matlab讲义汇总

MA TLAB讲义一．MA TLAB简介。

1．简要说明MA TLAB的发展历史：1）Matrix Laboratory,最初为矩阵运算的接口程序。

集数值计算，图形处理，图象处理，符号计算，文字处理，数学建模，实时控制，动态仿真，信号处理的功能。

2）最新版本6.52．MA TLAB的构成1）以矩阵为基本的计算单位，拥有各种控制语句，大量的函数。

2）工作环境（打开MA TLAB）Command window3）MA TLAB工具箱。

控制系统，模糊系统，通信等等。

3．安装。

二．MA TLAB入门。

1．视窗环境。

1）Command window. File/ new;preference(更改字体)；serpath(搜索路径;字符x 搜索顺序：1变量2内置函数3当前目录m文件4搜索路径中m文件eg.sin);View/Command window;Launch pad2)程序调试/编辑器：单击new2．常用命令。

1）获得帮助：help;lookfor;view/help/demos/control system toolbox2）变量及空间管理：1 变量的空间形式。

即用即删。

who,whos,clear,clc,length,dispeg. A=[0:0.1:1] length(A)2 数值输出format short(缺省显示)/rational(分数近似)/long/long e/short esym(); vpa()3)MA TLAB运算符0．算术运算符：加法减法：>>a=[1 2 3;4 5 6];b=[4 5 6;1 2 3];c=1;>>a+b,a+c,a-b乘法：a的列数=b的行数>>b=magic(3)>>a*b除法：左除/ >>1/2 右除\ >>1\21．关系运算>,>=,<,<=,==,~= 同型矩阵为对应元素比较，返回1为真，0为假eg. >>a=magic(3);b=ones(3)2．逻辑运算符&,|,~,xor(a,b),3．特殊运算符:冒号（1）m:n >>a=1:8(2)m:p:n >>a=1:2:8(3)通配符>>b=magic(4) >>b(:,2),b(2,:),b(:,1:3)>>b=[1:3;5:9](不要太为难计算机)3．数组与矩阵1）矩阵的创建：(1)直接输入>>[1,2;3,4] 或>>[1,23,4](2)使用冒号>>a=[-pi:pi;1:7]由矩阵生成矩阵>>b=a(:,2:4) (生成一般用[]，调用一般用（）)(3)特殊矩阵>>zeros(4) >>ones(4) >>magic(3)>>eye(2,3)(对角为1)2) 数组的创建：(1)直接输入：(2)>>a=linspace(初值，终值，元素个数) 与用冒号区别(3)>>b=logspace(初始指数，终结指数，元素个数)eg. >>b=logspace(0,2,3) (分析两者的内在关系)3) 数组运算：(1) 加，减，标量乘>>a=[0:10] >>a*5(2) 向量的点乘，点除，乘方：向量的对应分量相乘除乘方,点除分左除和右除。

我们学校地数学建模上机课也有Mathlab程序,看看下面有没有你要找地. 一基本运算1 求输入(12+2*(7-4>>/3^2执行2 输入x = (5*2+1.3-0.8>*10^2/25执行再输入y= 2*x+1执行3 执行clear命令.观察结果4计算圆面积Area = ,半径r = 2,则可键入r=2。

area=pi*r^2。

area 问：语句末尾加分号与不加分号有何区别？请实验之5常用函数名称含义名称含义sin 正弦exp E为底地指数cos 余弦log 自然对数tan 正切log10 10为底地对数cot 余切log2 2为底地对数asin 反正弦abs 绝对值acos 反余弦例：1）执行y = sin(10>*exp(-0.3*4^2> 2）想计算地值输入y1=2*sin(0.3*pi>/(1+sqrt(5>>执行之若又想计算,可以简便地用操作：先按á键则会出现上面输入过地指令y1=2*sin(0.3*pi>/(1+sqrt(5>> ；然后移动光标,把y1改成y2；把 sin 改成 cos 便可.即得y2=2*cos(0.3*pi>/(1+sqrt(5>>然后执行之.系统默认4位有效数字,若想提高精度则可如下：digits(10>。

sym(y2,'d'> 执行就可精确到小数点后10位,还可将10改为其它数字实验二矩阵运算1要得到矩阵, 可输入 A = [1,2,3。

4,5,6。

7,8,9] 执行,观察结果还可分行输入A=[1,2,34,5,67,8,9]效果相同2 注意%号后地语句为注释,练习时不必输入>>a=[1,4,6,8,10] %一维矩阵>>a(3> % a地第三个元素ans = 6»x =[1 2 3 4 5 6 7 84 5 6 7 8 9 10 11]。

第 6 章 M 文件和函数句柄6.1 Matlab 控制流6.2 脚本文件和函数文件 6.3 Matlab 的函数类别 6.4 函数句柄6.1 MATLAB 控制流6.1.1 if-else-end 条件控制 6.1.2 swith-case 控制语句 6.1.3 for 循环和while 循环6.1.4 控制程序流和的其他常用指令6.1.1 if-else-end 条件控制【例 6.1-1】已知x x x e y x si n )1.0(5.0si n 21.0+-=-，在505x -≤≤区间，求函数的最小值。

-50-45-40-35-30-25-20-15-10-55010203040506070x sin(x)2/exp(x/10) - (sin(x) (x + 1/10))/2在第四章中采用的方法（1）采用优化算法求极小值x1=-50;x2=5; %yx=@(x)(sin(x)^2*exp(-0.1*x)-0.5*sin(x)*(x+0.1)); [xc0,fc0,exitflag,output]=fminbnd(yx,x1,x2)%<9>%（2）据图形观察，重设fminbnd 的搜索区间 xx=[-23,-20,-18]; % fc=fc0;xc=xc0; % for k=1:2[xw,fw]=fminbnd(yx,xx(k),xx(k+1)); %<16>if fw<fc xc=xw; fc=fw; end endfprintf('函数最小值%6.5f 发生在x=%6.5f 处',fc,xc) 函数最小值-3.34765发生在x=-19.60721处 1）function [xmin,fmin,n]=exm060101(fx,a,b,Nt)% exm060101.m% fx% a、b% Nt% xmin、ymin% n[~,f0]=fminbnd(fx,a,b); %n=1; %jj=1; %while 1n=2*n; %d=(b-a)/n; %x=a:d:b; %ii=0;xc=zeros(1,n);fc=xc; %for k=1:n %[w,f,eflag]=fminbnd(fx,x(k),x(k+1)); %if eflag>0 %ii=ii+1;xc(ii)=w;fc(ii)=f;endend[fmin,kk]=min(fc); %xmin=xc(kk); %if abs(f0-fmin)<1e-6 %jj=jj+1; %if jj>Nt %break %endelseif f0-fmin>1e-6 %f0=fmin; %jj=1; %endend2）clearfx=@(x)(sin(x)^2*exp(-0.1*x)-0.5*sin(x)*(x+0.1)); a=-50;b=5;[xmin,fmin,n]=exm060101(fx,a,b,3);fprintf('在x=%6.5f处，函数到达最小值%6.5f\n',xmin,fmin)fprintf('最终子区间分割数为 %d\n',n)在x=-19.60721处，函数到达最小值-3.34765最终子区间分割数为 1286.1.2switch-case控制结构【例6.1-2】已知学生姓名和百分制分数，用“满分”，优秀、良好、及格和不及格表示学生成绩clear;%for k=1:10a(k)={89+k};b(k)={79+k};c(k)={69+k};d(k)= {59+k};end;c=[d,c];%A=cell(3,5); %A(1,:)={'Jack','Marry','Peter','Rose','Tom' };% <7>A(2,:)={72,83,56,94,100}; % <8> %for k=1:5switch A{2,k} % case 100 % r='满分'; case a % r='优秀'; case b % r='良好'; case c % r='及格'; otherwise %r='不及格'; endA(3,k)={r}; end AA ='Jack' 'Marry' 'Peter' 'Rose' 'Tom' [ 72] [ 83] [ 56] [ 94] [100]'及格' '良好' '不及格' '优秀' '满分'6.1.3 for 循环和while 循环【例 6.1-3】请分别写出用for 和while 循环语句计算1000000210000002.02.02.012.0+++==∑= i i K 的程序。

《Matlab仿真应用详解》一、基本概念1．1、什么是计算机仿真1、仿真定义基本思想：仿真的基本思想是利用物理的或数学的模型来类比模仿现实过程，以寻求过程和规律。

它的基础是相似现象，相似性一般表现为两类：几何相似性和数学相似性。

当两个系统的数学方程相似，只是符号变换或物理含义不同时，这两个系统被称为“数学同构”。

仿真的方法可以分为三类：(1)实物仿真。

它是对实际行为和过程进行仿真，早期的仿真大多属于这一类。

物理仿真的优点是直观、形象，至今在航天、建筑、船舶和汽车等许多工业系统的实验研究中心仍然可以见到。

比如：用沙盘仿真作战，利用风洞对导弹或飞机的模型进行空气动力学实验、用图纸和模型模拟建筑群等都是物理仿真。

但是要为系统构造一套物理模型，不是一件简单的事，尤其是十分复杂的系统，将耗费很大的投资，周期也很长。

此外，在物理模型上做实验，很难改变系统参数，改变系统结构也比较困难。

至于复杂的社会、经济系统和生态系统就更无法用实物来做实验了。

(2)数学仿真。

就是用数学的语言、方法去近似地刻画实际问题，这种刻画的数学表述就是一个数学模型。

从某种意义上，欧几里德几何、牛顿运动定律和微积分都是对客观世界的数学仿真。

数学仿真把研究对象(系统)的主要特征或输入、输出关系抽象成一种数学表达式来进行研究。

数学模型可分为：●解析模型(用公式、方程反映系统过程)；●统计模型(蒙特卡罗方法)；●表上作业演练模型然而数学仿真也面临一些问题，主要表现在以下几个方面：●现实问题可能无法用数学模型来表达，即刻画实际问题的表达式不存在或找不到；●找到的数学模型由于太复杂而无法求解；●求出的解不正确，可能是由模型的不正确或过多的简化近似导致的。

(3)混合仿真。

又称为数学—物理仿真，或半实物仿真，就是把物理模型和数学模型以及实物联合在一起进行实验的方法，这样往往可以获得较好的效果。

2、计算机仿真计算机仿真也称为计算机模拟，就是利用计算机对所研究系统的结构、功能和行为以及参与系统控制的主动者——人的思维过程和行为，进行动态性的比较和模仿，利用建立的仿真模型对系统进行研究和分析，并可将系统过程演示出来。

第2章MATLAB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vv =表达式；％结果送v不显示vv =表达式％结果送v并显示v2.1.3 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 %不在值内指定线的颜色(red):blue %重输t =bluex=yesinput('输入元素个数',10,[1,20])运行结果如下：输入元素个数(10):x =103、Keyboard语句格式：Keyboard功能：暂停M-文件的执行，并等待用户从键盘输入命令以查看或改变变量的值，直到输入return命令而返回相应的M-文件继续执行。