第一讲 matlab简介及其基础

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matlab第一讲

系统科学研究所
·
1.2 MATLAB 集成开发环境
如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，可以在第1个物理行之后加上3个小黑点并按下回车键，然后接着下一个物理行继续写命令的其他部分。3个小黑点称为续行符，即把下面的物理行看作该行的“逻辑”继续。例如：
z=1+1/(1*2)+(1*2*3)+1/(1*2*3*4)+…
系统科学研究所
1.2 MATLAB 集成开发环境
MATLAB的工具栏提供了一些命令按钮和一个当前路径列表框。
2.命令窗口
一般来说，在命令编辑区的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：
x=720,y=68 x= 720 y=86 x=720;y=86 y=86
1.3MATLAB 的帮助功能
1.3.1帮助界面
进入MATLAB帮助界面可以通过以下3种方法。单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按钮。
在命令窗口中输入”helpwin”、”helpdesk”或“doc”命令。
选择Help菜单中的”MATLAB Help”选项。 1.3.2帮助命令
1.help命令
系统科学研究所
1.2 MATLAB 集成开发环境
检查该命令是否为MATLAB 搜索路径中其他目录下的M文件。 2.设置搜索路径
用户可以将自己的工作目录列入MATLAB搜索路径，从而将用户目录
纳入MATLAB系统统一管理。（1）用path命令设置搜索路径（2）用对话框设置搜索路径
·
系统科学研究所
统程序设计语言一样进行程序设计，而且结合MATLAB的数值计算和

[理学]第一讲MATLAB软件基础及使用入门

A= 1 4 7
2019/1/20
x= 2 5 8 3 6 0
天津大学数学系
25.0000 22.0000 99.0000
18
指令窗使用简介(c4)
以上矩阵还可以分行输入 A=[1,2,3 4,5,6 7,8,0] （以下是显示结果） A = 1 2 3 4 5 6 7 8 0
2019/1/20 天津大学数学系 19
1.4 MATLAB语言的特点
• 语言简洁紧凑，语法限制不严，程序设
计自由度大，可移植性好
• • • •
运算符、库函数丰富图形功能强大界面友好、编程效率高扩展性强
天津大学数学系 7
2019/1/20
MATLAB 6.x缺省操作界面
返回 Workspace Browser 返回Editor 返回Help之 LaunchPad
2019/1/20 天津大学数学系 4
1.2 MATLAB系统的五大部分
开发环境平台（Development Environment）； MATLAB 数学函数库（Mathematical Function Library）； MATLAB语言；图形句柄（Handle Graphics）；应用程序界面（Application Program Interface (API)）
（1）在键盘上输入下列内容 A = [1,2,3; 4,5,6; 7,8,0] %节尾没有分号； b = [366;804;351]; %节尾有分号； x=A\b %节尾没有分号；
2019/1/20 天津大学数学系 17
指令窗使用简介(c3)
（2）每按一次【Enter】键，指令就被马上执行（逐行执行）。由于第二条指令节尾有分号，其结果不被显示出来，其它两条指令的结果被马上显示出来。最后在指令窗中将显示以下结果：

MatLab1第一讲 MatLab简介及基本运算

MatLab & 数学建模第一讲MatLab简介及基本运算一、MatLab简介MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 两词的前三个字母组合而成。

那是20世纪七十年代后期的事：时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler教授出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK库程序的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。

经几年的校际流传，在Little的推动下，由Little、Moler、Steve Bangert 合作，于1984年成立了MathWorks公司，并把MATLAB正式推向市场。

从这时起，MATLAB的内核采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数据图视功能。

MATLAB以商品形式出现后，仅短短几年，就以其良好的开放性和运行的可靠性，使原先控制领域里的封闭式软件包（如英国的UMIST，瑞典的LUND和SIMNON，德国的KEDDC）纷纷淘汰，而改以MATLAB为平台加以重建。

在时间进入20世纪九十年代的时候，MATLAB已经成为国际控制界公认的标准计算软件。

在欧美大学里，诸如应用代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、模拟与数字通信、时间序列分析、动态系统仿真等课程的教科书都把MATLAB作为内容。

这几乎成了九十年代教科书与旧版书籍的区别性标志。

在那里，MATLAB是攻读学位的大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本工具。

在国际学术界，MATLAB已经被确认为准确、可靠的科学计算标准软件。

在许多国际一流学术刊物上，（尤其是信息科学刊物），都可以看到MATLAB的应用。

在设计研究单位和工业部门，MATLAB被认作进行高效研究、开发的首选软件工具。

如美国National Instruments公司信号测量、分析软件LabVIEW，Cadence 公司信号和通信分析设计软件SPW等，或者直接建筑在MATLAB之上，或者以MATLAB为主要支撑。

MatLab基础知识

三、索引
5、利用空矩阵删除矩阵的元素在MATLAB中，定义[]为空矩阵。给变量 X赋空矩阵的语句为X=[]。注意，X=[]与 clear X不同，clear是将X从工作空间中删除，而空矩阵则存在于工作空间中，只是维数为0。
四、矩阵的基本运算
矩阵生成函数基本矩阵运算基本数组运算常见矩阵（数组）操作函数
2.2 基本数据类型
MATLAB数据类型
数值
逻辑
字符串
2.2.1 数值类型
分类方法一：
双精度型（系统默认类型）单精度型
带符号整数
无符号整数
分类方法三实数复数
>> z1=1+2i z1 = 1.0000 + 2.0000i >> z2=3+4j z2 = 3.0000 + 4.0000i
A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];
数组编辑器
在工作空间浏览器空白处右击鼠标左键，选择 new，可新建一个变量，然后双击该变量，在弹出的表格窗口中输入相应数值。
注意：数组编辑器只能编辑向量或矩阵，多维数组不可以使
用数组编辑器修改。
利用M文件建立矩阵。 (1) 启动有关编辑程序或MATLAB文本编辑器，并输入待建矩阵： (2) 把输入的内容以纯文本方式存盘(设文件名为mymatrix.m)。 (3) 在MATLAB命令窗口中输入mymatrix，即运行该M文件，就会自动建立一个名为 MYMAT的矩阵，可供以后使用。
运算
与非
符号 &
~
运算
或异或
符号 |
xor
关系运算
关系运算的结果类型为逻辑量 (0, 1)

第1章MATLAB简介讲稿

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MATLAB基础知识

2018/6/20 1
1.2 MATLAB主要特点
• 1）语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰
• • •
富。 2）运算符丰富。 3）MATLAB既具有结构化的控制语句（如for循环， while循环，break语句和if语句），又有面向对象编程的特性。 4）程序限制不严格，程序设计自由度大。例如，在MATLAB里，用户无需对矩阵预定义就可使用。
2018/6/20
23
1.5.2数据类型
MATLAB中的数据一般分为：数值型数据、字符型数据、符号型数据和类与对象等格式。我们只针对前三项进行说明。数值量和数据格式显示在缺省情况下，当结果是整数时，MATLAB将它作为整数显示；当结果是实数，MATLAB以小数点后4位的精度近似显示。如果结果中的有效数字超出了这一范围， MATLAB以科学计数法来显示结果。对MATLAB中的数值数据，可以根据下表中的命令调整显示格式：
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
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1.4 MATLAB的帮助系统
2018/6/20
13
1.3.2 MATLAB集成环境
•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。

第1章 MATLAB基本知识

1.2.3 MATLAB的M文件
MATLAB的M文件有两种形式：文本文件和函数文件。 M文件可以通过M文件
编辑器建立完成，
即通过MATLAB命令窗
口的File菜单下的New
命令建立M-File。 M文件编辑器窗口如图 1-4所示。
图1-4 M文件编辑器
1. 文本文件例如，在 ( , ) 间绘制建立一个正弦函数图形在M文件编辑器中输入以下程序：
S2=b+c+d
S3=a-b-d
程序如下：
Function[s1,s2,s3]=abcdyunsuan(a,b,c,d) S1=a+b+c; S2=b+c+d; S3=a-b-d; 该函数文件的文件名应是？如何使用该函数？
例：设计一个函数文件，实现S=a+b+c-d的运算
3．M文件的管理
文件管理命令与功能
命令名 cd x=cd cd path delete wq dir matlabroot 实现功能显示当前目录返回当前工作目录到目录x 改变目录到path 删除文件wq.m 列出当前目录的文件返回到matlab根目录
path
type wq what
显示或修改matlab的搜索路径
在命令窗口显示wq.m文件显示当前目录的M文件和MAT文件
>> a=5, ↙ 执行后显示： a= 5 >> b=6; ↙ >> c=a*b 执行后显示： c= 30
1. 变量

变量的命名：

变量名必须以字母开头，之后可以是任意字母、数字或下划线(不能超过19个字符)

变量名区分字母的大小写变量中不能包含有标点符号

第一讲_Matlab简介与入门

开始按钮
大家完成MATLAB7.0的安装后，启动软件可以首先见到MATLAB7.0的启动界面，如图所示，随即弹出的就是MATLAB7.0的用户界面，如图所示。
第 1 讲 MATLAB简介与入门
Matlab 的工作界面
第 1 讲 MATLAB简介与入门
菜单栏
当启动MATLAB的时候，默认的菜单栏包含6个菜单图标，如图所示。接下来主要讲解菜单栏图标功能及菜单栏切换后新增的图标功能，使大家熟悉MATLAB用户界面菜单栏的操作方法。
第 1 讲 MATLAB简介与入门
菜单命令介绍
4、help（帮助）菜单实现MATLAB的帮助功能。 Examples and Demos命令：可以通过演示MATLAB提供的例子来熟悉相关部分的用法。 About MATLAB命令：打开关于 MATLAB的版本和版权等信息。
第 1 讲 MATLAB简介与入门
第 1 讲 MATLAB简介与入门
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。
第 1 讲 MATLAB简介与入门
工具栏
MATLAB7.0用户界面工具栏如图所示，包含Windows窗口工具栏常用选项和MATLAB 专用选项。Windows窗口工具栏常用选项主要具备文档操作功能，如文档的新建、打开、剪切、复制、粘贴、操作的撤销和再运行，如图所示
第 1 讲 MATLAB简介与入门
·Text display:该选项组用来设置命令窗口中的数据格式、窗口数字显示与Tab制表符的字符数。 ·Display选项组 Echo on复选框：在执行M文件时，如果想将执行的命令显示在命令窗口，则可以选中该复选框。 Limit matrix display width to eighty columns复选框：如果想在命令窗口中显示 80列输出，则可以选中该复选框。

MATLAB编程基础第1讲--基础介绍与变量

7
MATLAB命令窗口
计算机安装好MATLAB之后，双击MATLAB 图标，就可以进入命令窗口，此时意味着系统处于准备接受命令的状态，可以在命令窗口中直接输入命令语句。
8
MATLAB程序执行方式
立即执行
» 3.5*6.2 ans = 21.7000 » » » exp(j*3*pi/4) ans = -0.7071 + 0.7071i
26
定义变量时应避免与常量名相同，如果改变了某个常量的值，可以用clear命令来恢复。
?pi=1 pi = 1 ?clear pi ?pi ans = 3.1416
27
变量名判断
isvarname 8th_column %变量名第一个字母为数字，不正确 Ans=0
28
MATLAB中基本代数运算符中基本代数运算符
3
二、MATLAB语言编程介绍介绍
MATLAB中各种命令可以完成许多单一的任务，对于某些较为复杂命令可以完成许多单一的任务，命令可以完成许多单一的任务的问题，仅靠现有的命令或函数来解决，的问题，仅靠现有的命令或函数来解决，往往是难以达到目的。为要运用MATLAB编程语言编制程序，形成文件。编程语言编制程序，文件。此，要运用编程语言编制程序形成M-文件程序是使计算机完成各项运算的命令集，运行一个编制好的程序，程序是使计算机完成各项运算的命令集，运行一个编制好的程序，计算机会从第一条命令行开始，一行接一行地执行相应的命令，计算机会从第一条命令行开始，一行接一行地执行相应的命令，直到终止。到终止。程序一般包含：数据输入，数据处理和结果输出三部分，程序一般包含：数据输入，数据处理和结果输出三部分，其中数据处理是核心。程序编写调试完成后，需要存盘，形成永久性文件，处理是核心。程序编写调试完成后，需要存盘，形成永久性文件，可以随时对它进行调用或修改。可以随时对它进行调用或修改。文件名以字母开头，但不能用专用变量名，名以字母开头，但不能用专用变量名，如pi等。等 MATLAB中每一个命令都是一个文件。命令都是一个文件。命令都是一个M-文件

MATLAB简介及基础知识

其强大的科学计算与可视化功能,简单易用的开放式环境以及多达30余个面向不同领域而扩展的工具箱（Toolbox）支持。
通讯工具箱控制系统工具箱财政金融工具箱频率域系统辩识工具箱模糊逻辑工具箱高阶谱分析工具箱图象处理工具箱

线性矩阵不等式控制工具箱模型预测控制工具箱 Μ分析域综合工具箱神经网络工具箱优化工具箱偏微分方程工具箱鲁棒控制工具箱

信号处理工具箱样条工具箱统计工具箱符号数学工具箱系统辩识工具箱小波工具箱 ……

MATLAB所具备的强有力的计算功能和图形表现，以及各种工具箱提供的丰富的专用函数，为设计研究人员避免重复繁琐的计算和编程，更快、更好、更准确地进行控制系统分析和设计提供了极大的帮助。今天MATLAB已成为国际上最优秀的科技应用软件之一。

在研究单位和工业部门，MATLAB已成为一些分析统计软件的工作平台和主要支撑。许多硬件、仪器都接受MATLAB 的支持。
第二章 MATLAB基础知识
一、安装二、启动
三、环境
1. 菜单命令 2. 工具条 3. 命令窗口（Command windows) 4. 工作空间(Workspace) 开始按钮(Launch Pad) 5. 当前目录（Current Directory) 命令历史（Command History)
五、MATLAB的联机帮助
1. 基本帮助指令： helpwin helpdesk demo 2. 联机查询 help+需要帮助的指令 lookfor+完整或不完整的关键词 3. 其它帮助 exist what which who whos

matlab第一讲Matlab基础

名称 atanh acoth sech csch asech acsch
含义反双曲正切反双曲余切
双曲正割双曲余割反双曲正割反双曲余割
sec
正割
acosh 反双曲余弦
50
指数函数
名称
含义
名称
含义
名称含义
exp e为底的指数 log10 10为底的对数 pow2 2的幂
log
自然对数 log2 2为底的对数 sqrt 平方根
例：计算圆面积a =πr2 ,半径r = 2，则可键入 >> r=2; % 圆半径r = 2， >> a=pi*r^2; % 计算圆面积a >> a a= 12.5664
46
47
48
1.2.7 command window 中的常用键
↑键—显示前个命令 ↓键—显示后个命令 Esc键（←键、delete键）－取消输入 Ctrl+x—剪切 Ctrl+c—复制 Ctrl+v—粘贴
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18
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二维动画（彗星轨迹）
shg;n=10;t=n*pi*(0:0.0005:1);x=sin(t);y=cos(t); plot(x,y,'g');axis square;hold on comet(x,y,0.01);hold off
20
三维动画
clf;shg,x=3*pi*(-1:0.05:1);y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y); R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;Z=sin(R)./R; h=surf(X,Y,Z);colormap(jet);axis off n=12; for i=1:n rotate(h,[0 0 1],25); mmm(:,i)=getframe; end movie(mmm,5,10)

Matlab基础简介课件

一、Matlab的特点
强大的数值计算和工程运算功能
如求解线性方程组Ax=b,A为方阵，matlab中直接x=b/A即可得结果。
高级图形和可视化数据处理能力基于向量，数组和矩阵的高级程序设计语言，
语言简单，编程容易，边解释边执行，语法与C语言类似。
支持科学和工程计算标准的开放式可扩充结构
X=
-2.0000 1.0000
1.5000 -0.5000
矩阵元素的赋值与运算
Matlab允许用户对矩阵的单个元素进行赋值和操作，Matlab此时命令方式为
X(i,j)=变量名
矩阵的行列式运算： a1=det(a)
矩阵的特征值及特征多项式（eig或eigs ）
求矩阵A的特征向量V及特征值D，满足A*V=V*D。其中D的对角线
E = [1 2;3 4]; F = [2 3;4 5]; G = E .* F
G= 26 12 20
矩阵与常数间的运算
常数与矩阵的运算即是同此矩阵各元素之间进行运算
数除是指矩阵每个元素都除以此常数，因此常数只能作为除数。
矩阵的除法（左除“|”和右除“/”）
右除要作矩阵的逆然后再作矩阵的乘法，通常速度较快左除不需要计算逆，直接进行除运算，可以避免被除矩
a=[1 2], b=[3 4] 则c=a.*b=[3 8]
.^ 为向量的乘方运算，例如
c=a.^2=[1 4]
b. 向量的除法运算
向量点积、叉积和混合积
点积：两个向量在其中一个向量方向上的投影的乘积
a=[1,2,3]; b=[3,4,5];
dot(a,b)
ans=
(相当于sum(a.*b))
26
对数等分向量的生成 y=logspace(x1,x2) 生成(1*50)维的对数等分向量，使得 y(1)=10^x1,y(50)=10^x2 y=logspace(x1,x2,n) 生成(1*n)维的对数等分向量，使得y(1)=10^x1,y(n)=10^x2 例：》a2=logspace(0,5,6) a2= 1 10 100 1000 10000 100000

第1讲MATLAB简述

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。

MATLAB讲稿·基础_PPT幻灯片

25
2.1 基本概念
1、变量和标量*
变量是MATLAB保存数据的工具。变量有数值和字符两种：a=365；b=‘happy new year’ 变量命名遵守如下规则：
必须以字母开头。可以由字母、数字和下划线共同组成。区分大小写。长度不超过19个。
标量是相对于向量的概念，一个单一的数字量即是标量。
显示形式 35.8333 35.83333333333334 3.5833e+001 3.583333333333334e+001 35.833 35.8333333333333 4041eaaaaaaaaaac 35.83 + 215/6
说明
2位整数，4位小数（默选）
16位十进制数，14位小数 5位十进制数，加指数 16位十进制数，加指数 5位十进制数 15位十进制数 16位十六进制数保留2位小数决定数字正、负、零用分数近似
例二：绘制函数f(x,y)=2sin(
)/
x=-8:0.5:8;
x2 y2
x2 y2
y=x;
[X,Y]=meshgrid(x,y);
R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps;
Z=2*sin(R)./R;
surf(X,Y,Z)
的图形。
21
1.4 演示程序及帮助
一、演示程序
1、什么是演示系统演示系统实质是一种帮助系统；与一般帮助系统不同
2、帮助菜单
23
第二章 MATLAB数值计算
2.1 基本概念 2.2 矩阵的创建与保存 2.3 矩阵的下标与子矩阵 2.4 矩阵运算与数组的运算 2.5 矩阵运算函数与数学函数 2.6 关系运算及逻辑运算 2.7 多项式及其运算

第1章 Matlab简介及基础

强大的数值（矩阵）运算功能广泛的符号运算功能高级与低级兼备的图形功能（计算结果的可视化功能）可靠的容错功能应用灵活的兼容与接口功能信息量丰富的联机检索功能
矩阵运算功能
MATLAB提供了丰富的矩阵运算处理功能，是基于矩阵运算的处理工具。变量矩阵，运算矩阵的运算例如 C = A + B ，A、B、C都是矩阵，是矩阵的加运算即使一个常数，A=2，MATLAB也看做是一个1×1的矩阵
符号运算功能
符号运算即用字符串进行数学分析允许变量不赋值而参与运算用于解代数方程、微积分、复合导数、有理函数、泰乐级数展开、寻优等等，可求得解析符号解
丰富的绘图功能与计算结果的可视化
具有高层绘图功能——两维、三维绘图具有底层绘图功能——句柄绘图使用plot函数可随时将计算结果可视化
图形化程序编制功能
用户可以将自己的工作目录列入MATLAB搜索路径，设置添加选中目录搜索路径的方法有：
用path命令设置搜索路径例如，将用户目录c:\mydir加到搜索路径下，可在命令窗口输入命令： path(path,’c:\mydir’) 添加选中目录及用对话框设置搜索路径其子目录在MATLAB的“File”菜单中选“Set Path”命令或在命令窗口执行pathtool命令，将出现搜索路径设置对话框。通过Add Folder或 Add with Subfolder命令按钮将指定路径添加到搜索路径列表中。在修改完搜索路径后，保存即可。
可与C语言、FORTURE语言跨平台兼容用函数CMEX、FMEX实现
容错功能
非法操作时，给出提示，并不影响其操作
开放式可扩充结构
matlab 所有函数都是开放的，用户可按自己意愿随意更改，正因为此功能，使得matlab的应用越来越广泛

第1讲_MATLAB基础知识

2.2 数值、变量和表达式
2、特殊变量名，由系统使用，不能用的（如使用会造成混乱）
ans pi 默认的结果变量圆周率
eps
inf NaN
计算机中的最小数
无穷大不定数
i(j)
nargin nargout realmin realmax varargin varargout
复数中的虚数单位
所用函数的输入变量数目所用函数的输出变量数目最小正实数最大正实数函数输入的变量中，可变变量的输入个数可变的函数输出个数
Format short e 5位浮点表示，所谓的科学计数法
Format long e
15位浮点表示，同上
Format short g 5位浮点和定点之间选择 Format long g 15位定点表示，显示到小数点后第14位
2.2 数值、变量和表达式
1、命名规则由字母、下划线及数字组成 • 以字母打头 • 区分大小写 • 不超过63个字符，多的字符串将被忽略合法命名：a, a113, Abs123_ce, abs123_ce
1.2 运行环境介绍
4 命令历史窗口
1.2.1 MATLAB中的窗口
显示所有执行过的命令，一方面查看执行过的命令，另一方面可重复利用原来的命令。
1.2 运行环境介绍
5 当前目录窗口
1.2.1 MATLAB中的窗口
显示当前目录下的所有文件的文件名、文件类型和最后修改时间。
1.2 运行环境介绍
1、命令行运行方式：直接在命令行中输入命令 2、M文件运行方式：将命令集写到M文件中，通过执行 M文件来执行一批命令命令窗口（Command Window）区别：两者的执行效果一样，M文件可以进行调试及重复调用。

MATLAB程序设计第一讲

MATLAB程序设计
第一讲
第一讲 MATLAB概述与运算基础
• MATLAB语言是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言，自 1984年由美国 MathWorks 公司推向市场以来，历经二十多年的发展与竞争，现已成为国际公认的最优秀的工程应用开发环境。MATLAB功能强大、简单易学、编程效率高，深受广大科技工作者的欢迎。
• 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。
• 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 主窗口的菜单栏，共包含File、 Edit、View、Web、Window和Help 6个菜单项。
• 2．工具栏 MATLAB 主窗口的工具栏共提供了10个命令按钮。这些命令按钮均有对应的菜单命令，但比菜单命令使用起来更快捷、方便。
• 启动MATLAB后，将进入MATLAB 集成环境。MATLAB 集成环境包括MATLAB 主窗口、命令窗口(Command Window)、工作空间窗口(Workspace)、命令历史窗口 (Command History)、当前目录窗口 (Current Directory)和启动平台窗口 (LauБайду номын сангаасch Pad)。
• 1.3.5 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。

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1997年仲春，matlab5.0版问世，紧接着是5.1、5.2，以及 1999年春的5.3版。 2001年和2002年mathworks公司又相继推出了强大的 matlab升级版本matlab6.0和matlab6.5 现今的matlab7.3拥有更丰富的数据类型和结构、更友善的面向对象、更加快速精良的图形可视、更广博的数学和数据分析资源、更多的应用开发工具。
1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立MathWorks公司，并把MATLAB正式推向市场。从这时起，MATLAB的内核采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数据图视功能。
自MathWorks公司1993年推出matlab4.0问世以来，matlab语言就成为了最具吸引力、应用最为广泛的科学计算语言；
•信息量丰富的联机检索功能
1.矩阵运算功能
MATLAB提供了丰富的矩阵运算处理功能，是
基于矩阵运算的处理工具。
变量矩阵，运算矩阵的运算例如 C = A + B ，A,B,C都是矩阵,是矩阵的加
运算
即使一个常数，Y=5，MATLAB也看做是一个
11的矩阵
2.符号运算功能
• 符号运算即用字符串进行数学分析 • 允许变量不赋值而参与运算
• 用于解代数方程、微积分、复合导数、
积分、二重积分、有理函数、微分方程、
泰乐级数展开、寻优等等，可求得解析
符号解
3.丰富的绘图功能与计算结果的可视化
• 具有高层绘图功能——两维、三维
绘图 • 具有底层绘图功能——句柄绘图
• 绘制matlab图标 • load logo • surf(L,R),colormap(M),N=length(L(:,1))
• (4)MATLAB数学函数库这是对MATLAB使用的各种数学算法的总称．包括各种初等函数的算法，也包括矩阵运算、矩阵分析等高层次数学算法。
(5)MATLAB应用程序接口(API) 这是MATLAB为用户提供的一个函数库，使得用户能够在MATLAB环境中使用c程序或 FORTRAN程序，包括从MATLAB中调用于程序(动态链接)，读写MAT文件的功能。
7）功能强大的工具箱是MATLAB的另一特色。 • MATLAB包含两个部分： • 核心部分：有数百个核心内部函数 • 各种可选的工具箱 • 工具箱又分为两类：功能性工具箱 • 学科性工具箱
功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能、图示建模仿真功能、文字处理功能以及与硬件实时交互功能，功能性工具箱用于多种学科。学科性工具箱是专业性比较强的，面向专门的学科领域。如 control toolbox, signl proceessing toolbox, commumnication toolbox等。这些工具箱都是由该领域内学术水平很高的专家编写的，所以用户无需编写自己学科范围内的基础程序，而可直接进行高，精，尖的研究。
• • • • • • • • • •
符号数学工具箱 SIMULINK仿 Nhomakorabea工具箱控制系统工具箱信号处理工具箱图像处理工具箱通讯工具箱系统辨识工具箱小波分析工具箱神经元网络工具箱生物信息学工具箱
• 8）源程序的开放性
• 开放性也许是MATLAB最受人们欢迎的特点。 • 除内部函数以外，所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可读可改的源文件，用户可通过对源文件的修改以及加入自己的文件构成新的工具箱。
一、MATLAB概述
（一）MATLAB语言的发展：
MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 两词的前三个字母组合而成。那是20世纪七十年代，时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK矩阵软件工具包库程序的的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。
• MATLAB是一个集数值计算、图形管理、程序开发为一体的环境。 • 加上MATLAB更强的功能扩展能力， •与它的主系统一起，构成一个功能更加强大的系统
（五）MATLAB语言的应用
在欧美大学里，诸如应用代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、模拟与数字通信、时间序列分析、动态系统仿真等课程的教科书都把MATLAB作为内容。这几乎成了九十年代教科书与旧版书籍的区别性标志。MATLAB成为攻读学位的大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本工具。 •在国际学术界，MATLAB已经被确认为准确、可靠的科学计算标准软件。在许多国际一流学术刊物上，（尤其是信息科学刊物），都可以看到MATLAB的应用。在设计研究单位和工业部门，MATLAB被认作进行高效研究、开发的首选软件工具。如美国National Instruments公司信号测量、分析软件LabVIEW，Cadence公司信号和通信分析设计软件 SPW等，或者直接建筑在MATLAB之上，或者以MATLAB为主要支撑。又如HP公司的VXI硬件，TM公司的DSP等等接受 MATLAB的支持。
• MATLAB编程与应用
课程学时安排
学时: 20学时
安排：讲课12学时，上机8学时
学习内容
• 一、MATLAB基础二、MATLAB的应用
具体内容
一、MATLAB概述
二、MATLAB的数值运算功能
三、MATLAB的符号运算功能
三、MATLAB程序设计四、MATLAB中的计算结果可视化五、Simulink仿真初步六、MATLAB的工具箱七、MATLAB的应用
如何设置当前目录呢？ • 启动Matlab时，默认路径为 • MATLAB701\work • Windows 创建目录，可以自动添加 • Files/ set path • 利用path命令来查看matlab的路径信息
4.工作空间浏览器（workspace browser）
• 保存内存变量，从而可以方便地对其进行查阅和编辑等等（双击浏览数组编辑器或右键其他编辑） • 可在命令窗口利用操作命令在查阅和删除内存变量
• 2）运算符丰富
• 由于MATLAB是用C语言编写的，MATLAB提供了和 C语言几乎一样多的运算符，灵活使用MATLAB的运算符将使程序变得极为简短。
• 3）MATLAB既具有结构化的控制语句（如for循环，while循环，break语句和if 语句），又有面向对象编程的特性。
• 4）程序限制不严格，程序设计自由度大
（六）matlab界面介绍
Matlab 常用的交互界面
• • • • • 命令窗口（command window）历史命令窗口（command history）当前目录窗口（current directory）工作空间浏览器（workspace browser）开始按钮（start）
1.命令窗口（command window）
• Matlab的主要操作界面，大部分操作命令和结果在此进行 • 菜单栏Matlab7.0版比6.5版增加了debug （编译m文件）和desktop（界面置放模式）减少了view • 命令提示符 >> • 显示方式字体、大小、颜色设置 files/preferences
命令窗口常用控制指令
也可以利用菜单命令实现例如： >>dir d:\MyProg 清单 >>edit d:\MyProg\exm013_9.m >>which exm013_9.m
%显示d:\MyP rog目录下的文件 %打开编辑器编辑exm013_9.m %指出exm013_9.m所在的目录
2. 历史命令窗口（command history）
• 记录用户在Matlab命令窗口中输入的所有的命令 • 包括每次启动Matlab的时间和每次启动所有的命令行
• 对历史命令的编辑（复制/运行/创建m文件/快捷方式/profile code）
3. 当前目录窗口（current directory）
• 当前目录浏览器管理Matlab中大量的函数和数据库 • 包括菜单栏、当前目录设计区，工具菜单和文件详细菜单 • 对文件详细菜单区域中文件可以方便地进行编辑或运行
• 9）MATLAB的缺点： • 和其他高级程序相比，程序的执行速度较慢。由于MATLAB的程序不用编译等预处理，也不生成可执行文件，程序为解释执行，所以速度较慢。
（三）MATLAB语言的功能：
•强大的数值（矩阵）运算功能 •广泛的符号运算功能 •计算结果的可视化功能 •可靠的容错功能
•应用灵活的兼容与接口功能
4.图形化程序编制功能
• 动态系统进行建模、仿真和分析的软件包 • 用结构图编程，而不用程序编程 • 只需拖几个方块、连几条线，即可实现编程功能
5.MATLAB的容错功能 •非法操作时，给出提示，并不影响其操作 1/0 Warning: Divide by zero ans = Inf
6.MATLAB的兼容功能
数据文件的存取
1) 利用指令save、load实现数据文件(*.mat)的存取。 save/load filename %保存/打开文件 filename.mat save/load filename v1 v2 %保存/打开变量v1 v2 2) 打开工作空间浏览器 (WorkSpace)，可以在右键现场菜单中选择[Save Workspace as]保存所有内存变量，或[Save Selection as]保存指定变量。 [例] >> a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; %输入一个3*3数组a b='This is a test'; %输入一个字符串数组 c=3; d=0.2;
• 可与C语言、FORTURE语言跨平台兼容 • 用函数CMEX、FMEX实现