Matlab入门教程
- 格式：doc
- 大小：696.00 KB
- 文档页数：37
下载文档原格式
合集下载
MATLAB的基本使用教程
MATLAB的基本使用教程MATLAB是一种强大的数学计算软件，广泛应用于科学、工程和技术领域。
它提供了丰富的功能和工具，能够快速、有效地处理和分析各种数学问题。
本文将介绍MATLAB的基本使用方法，帮助初学者快速入门。
一、MATLAB的安装与启动1、下载和安装MATLAB软件：在MathWorks官方网站上下载适合自己操作系统的MATLAB软件，并根据安装提示进行安装。
安装完成后，会生成一个MATLAB的启动图标。
2、启动MATLAB：双击MATLAB的启动图标，或者在命令行中输入"matlab"命令，即可启动MATLAB。
二、MATLAB的基本操作1、工作环境：MATLAB提供了一个强大的集成开发环境（IDE），可以在其中编写和运行代码。
在MATLAB的界面中，包括主窗口、命令窗口、变量窗口、编辑器等。
2、命令窗口：在命令窗口中可以输入和执行MATLAB命令。
可以直接在命令窗口中输入简单的计算，例如输入"2+3"并按下回车键，即可输出计算结果。
3、脚本文件：MATLAB可以编写和运行脚本文件，将一系列命令组织起来，并按顺序执行。
在编辑器中编写MATLAB代码，并将文件保存为.m扩展名的脚本文件。
然后在命令窗口中输入脚本文件的文件名（不带扩展名），按下回车键即可执行脚本文件中的代码。
4、变量和赋值：在MATLAB中，可以创建和操作各种类型的变量。
例如，可以使用"="符号将一个值赋给一个变量，例如"A=5"。
在后续的计算和分析中，可以使用这个变量，例如输入"B=A+3"，结果B 将被赋值为8。
5、矩阵和向量：MATLAB中的基本数据结构是矩阵和向量。
可以使用方括号[]来创建矩阵和向量，并使用逗号或空格来分隔不同的元素。
例如，"[1,2,3]"表示一个包含3个元素的行向量。
6、矩阵运算：MATLAB提供了丰富的矩阵运算符和函数，可以对矩阵进行各种运算。
MATLAB教程完整PPT
通过结构体数组的下标引用，可以访问任意元素的所
有属性，同时可以对属性进行赋值。
2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6
矩阵的构造 矩阵大小的改变 矩阵下标引用 矩阵信息的获取 矩阵结构的改变 稀疏矩阵
在MATLAB中，所有的数据均以二维、三维或高维矩
阵的形式存储，每个矩阵的单元可以是数值类型、逻辑类 型、字符类型或者其他任何数据类型。
1 3 5 3× 2
1 3 5 3× 2 2 4 6 4 5 8 3× 3 6 9 1 2 4 4 7 3× 5 5 8 6 9
+
7
=
3 5
10 11 12
6 10 11 12
2 4 6
4
5 8 2× 3
6 9
+
7
≠
1 3 5
2 4 6
4 7
5 8
6 9
除了矩阵合并符“[]”外，还可以使用矩阵合并函数。 矩阵合并函数的描述和基本调用格式如下表所示。
2008年，推出MATLAB 7.6版；
开发环境 编程 数值处理
图形化
图形用户界面 文件I/O和外部应用程序接口
MATLAB对PC系统的要求
1.2 MATLAB的目录结构
续表
1.3 MATLAB的工作环境
这里只简单介绍默认情况下的菜单和工具栏。
【File】菜单主要用于对文件的处理。
选择MATLAB主窗口菜单的【Help】|【Demos】选项； 在命令窗口输入demos； 直接在帮助页面上选择Demos页。
Click and drag waveform to change fundamental frequency and amplitude 1
有属性，同时可以对属性进行赋值。
2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6
矩阵的构造 矩阵大小的改变 矩阵下标引用 矩阵信息的获取 矩阵结构的改变 稀疏矩阵
在MATLAB中，所有的数据均以二维、三维或高维矩
阵的形式存储，每个矩阵的单元可以是数值类型、逻辑类 型、字符类型或者其他任何数据类型。
1 3 5 3× 2
1 3 5 3× 2 2 4 6 4 5 8 3× 3 6 9 1 2 4 4 7 3× 5 5 8 6 9
+
7
=
3 5
10 11 12
6 10 11 12
2 4 6
4
5 8 2× 3
6 9
+
7
≠
1 3 5
2 4 6
4 7
5 8
6 9
除了矩阵合并符“[]”外，还可以使用矩阵合并函数。 矩阵合并函数的描述和基本调用格式如下表所示。
2008年，推出MATLAB 7.6版；
开发环境 编程 数值处理
图形化
图形用户界面 文件I/O和外部应用程序接口
MATLAB对PC系统的要求
1.2 MATLAB的目录结构
续表
1.3 MATLAB的工作环境
这里只简单介绍默认情况下的菜单和工具栏。
【File】菜单主要用于对文件的处理。
选择MATLAB主窗口菜单的【Help】|【Demos】选项； 在命令窗口输入demos； 直接在帮助页面上选择Demos页。
Click and drag waveform to change fundamental frequency and amplitude 1
matlab基础知识教程ppt简化
1 5
2015/11/23 Application of Matlab Language 6
2 cos 0.3
1. 命令窗口 （续）
〘例2.2-5〙计算半径为5.2m的圆的周长和面积。
>>radius=5.2; %圆的半径 >>area=pi*5.2^2, circle_len=2*pi*5.2 area = 84.9487 circle_len = 32.6726
创建一维数组变量（续）
〘例2-3〙键入并执行c=1:2:10和d=1:2:9 >> c=1:2:10
c=1 3 5 7 9
>>d=1:2:9
d= 1 3 5 7 9
利用冒号“:”操作符创建行向量的基本语法格 式：
x=Start:Increment:End Start表示新向量x的第一个元素； 新向量x的最后一个元素不能大于End ； Increment可正可负，若负，则必须Start>End； 若正，则必须Start<End，否则创建的为空向量。 Application of Matlab Language 2015/11/23 25 若Increment=1,则可简写为：x=Start:End。
4
5
a= 2
22
23
24 25
3 32 33 34 35 计为m×n的数组a； 4 42 43 44 45 *行标识、列标识均从1开始； a(3, 4)=34 row is first 行标识从上到下递增； Application of Matlab Language 2015/11/23 列标识从左到右递增。
2015/11/23 Application of Matlab Language 11
2015/11/23 Application of Matlab Language 6
2 cos 0.3
1. 命令窗口 （续）
〘例2.2-5〙计算半径为5.2m的圆的周长和面积。
>>radius=5.2; %圆的半径 >>area=pi*5.2^2, circle_len=2*pi*5.2 area = 84.9487 circle_len = 32.6726
创建一维数组变量（续）
〘例2-3〙键入并执行c=1:2:10和d=1:2:9 >> c=1:2:10
c=1 3 5 7 9
>>d=1:2:9
d= 1 3 5 7 9
利用冒号“:”操作符创建行向量的基本语法格 式：
x=Start:Increment:End Start表示新向量x的第一个元素； 新向量x的最后一个元素不能大于End ； Increment可正可负，若负，则必须Start>End； 若正，则必须Start<End，否则创建的为空向量。 Application of Matlab Language 2015/11/23 25 若Increment=1,则可简写为：x=Start:End。
4
5
a= 2
22
23
24 25
3 32 33 34 35 计为m×n的数组a； 4 42 43 44 45 *行标识、列标识均从1开始； a(3, 4)=34 row is first 行标识从上到下递增； Application of Matlab Language 2015/11/23 列标识从左到右递增。
2015/11/23 Application of Matlab Language 11
matlab建模教程
matlab建模教程Matlab是一种强大的数学建模和仿真平台，广泛应用于科学、工程和金融领域。
本教程将介绍如何使用Matlab进行建模，并详细解释每个步骤。
首先，我们需要了解什么是建模。
建模是根据实际问题或系统的特性创建数学模型的过程。
这些数学模型可以帮助我们理解系统的行为并预测未来的结果。
使用Matlab进行建模可以简化模型的创建和分析过程。
在Matlab中，我们可以使用一个称为“脚本”的文件来编写和运行建模代码。
脚本是一系列Matlab命令的集合，这些命令可以被连续执行以创建所需的模型。
为了方便起见，我们可以在Matlab编辑器中创建和编辑脚本。
建模的第一步是定义问题。
要定义问题，我们需要确定所建模型的目标、输入和输出。
例如，如果我们想建立一个温度预测模型，我们需要明确模型的输入是什么（例如，环境条件）和输出是什么（例如，预测的温度值）。
接下来，我们需要收集数据。
收集数据是为了分析和验证我们的模型。
在Matlab中，我们可以使用数据存储和处理工具，如表格和数据数组，来导入和处理数据。
一旦我们有了数据，我们就可以开始建立模型。
在Matlab中，我们可以使用数学方程、统计方法和机器学习算法等多种方法来建立模型。
例如，我们可以使用线性回归来拟合数据，或者使用神经网络进行分类。
建立模型后，我们可以使用Matlab的可视化工具来分析模型的输出。
Matlab提供了各种绘图函数，如plot和scatter，来绘制图形并展示模型的结果。
我们可以使用这些图形来比较实际数据与模型的预测结果。
最后，我们可以优化我们的模型。
通过调整模型的参数和改进算法，我们可以提高模型的性能和准确性。
在Matlab中，我们可以使用遗传算法、粒子群优化和模拟退火等算法来优化我们的模型。
在建模过程中，我们还需要注意一些常见的问题和错误。
例如，过拟合是一种常见的问题，指的是模型过度适应训练数据，导致对新数据的预测效果较差。
为了避免过拟合，我们可以使用交叉验证和正则化等技术。
使用MATLAB进行数据分析教程
使用MATLAB进行数据分析教程第一章：介绍MATLAB的基本知识MATLAB是一种广泛应用于科学计算和工程设计的软件工具。
本章将介绍MATLAB的基本知识，包括安装和启动MATLAB、MATLAB工作环境的组成以及基本的编程语法和命令。
通过本章的学习，读者可以快速上手使用MATLAB进行数据分析。
第二章：数据导入与清洗在进行数据分析之前，首先需要将数据导入到MATLAB中，并进行必要的数据清洗。
本章将介绍如何从不同的数据源导入数据，如Excel表格、文本文件和数据库。
此外，还将涵盖数据清洗的基本技术，例如处理缺失值、异常值和重复值等。
第三章：数据可视化数据可视化是数据分析的重要环节，可以帮助我们更好地理解数据的分布、趋势和关系。
本章将详细介绍如何使用MATLAB进行数据可视化分析。
包括绘制散点图、折线图、直方图、箱线图等常用的图形，并掌握调整图形样式和添加图例、标签等技巧。
第四章：统计分析统计分析是数据分析的关键部分，可以揭示数据背后的规律和关联。
本章将讲解如何使用MATLAB进行统计分析。
包括描述性统计分析，如计算均值、方差和百分位数等；基本的假设检验，如t检验和方差分析等；以及回归分析和相关分析等。
第五章：机器学习基础机器学习是近年来兴起的一种强大的数据分析技术。
本章将介绍MATLAB中的机器学习基础知识，包括常见的机器学习算法、如决策树、支持向量机和神经网络等；以及如何使用MATLAB进行数据预处理、模型训练和评估等。
第六章：时间序列分析时间序列分析是一种专门针对时间相关数据的分析方法。
本章将介绍MATLAB中的时间序列分析工具，包括自相关函数、移动平均和指数平滑等；以及如何进行时间序列模型的建立和预测等。
读者可以通过本章的学习，掌握MATLAB在时间序列分析中的应用技巧。
第七章：图像处理与分析图像处理与分析是MATLAB的重要应用领域之一。
本章将介绍MATLAB中的图像处理和分析工具，包括图像读取、显示和处理等基本操作；常见的图像处理技术，如灰度变换、滤波和边缘检测等；以及图像分割和特征提取等相关内容。
L-2Matlab入门教程资料
Mathematica，Wolfram Research公司
Maple，Waterloo Maple公司
有强大的解析运算和数学公式推导、定理证明能力，数值 计算能力比Matlab弱，更适合纯数学求解。
MATLAB的功能
MATLAB产品组是从支持概念设计、算法开发、建模仿真，
到实时实现的集成环境，可用来进行：
ans = 1/2
MATLAB在《微积分》中的应用 3、求导数
调用格式：
y diff ( fun, x)
求导数
y diff ( fun, x, n)
多元函数的偏导数：
求n阶导数
f diff (diff ( f , x, m), y, n) 或
f diff (diff ( f , y, n), x, m)
MATLAB在《微积分》中的应用
2、求极限
例2 求极限 lim sin x x x0
>> syms x;
定义符号变量
>>limit(sin(x)/x,x,0)
ans = 1
MATLAB在《微积分》中的应用
2、求极限
例3 求极限 lim
ex3 1
x0 1 cos x sin x
>> syms x;
,
B
2 2
0 1
13
>> det(a) ans =
-158
数组和矩阵
9.矩阵的基本运算
例 已知
4 2 2 1 3 4
A
3 1
0 5
5 3
,
B
2 2
0 1
Maple，Waterloo Maple公司
有强大的解析运算和数学公式推导、定理证明能力，数值 计算能力比Matlab弱，更适合纯数学求解。
MATLAB的功能
MATLAB产品组是从支持概念设计、算法开发、建模仿真，
到实时实现的集成环境，可用来进行：
ans = 1/2
MATLAB在《微积分》中的应用 3、求导数
调用格式：
y diff ( fun, x)
求导数
y diff ( fun, x, n)
多元函数的偏导数：
求n阶导数
f diff (diff ( f , x, m), y, n) 或
f diff (diff ( f , y, n), x, m)
MATLAB在《微积分》中的应用
2、求极限
例2 求极限 lim sin x x x0
>> syms x;
定义符号变量
>>limit(sin(x)/x,x,0)
ans = 1
MATLAB在《微积分》中的应用
2、求极限
例3 求极限 lim
ex3 1
x0 1 cos x sin x
>> syms x;
,
B
2 2
0 1
13
>> det(a) ans =
-158
数组和矩阵
9.矩阵的基本运算
例 已知
4 2 2 1 3 4
A
3 1
0 5
5 3
,
B
2 2
0 1
MATLAB入门教程
1.1.5
用户可以尝试点击MATLAB界面上的各个按钮，看看它们的功能。如果不小心关闭了当前路径窗口、命令历史记录窗口或命令窗口，可以通过菜单栏的“Desktop”菜单中“DesktopLayoutDefault”恢复，如图1.1.3所示：
图1.1.3把MATLAB界面窗口恢复为默认状态
1.2.1
在命令窗口中的>>后面输入：
[1]李继成，《数学实验》，高等教育出版社，2006年10月，第1版。
[2]罗建军，《MATLAB教程》，电子工业出版社，2005年07月，第1版。
[3]徐金明等，《MATLAB实用教程》，清华大学出版社，2005年7月，第1版。
[4]张圣勤，《MATLAB7.0实用教程》，机械工业出版社，2006年7月，第1版。
数学实验简明教程
MATLAB入门
2东南大学数学系
007.10.10
Matlab是美国MathWorks公司自20世纪80年代中期推出的数学软件，优秀的数值计算能力和卓越的数据可视化能力使其很快在数学软件中脱颖而出。到目前为止，其最高版本7.0版已经推出。随着版本的不断升级，它在数值计算及符号计算功能上得到了进一步完善。Matlab已经发展成为多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件。在欧美等高校，Matlab已经成为线性代数、自动控制理论、概率论及数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具，是攻读学位的大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本技能。
图2.1.3智能ABC输入法5.0版的几种输入状态
图2.1.4MATLAB提示
因此，应该在“半角”及“英文标点”格式 下输入标点符号，如逗号(,)，分号(;)，句号/小数点(.)。
2
1.全零阵。
用户可以尝试点击MATLAB界面上的各个按钮，看看它们的功能。如果不小心关闭了当前路径窗口、命令历史记录窗口或命令窗口，可以通过菜单栏的“Desktop”菜单中“DesktopLayoutDefault”恢复，如图1.1.3所示：
图1.1.3把MATLAB界面窗口恢复为默认状态
1.2.1
在命令窗口中的>>后面输入：
[1]李继成，《数学实验》，高等教育出版社，2006年10月，第1版。
[2]罗建军，《MATLAB教程》，电子工业出版社，2005年07月，第1版。
[3]徐金明等，《MATLAB实用教程》，清华大学出版社，2005年7月，第1版。
[4]张圣勤，《MATLAB7.0实用教程》，机械工业出版社，2006年7月，第1版。
数学实验简明教程
MATLAB入门
2东南大学数学系
007.10.10
Matlab是美国MathWorks公司自20世纪80年代中期推出的数学软件，优秀的数值计算能力和卓越的数据可视化能力使其很快在数学软件中脱颖而出。到目前为止，其最高版本7.0版已经推出。随着版本的不断升级，它在数值计算及符号计算功能上得到了进一步完善。Matlab已经发展成为多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件。在欧美等高校，Matlab已经成为线性代数、自动控制理论、概率论及数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具，是攻读学位的大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本技能。
图2.1.3智能ABC输入法5.0版的几种输入状态
图2.1.4MATLAB提示
因此，应该在“半角”及“英文标点”格式 下输入标点符号，如逗号(,)，分号(;)，句号/小数点(.)。
2
1.全零阵。
Matlab经典教程——从入门到精通
第一章 基础准备及入门本章有两个目的：一是讲述MATLAB正常运行所必须具备的基础条件；二是简明系统地介绍高度集成的Desktop操作桌面的功能和使用方法。
本章的前两节分别讲述：MATLAB的正确安装方法和MATLAB 环境的启动。
因为指令窗是MATLAB最重要的操作界面，所以本章用第 1.3、1.4 两节以最简单通俗的叙述、算例讲述指令窗的基本操作方法和规则。
这部分内容几乎对MATLAB各种版本都适用。
不同于其前版本的最突出之处是：向用户提供前所未有的、成系列的交互 MATLAB6.x式工作界面。
了解、熟悉和掌握这些交互界面的基本功能和操作方法，将使新老用户能事半功倍地利用MATLAB去完成各种学习和研究。
为此，本章特设几节用于专门介绍最常用的交互界面：历史指令窗、当前目录浏览器、工作空间浏览器、内存数组编辑器、交互界面分类目录窗、M文件编辑/调试器、及帮助导航/浏览器。
本章是根据MATLAB6.5版编写的，但大部分内容也适用于其他6.x版。
1.1M ATLAB的安装和内容选择图 1.1-11.2D esktop操作桌面的启动1.2.1MATLAB的启动1.2.2Desktop操作桌面简介一 操作桌面的缺省外貌图1.2-1二 通用操作界面1.3 C ommand Window 运行入门1.3.1Command Window 指令窗简介图 1.3-11.3.2 最简单的计算器使用法【例1.3.2-1】求23)]47(212[÷−×+的算术运算结果。
（1）用键盘在MATLAB 指令窗中输入以下内容 >> (12+2*(7-4))/3^2（2）在上述表达式输入完成后，按【Enter 】键，该就指令被执行。
（3）在指令执行后，MATLAB 指令窗中将显示以下结果。
ans = 2【例1.3.2-2】简单矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=987654321A 的输入步骤。
（1）在键盘上输入下列内容A = [1,2,3; 4,5,6; 7,8,9]（2）按【Enter 】键，指令被执行。
MATLAB入门教程之矩阵及其运算
元素都是用双精度数来表示和存储的。数据输 出时用户可以用format命令设置或改变数据输 出格式。format命令的格式为：
format 格式符 其中格式符决定数据的输出格式
8
第8页，共54页。
2.2 MATLAB矩阵 2.2.1 矩阵的建立
1．直接输入法 最简单的建立矩阵的方法是从键盘直接输入
矩阵的元素。具体方法如下：将矩阵的元素用 方括号括起来，按矩阵行的顺序输入各元素， 同一行的各元素之间用空格或逗号分隔，不同 行的元素之间用分号分隔。 A=[1 0.2 3;29 5 8;1 5 8; 0 2 8];
12
第12页，共54页。
2.2.2 矩阵的拆分 1．矩阵元素 通过下标引用矩阵的元素，例如 A(3,2)=200 采用矩阵元素的序号来引用矩阵元素。矩阵元素的序 号就是相应元素在内存中的排列顺序。在MATLAB 中，矩阵元素按列存储，先第一列，再第二列，依次 类推。例如 A=[1,2,3;4,5,6]; A(3) ans = 2
的大小。若关系成立，关系表达式结果为1， 否则为0。
(2) 当参与比较的量是两个维数相同的矩阵 时，比较是对两矩阵相同位置的元素按标量关 系运算规则逐个进行，并给出元素比较结果。 最终的关系运算的结果是一个维数与原矩阵相 同的矩阵，它的元素由0或1组成。
29
第29页，共54页。
(3) 当参与比较的一个是标量，而另一个是矩 阵时，则把标量与矩阵的每一个元素按标量关 系运算规则逐个比较，并给出元素比较结果。 最终的关系运算的结果是一个维数与原矩阵相 同的矩阵，它的元素由0或1组成。
26
第26页，共54页。
(4) 矩阵的乘方 一个矩阵的乘方运算可以表示成A^x，要求
A为方阵，x为标量。 2．点运算
format 格式符 其中格式符决定数据的输出格式
8
第8页，共54页。
2.2 MATLAB矩阵 2.2.1 矩阵的建立
1．直接输入法 最简单的建立矩阵的方法是从键盘直接输入
矩阵的元素。具体方法如下：将矩阵的元素用 方括号括起来，按矩阵行的顺序输入各元素， 同一行的各元素之间用空格或逗号分隔，不同 行的元素之间用分号分隔。 A=[1 0.2 3;29 5 8;1 5 8; 0 2 8];
12
第12页，共54页。
2.2.2 矩阵的拆分 1．矩阵元素 通过下标引用矩阵的元素，例如 A(3,2)=200 采用矩阵元素的序号来引用矩阵元素。矩阵元素的序 号就是相应元素在内存中的排列顺序。在MATLAB 中，矩阵元素按列存储，先第一列，再第二列，依次 类推。例如 A=[1,2,3;4,5,6]; A(3) ans = 2
的大小。若关系成立，关系表达式结果为1， 否则为0。
(2) 当参与比较的量是两个维数相同的矩阵 时，比较是对两矩阵相同位置的元素按标量关 系运算规则逐个进行，并给出元素比较结果。 最终的关系运算的结果是一个维数与原矩阵相 同的矩阵，它的元素由0或1组成。
29
第29页，共54页。
(3) 当参与比较的一个是标量，而另一个是矩 阵时，则把标量与矩阵的每一个元素按标量关 系运算规则逐个比较，并给出元素比较结果。 最终的关系运算的结果是一个维数与原矩阵相 同的矩阵，它的元素由0或1组成。
26
第26页，共54页。
(4) 矩阵的乘方 一个矩阵的乘方运算可以表示成A^x，要求
A为方阵，x为标量。 2．点运算
2024年MATLAB新手教程
数据排序和筛选
使用`sort`、`unique`等函数对数据进 行排序和筛选，提取所需的数据子集 。
26
大规模数据处理策略
分块处理
对于大规模数据，可以采用 分块处理的策略，逐块读取 数据进行处理，以减小内存 压力。
并行计算
利用MATLAB的并行计算功 能，将数据分配给多个工作 进程并行处理，提高处理效 率。
MATLAB内置函数
利用MATLAB提供的优化工具箱中的函数进 行更复杂的优化问题求解。
22
05
文件操作与数据处理技术
Chapter
2024/2/29
23
文件读取和写入操作指南
使用`fopen`和`fprintf`函数打开 并写入文本文件，通过格式字符 串定义输出数据的格式。
使用`fwrite`函数将数据写入二进 制文件，同样需要指定数据的类 型和精度。
系统要求
Windows、Mac OS X或Linux操 作系统，建议配置较高的计算机 ，以保证运行效率。
安装步骤
从MathWorks官网下载安装程序 ，根据安装向导逐步完成安装过 程，包括选择安装路径、接受许 可协议、选择安装组件等。
注意事项
安装前请关闭所有正在运行的 MATLAB程序和相关进程，确保 安装过程顺利进行。
编辑和运行等。
6
帮助文档和在线资源
帮助文档
MATLAB提供了详细的帮助文档，包括函数 说明、示例代码、常见问题解答等，方便用 户学习和使用。
2024/2/29
在线资源
MathWorks官网提供了丰富的在线资源，如教程、 案例、论坛等，可供用户参考和学习。
学习建议
建议新手用户充分利用帮助文档和在线资源 ，通过实践和学习不断提高自己的MATLAB 使用水平。
使用`sort`、`unique`等函数对数据进 行排序和筛选，提取所需的数据子集 。
26
大规模数据处理策略
分块处理
对于大规模数据，可以采用 分块处理的策略，逐块读取 数据进行处理，以减小内存 压力。
并行计算
利用MATLAB的并行计算功 能，将数据分配给多个工作 进程并行处理，提高处理效 率。
MATLAB内置函数
利用MATLAB提供的优化工具箱中的函数进 行更复杂的优化问题求解。
22
05
文件操作与数据处理技术
Chapter
2024/2/29
23
文件读取和写入操作指南
使用`fopen`和`fprintf`函数打开 并写入文本文件，通过格式字符 串定义输出数据的格式。
使用`fwrite`函数将数据写入二进 制文件，同样需要指定数据的类 型和精度。
系统要求
Windows、Mac OS X或Linux操 作系统，建议配置较高的计算机 ，以保证运行效率。
安装步骤
从MathWorks官网下载安装程序 ，根据安装向导逐步完成安装过 程，包括选择安装路径、接受许 可协议、选择安装组件等。
注意事项
安装前请关闭所有正在运行的 MATLAB程序和相关进程，确保 安装过程顺利进行。
编辑和运行等。
6
帮助文档和在线资源
帮助文档
MATLAB提供了详细的帮助文档，包括函数 说明、示例代码、常见问题解答等，方便用 户学习和使用。
2024/2/29
在线资源
MathWorks官网提供了丰富的在线资源，如教程、 案例、论坛等，可供用户参考和学习。
学习建议
建议新手用户充分利用帮助文档和在线资源 ，通过实践和学习不断提高自己的MATLAB 使用水平。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第1章 MATLAB操作基础 1.1 MATLAB概述 1.1.2 MATLAB的主要功能 1．数值计算 MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，还提供了十分丰富的数值计算函数。 2．绘图功能 可以绘制二维、三维图形，还可以绘制特殊图形（与统计有关的图，例如：区域图、直方图、饼图、柱状图等）。 3．编程语言 MATLAB具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征，而且简单易学、编程效率高。 4．MATLAB工具箱 MATLAB包含两部分内容：基本部分和各种可选的工具箱。 MATLAB工具箱分为两大类：功能性工具箱和学科性工具箱。 1.1.3MATLAB语言的特点 ❖ 语言简洁紧凑，使用方便灵活，易学易用。 例如：A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]一条语句实现了对3x3矩阵的输入。 ❖ 语句功能强大，一条语句相当于其它语言的一个子程序，例如fft。 ❖ 语句简单，内涵丰富。同一个函数有不同的输入变量和输出变量，分别代表不同的含义。 ❖ Matlab既具有结构化的控制语句（if、for、while）又支持面向对象的程序设计。 ❖ 方便的绘图功能。 ❖ 包含功能强劲的工具箱。 ❖ 易于扩展。 1.1.4 初识MATLAB 例1-1 绘制正弦曲线和余弦曲线。 x=[0:0.5:360]*pi/180; plot(x,sin(x),x,cos(x)); 例1-2 求方程 3x4+7x3 +9x2-23=0的全部根。 p=[3,7,9,0,-23]; %建立多项式系数向量 x=roots(p) %求根 例1-3 求积分 quad('x.*log(1+x)',0,1) 例1-4 求解线性方程组。 a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9]; b=[4;2;17]; x=inv(a)*b
1.2 MATLAB的运行环境与安装 1.2.1 MATLAB的运行环境 硬件环境： (1) CPU (2) 内存 (3) 硬盘 (4) CD-ROM驱动器和鼠标 软件环境： (1) Windows 98/NT/2000 或Windows XP (2) 其他软件根据需要选用 1.2.2 MATLAB的安装 运行系统的安装程序setup.exe，可以按照安装提示依次操作。 1.3 MATLAB集成环境 1.3.1 启动与退出MATLAB集成环境 1．MATLAB系统的启动 与一般的Windows程序一样，启动MATLAB系统有3种常见方法： (1)使用Windows“开始”菜单。 (2)运行MATLAB系统启动程序matlab.exe。 (3) 利用快捷方式。
当MATLAB安装完毕并首次启动时，展现在屏幕上的界面为MATLAB的默认界面，如上图所示。 2．MATLAB系统的退出 要退出MATLAB系统，也有3种常见方法： (1) 在MATLAB主窗口File菜单中选择Exit MATLAB命令。 (2) 在MATLAB命令窗口输入Exit或Quit命令。 (3) 单击MATLAB主窗口的“关闭”按钮
1.3.2 主窗口 MATLAB主窗口是MATLAB的主要工作界面。主窗口除了嵌入一些子窗口外，还主要包括菜单栏和工具栏。 1．菜单栏 在MATLAB 6.5主窗口的菜单栏，共包含File、Edit、View、Web、Window和Help 6个菜单项。 (1) File菜单项：File菜单项实现有关文件的操作。 (2) Edit菜单项：Edit菜单项用于命令窗口的编辑操作。 (3) View菜单项：View菜单项用于设置MATLAB集成环境的显示方式。 (4) Web菜单项：Web菜单项用于设置MATLAB的Web操作。 (5) Window菜单项：主窗口菜单栏上的Window菜单，只包含一个子菜单Close all，用于关闭所有打开的编辑器窗口，包括M-file、Figure、Model和GUI窗口。 (6) Help菜单项：Help菜单项用于提供帮助信息。 1.3.3 命令窗口 命令窗口是MATLAB的主要交互窗口，用于输入命令并显示除图形以外的所有执行结果。 MATLAB命令窗口中的“>>”为命令提示符，表示MATLAB正在处于准备状态。在命令提示符后键入命令并按下回车键后，MATLAB就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。 一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行以回车结束。但一个命令行也可以输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔，若前一命令后带有分号，则逗号可以省略。例如 xx=5,yy=3 xx=5;yy=3 多行命令（…）--续行符 如果命令语句超过一行或者太长希望分行输入，则可以使用多行命令继续输入。 S=1-12+13+4+… 9-4-18; 3个小黑点称为续行符，即把下面的物理行看作该行的续行。 1.3.4 工作空间窗口 工作空间是MATLAB用于存储各种变量和结果的内存空间。在该窗口中显示工作空间中所有变量的名称、大小、字节数和变量类型说明，可对变量进行观察、编辑、保存和删除。 1.3.5 当前目录窗口和搜索路径 1．当前目录窗口 当前目录是指MATLAB运行文件时的工作目录，只有在当前目录或搜索路径下的文件、函数可以被运行或调用。 在当前目录窗口中可以显示或改变当前目录，还可以显示当前目录下的文件并提供搜索功能。将用户目录设置成当前目录也可使用cd命令。例如，将用户目录c:\mydir设置为当前目录，可在命令窗口输入命令： cd c:\mydir 2．MATLAB的搜索路径 在MATLAB命令窗口输入一条命令后，MATLAB按照一定次序寻找相关的文件。基本的搜索过程是： (1) 检查该命令是不是一个变量。 (2) 检查该命令是不是一个内部函数。 (3) 检查该命令是否当前目录下的M文件。 (4) 检查该命令是否MATLAB搜索路径中其他目录下的M文件。 1.3.6 命令历史记录窗口 在默认设置下，历史记录窗口中会自动保留自安装起所有用过的命令的历史记录，并且还标明了使用时间，从而方便用户查询。而且，通过双击命令可进行历史命令的再运行。如果要清除这些历史记录，可以选择Edit菜单中的Clear Command History命令。 1.3.7 启动平台窗口和Start按钮 MATLAB 6.5的启动平台窗口可以帮助用户方便地打开和调用MATLAB的各种程序、函数和帮助文件。 MATLAB 6.5主窗口左下角还有一个Start按钮，单击该按钮会弹出一个菜单，选择其中的命令可以执行MATLAB产品的各种工具，并且可以查阅MATLAB包含的各种资源。 1.4 MATLAB帮助系统 1.4.1 帮助窗口 进入帮助窗口可以通过以下3种方法： (1) 单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按钮。 (2) 在命令窗口中输入helpwin、helpdesk或doc。 (3) 选择Help菜单中的“MATLAB Help”选项。 1.4.2 帮助命令 MATLAB帮助命令包括help、lookfor以及模糊查询。 1．help命令 （1）直接输入help命令将会显示当前帮助系统中所包含的所有项目； （2）help加函数名来显示该函数的帮助说明。 2．lookfor命令 help命令只搜索出那些关键字完全匹配的结果，lookfor命令对搜索范围内的M文件进行关键字搜索，条件比较宽松。 lookfor命令只对M文件的第一行进行关键字搜索。若在lookfor命令加上-all选项，则可对M文件进行全文搜索。 3．模糊查询 MATLAB 6.0以上的版本提供了一种类似模糊查询的命令查询方法，用户只需要输入命令的前几个字母，然后按Tab键，系统就会列出所有以这几个字母开头的命令。 1.4.3 演示系统 在帮助窗口中选择演示系统(Demos)选项卡，然后在其中选择相应的演示模块，或者在命令窗口输入Demos，或者选择主窗口Help菜单中的Demos子菜单，打开演示系统。
第2章 Matlab及其应用 2.1、MATLAB的基本矩阵运算 2.1.1 简单矩阵输入 1、命令行简单键盘输入 用于很少数据输入 矩阵的方向：, ; NaN Inf 2、文件形式输入 文本文件：从文本文件中读入数据 mat文件：matlab自有的数据格式 2.1.2 语句生成矩阵 1、线性等间距格式矩阵 （1）X=起始值：增加值：结束值 （2）linspace命令 a=linspace(1,10,5); （3）logspace命令 b=logspace(0,2,10) 2、矩阵连接 c=[a b]; 生成矩阵的函数zeros ones eye randn 2.1.3 矩阵运算 1、矩阵的运算符 ＋：加法 －：減法 *：乘法；点乘：.* /：右除；右除：./ \：左除；左除：.\ ^：乘方 2、矩阵的转置等运算 ’ 共轭转置； .’ 转置 inv：矩阵求逆 det：求行列式值 eig：求特征值与特征向量 运算规则：从左到右；先乘除后加减；乘方运算符最高 （1）两矩阵加减，前提是维数相同，进行加减运算时，对应的元素进行加减； （2）矩阵与标量加减，用矩阵中的每个元素都与标量进行加减运算； （3）两矩阵相乘，前提是前一矩阵的列等于后一矩阵的行，与数学约定一样； （4）矩阵与标量相乘，用矩阵中的每个元素都与标量进行相乘； （5）矩阵中的元素对元素的相乘： .* 矩阵中的元素对元素的相除： ./ .\ z=x.^y x,y均为向量：z(i)=x(i) ^y(i) x为向量,y为标量：z(i)=x(i) ^y x为标量,y为向量：z(i)=x^y(i) 2.1.4 矩阵的超越函数
函数名 含义 abs 绝对值或者复数模 sqrt 平方根 real 实部 imag 虚部 conj 复数共轭 round 4舍5入到整数 fix 舍入到最接近0的整数 floor 舍入到最接近-∞的整数 ceil 舍入到最接近∞的整数 函数名 含义
sign 符号函数
rem 留数
sin 正弦
cos 余弦
tan 正切
asin 反正弦
acos 反余弦
atan 反正切
atan2 第四象限反正切
函数名 含义
sinh 双曲正弦
除法左除法對矩陣1/ () ; \ (): ()*; \abababba
Axb
xAbInvAbxAb