.1 结构数据 2.6.2 单元数据 第3章MATLAB矩阵分析与处理 3.1 特殊矩阵 3.1.1 通用特殊矩阵 3.1.2 用专门学科特殊矩阵 3.2 矩阵结构变换 3.2.1 对角阵与三角阵 3.2.2 矩阵转置与旋转 3.3 矩阵求逆与线性方程组求解 3.3.1 矩阵逆与伪逆 3.3.2 用矩阵求逆方法求解线性方程组 3.4 矩阵求值 3.4.1 方阵行列式值 3.4.2 矩阵秩与迹 3.4.3 向量和矩阵范数 3.4.4 矩阵条件数 3.5 矩阵特征值与特征向量 3.6 矩阵超越函数 第4章MATLAB程序设计 4.1 M文件 4.1.1 M文件分类 4.1.2 M文件建立与打开 4.2 程序控制结构 顺序结构、选择结构、循环结构 4.3 函数文件 4.4 程序调试 第5章MATLAB绘图 5.1 二维图形
Matlab用法大全 1求取系统单位阶跃响应：step() step()函数的用法 y=step(num,den,t)：其中num和den分别为系统传递函数描述中的分子和分母多项式系数，t为选定的仿真时间向量，一般可以由t=0:step:end等步长地产生出来。该函数返回值y为系统在仿真时刻各个输出所组成的矩阵 [y,x,t]=step(num,den)：此时时间向量t由系统模型的特性自动生成, 状态变量x返回为空矩阵。 [y,x,t]=step(A,B,C,D,iu)：其中A,B,C,D为系统的状态空间描述矩阵，iu用来指明输入变量的序号。x为系统返回的状态轨迹。 2h = tf([1 1],[1 2 5]); [num,den] = tfdata(h,'v') 3a(:,j)表示a的j列的所有行元素 a(i,:)表示i行的所有列元素 4a=[]创建空矩阵 5 eval ()函数的功能就是将括号内的字符串视为语句并运行 例如：eval ('y1=sin(2)')就是相当于在matlab命令窗口输入了y1=sin(2)这条命令。 多在循环中使用，可以对多个名字有规则的变量或文件进行操作， 例一： for x=1:5 eval (['y',num2str(x),'=',num2str(x^2),';']) end 以上语句等价于执行以下5句： ynum2str(1)=num2str(1^2); ynum2str(2)=num2str(2^2); ynum2str(3)=num2str(3^2); ynum2str(4)=num2str(4^2); ynum2str(5)=num2str(5^2); 例二： subplot(711);plot(t,y);title('原始信号’）； for i=1:6 subplot(7,1,i+1); plot(t,imf(i,:)); eval (['title(''IMF',int2str(i),''');']); end ------------------------- 以上6行程序实际上是执行以下7条命令 subplot(711);plot(t,y);title('原始信号'); subplot(7,1,2);plot(t,imf(1,:));title('IMF1'); subplot(7,1,3);plot(t,imf(2,:));title('IMF2'); subplot(7,1,4);plot(t,imf(3,:));title('IMF3'); subplot(7,1,5);plot(t,imf(4,:));title('IMF4');
第2章M ATLAB程序设计 MATLAB语言为解释型程序设计语言。在程序中可以出现顺序、选择、循环三种基本控制结构，也可以出现对M-文件的调用(相当于对外部过程的调用)。 由于 MATLAB开始是用FORTRAN语言编写、后来用 C语言重写的，故其既有FORTRAN的特征，又在许多语言规则方面与C语言相同。 2.1 顺序结构语句 在顺序结构语句中，包括表达式语句、赋值语句、输入输出语句、空语句等。
2.1.1 表达式语句 格式： 表达式，％显示表达式值 表达式；％不显示表达式值 表达式％显示表达式值 如： x + y, sin(x); –5 最后的表达式值暂保存在变量ans中。 2.1.2 赋值语句 格式： v =表达式，％结果送v并显示v v =表达式；％结果送v不显示v v =表达式％结果送v并显示v 2.1.3 空语句 格式： ， ； 2.1.4 输入语句
1、input语句（实际上是函数） 格式1： input（提示字符串） 功能： 显示提示字符串，可输入数字、字符串（两端用单引号括起）、或表达式 格式2： input（提示字符串，'s'） 功能： 显示提示字符串，并把输入视为字符串 2、yesinput语句 格式： yesinput(提示字符串，缺省值，值范围) 功能： 显示提示字符串和缺省值，若只打入回车则以缺省值作为输入值，若输入的值不在指定范围内则认为输入无效，B并等待用户重新输入。 如： t=yesinput('指定线的颜色',… 'red','red|blue|green') 运行结果如下： 指定线的颜色(red):yellow %不在值内
第三章1. (1)A=eye(3) (2)A=100+100*rand(5,6) (3)A=1+sqrt(0.2)*randn(10,50) (4)B=ones(size(A)) (5)A+30*eye(size(A)) (6)B=diag(diag(A)) 2. B=rot90(A) C=rot90(A,-1) 3. B=inv(A) ;A的逆矩阵 C=det(A) ;A的行列式的值 D=A*B E=B*A D=E 因此A与A-1是互逆的。 4. A=[4 2 -1;3 -1 2;12 3 0]; b=[2;10;8]; x=inv(A)*b x = -6.0000 26.6667 27.3333 5. (1) diag(A) ；主对角线元素 ans = 1 1 5 9 triu(A) ；上三角阵
ans = 1 -1 2 3 0 1 -4 2 0 0 5 2 0 0 0 9 tril(A) ；下三角阵 ans = 1 0 0 0 5 1 0 0 3 0 5 0 11 15 0 9 rank(A) ；秩 ans = 4 norm(A) ；范数 ans = 21.3005 cond(A) ；条件数 ans = 11.1739 trace(A) ；迹 ans = 16 （2）略 6. A=[1 1 0.5;1 1 0.25;0.5 0.25 2] A = 1.0000 1.0000 0.5000 1.0000 1.0000 0.2500 0.5000 0.2500 2.0000
[V,D]=eig(A) V = 0.7212 0.4443 0.5315 -0.6863 0.5621 0.4615 -0.0937 -0.6976 0.7103 D = -0.0166 0 0 0 1.4801 0 0 0 2.5365