第1章 Matlab简介

第一篇MATLAB入门第1章MATLAB简介MATLAB（Matrix Laboratory）是由MathWorks公司于1984年推出的一套科学计算软件，分为总包和若干个工具箱。

它具有强大的矩阵计算和数据可视化能力。

1.1 MATLAB的主要特点该软件的主要特点：⑴简单易学：MATLAB是一门编程语言，其语法规则与一般的结构化高级编程语言大同小异，而且使用更方便，具有一般语言基础的用户很快就可以掌握。

⑵代码短小高效：由于MATLAB已经将数学问题的具体算法编成了现成的函数，用户只要熟悉算法的特点、使用场合、函数的调用格式和参数意义等，通过调用函数很快就可以解决问题，而不必花大量的时间纠缠于具体算法的实现。

⑶计算功能非常强大：该软件具有强大的矩阵计算功能，利用一般的符号和函数就可以对矩阵进行加、减、乘、除运算以及转置和求逆等运算，而且可以处理稀疏矩阵等特殊的矩阵，非常适合于有限元等大型数值算法的编程。

此外，该软件现有的数十个工具箱，可以解决应用中的很多数学问题。

⑷强大的图形绘制和处理功能：该软件可以绘制常见的二维三维图形，还可以对三维图形进行颜色、光照、材质、纹理和透明性设置并进行交互处理。

⑸可扩展性能：可扩展性能是该软件的一大优点，用户可以自己编写M文件，组成自己的工具箱，方便地解决本领域内常见的计算问题。

此外，利用MATLAB编译器可以生成独立的可执行程序，从而可以隐藏算法并避免依赖MATLAB。

1.2 MATLAB桌面简介启动MATLAB时，MA TLAB的桌面如图1－1。

可以根据需要改变桌面外观，包括移动、缩放和关闭工具窗口等。

MATLAB桌面包括表1－1中的几种工具窗口，在默认情况下，它们中间有一些没有显示。

1.2.1 启动按钮(“Start”)打开MATLAB主界面以后，单击“Start”按钮，显示一个菜单，利用“Start”菜单及其子菜单中的选项，可以直接打开MA TLAB的有关工具。

第1章-M A T L A B概述第1章MATLAB概述MATLAB源于Matrix Labortary，即矩阵实验室，是由美国Mathworks公司发布的主要面对科学计算、数据可视化、系统仿真，以及交互式程序设计的高科技计算环境。

MATLAB软件的官方网站为，中国网站为。

1.1 MATLAB简介MATLAB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和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软件提供了大量的工具箱，可以用于工程计算、控制设计、信号处理与通信、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域，解决这些应用领域内特定类型的问题。

MATLAB的基本数据单位是矩阵，非常符合科技人员对数学表达式的书写格式，利用MATLAB解决问题要比C或Fortran等语言简捷的多。

目前MATLAB软件已经发展成为适合多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件。

在欧美等高等学校，MATLAB软件已经成为线性代数、数字信号处理、动态系统仿真等课程的基本教学工具。

1.2 MATLAB的特点由于MATLAB软件功能强大，而且简单易学，已经成为高校教师、科研人员和工程技术人员的必学软件，能够极大的提高工作的效率和质量。

与其他的计算机高级语言相比，MATLAB软件有许多非常明显的优点。

收集于网络，如有侵权请联系管理员删除1.2.1 界面友好，容易使用MATLAB软件中有很多的工具，这些基本都采用图形用户界面。

MATLAB的用户界面非常接近Windows的标准界面，操作简单，界面比较友好。

第1章MATLAB介绍1.1 MATLAB概述在科学研究和工程应用中，往往要进行大量的数学计算，其中包括矩阵运算。

这些运算一般来说难以用手工精确和快捷地进行，而要借助计算机编制相应的程序做近似计算。

目前流行用Basic、Fortran和C语言编制计算程序，既需要对有关算法有深刻的了解，还需要熟练地掌握所用语言的语法及编程技巧。

对多数科学工作者而言，同时具备这两方面的技能有一定困难。

通常，编制程序也是繁杂的，不仅消耗人力与物力，而且影响工作进程和效率。

为克服上述困难，美国Mathworks公司于1967年推出了MATrix LABoratory （缩写为MATLAB）软件包，可用于算法开发、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。

不过，MATLAB 作为一种新的计算机语言，要想运用自如，充分发挥它的威力，也需先系统地学习它。

但由于使用MATLAB编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致，所以不像学习其他高级语言，如Basic、Fortran和C等那样难于掌握。

实践证明，读者可在几十分钟的时间内学会MATLAB的基础知识，在短短几个小时的使用中就能初步掌握它，从而能够进行高效率和富有创造性的计算。

MATLAB大大降低了对使用者的数学基础和计算机语言知识的要求，而且编程效率和计算效率极高，还可在计算机上直接输出结果和精美的图形副本，所以它的确是一高效的科研助手。

MATLAB自推出后即风行美国，流传广泛。

MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学类科技应用软件，其中MATLAB在数值计算方面的功能首屈一指。

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功能，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通信、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Mathworks公司也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。

（Ⅰ）基础篇第一章 Matlab语言概述§1.语言特点MATLAB是Mathworks公司于20世纪80年代推出的数值计算软件。

得到了广泛的应用。

MATLAB的全称是Mateix Laboratory，意思是矩阵实验室。

它是以矩阵运算为基础的新一代程序语言。

MATLAB是集数学运算、图形处理、程序设计和系统建模为一体的著名编程语言软件，它具有功能强大、使用简单等优点，是进行科学研究和工程实践的有力工具。

与Fortran和C相比，MATLAB语句更简洁、明了，更加符合人们的思维习惯。

并且还具有良好的数据可视化功能。

MATLAB包括两部分：基本部分-主要指数据计算和可视化功能。

扩展部分-主要指工具箱。

§2 基本操作和简单语句输入1. 简单语句输入（简单计算器用法）例1：计算a⨯y÷⨯=（a = 2，b =3，c = 5 ）+acbb[程序] 在命令窗口输入>> a=2;b=3;c=5;>> y=a*b+c*b/a 回车[输出] y =13.5000例2：计算64(tan3⨯+45)/2760cos[程序] >> (tan(pi/4)+cos(pi/3))*27^(1/3)/sqrt(64)ans =0.56252. 变量表达式数值（1）变量* matlab语句一般形式为：变量=表达式（或数），若变量和“=”省略，输出时自动建立“ans”默认变量。

* 对大小写敏感，如sqrt（平方根）对，而SQRT，Sqrt全错。

* 变量名第一个字符必须是英文字母，最多可包含31个字符，（含英文、数字、下连符）。

不得包含空格和标点。

* 系统遇到一个新变量名时，它会自动生成变量，若该变量早已存在，系统会自动更新内容。

表1-1 默认预定义变量（永久变量）例3：无穷大的使用>> x =1/0Warning: Divide by zero.x =Inf* 在MATLAB中这样的操作不会引起程序执行中断，只是在给出警告信息的同时，用一个特殊的符号Inf来表示。

第1讲MATLAB简述MATLAB2009从入门到精通课程主要内容?第1章MATLAB简介第2章数值运算第3章单元数组和结构第4章字符串第5章符号运算第6章MATLAB绘图基础第7章程序设计第8章计算方法的MATLAB实现?第9章优化设计第10章SIMULINK仿真初探第1章MATLAB简介MATLAB是一种高效能的、用于科学和技术计算的计算机语言。

它将计算、可视化和编程等功能集于一个易于使用的环境。

MATLAB 是一个交互式系统（写程序与执行命令同步），其基本的数据元素是没有维数限制的阵列，因此采用MATLAB编制包含矩阵和向量问题的程序时比采用只支持标量和非交互式的编程C或FORTAN语言更加方便。

MATLAB 的全名是Matrix Laboratory，意思是矩阵实验室，是由MathWorks公司推出的。

1.1 概述MATLAB语言的优点：(1)简单易学；(2)代码短小高效，只需熟悉算法特点、使用场合、函数调用格式和参数意义，不必花大量时间纠缠具体算法；(3)计算功能非常强大；(4)强大的图形表达功能；(5)可扩展性能。

MATLAB的一个重要特色：它有一套程序扩展系统和一组称之为工具箱（toolbox）的特殊应用子程序。

工具箱是MATLAB函数的子程序库，每一个工具箱都是为某一类学科专业和应用而定制的，主要包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波分析和系统仿真等方面的应用。

1.2 运行环境MATLAB提供两种运行方式：?一是命令行方式；二是M文件方式。

具体情况见下面的两幅图。

命令行运行方式M文件输入方式主界面功能介绍命令窗口右侧是工作空间窗口，其中包括变量名、变量数组大小、变量字节大小和变量类型。

双击该变量会出现该变量的详细信息。

命令历史窗口显示所有执行过的命令，可以双击再次执行。

当前目录窗口显示当前目录下所有文件类型和最后修改时间。

1.3 MATLAB2009的通用命令1.4 MATLAB的帮助系统命令行中输入help，列出所有函数类别和工具箱的名称和功能。

第一章_MATLAB简介第一章 MATLAB简介本章主要介绍MATLAB的基本用途、功能、安装方法、启动界面以及一些系统命令，为后面章节的学习做准备。

1.1 MATLAB简介MATLAB 产品家族是美国 MathWorks公司开发的用于概念设计,算法开发,建模仿真,实时实现的理想的集成环境。

自1980年问世以来，由于其完整的专业体系和先进的设计开发思路，使得 MATLAB 在多种领域都有广阔的应用空间，特别是在 MATLAB 的主要应用方向—科学计算、建模仿真以及信息工程系统的设计开发上已经成为行业内的首选设计工具，已广泛应用于生物医学工程、图像信号处理、语言信号处理、信号分析、电信、时间序列分析、控制论和系统论等各个领域。

由于使用MATLAB编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致，所以学习MATLAB不象学习其它高级语言--如Basic、Fortran和C等那样难于掌握。

因而，MATLAB具有用法简易、运用灵活、程序结构性强且兼具延展性等特点。

MATLAB的含义是矩阵实验室（MATRIX LABORATORY），其名字来自MATrix和LABoratory两个词的前三个字母的组合。

主要用于矩阵的方便存取，其基本元素是无须定义维数的矩阵。

MATLAB自问世以来,就是以数值计算称雄。

MATLAB具有很强的数值运算功能，在MATLAB环境中，有超过500种数学、统计、科学及工程方面的函数可使用。

MATLAB进行数值计算的基本单位是复数数组（或称阵列），这使得MATLAB高度“向量化”。

经过十几年的完善和扩充，MATLAB现已发展成为线性代数课程的标准工具。

由于它不需定义数组的维数，并给出了矩阵函数、特殊矩阵专门的库函数，使之在求解诸如信号处理、建模、系统识别、控制、优化等领域的问题时，显得大为简捷、高效、方便，这是其它高级语言所无法比拟的。

在命令窗口（MATLAB command window）键入Simulink，就会出现交互式模型输入与仿真环境Simulink 的窗口。