完整版Matlab入门教程

MATLAB科学计算软件入门教程第一章：MATLAB基础知识MATLAB是一种专业的科学计算软件，具有强大的数学计算和数据分析能力。

在使用MATLAB进行科学计算前，我们需要先了解一些基本知识。

1.1 MATLAB界面打开MATLAB后，我们会看到一个主界面。

主界面中有命令窗口、当前文件夹窗口、工作空间窗口和编辑器窗口等基本功能区域。

1.2 MATLAB变量和数据类型MATLAB中的变量可以用来存储各种类型的数据，如数字、字符串、矩阵等。

常见的数据类型包括：double（双精度浮点数）、char（字符）、logical（逻辑值）等。

1.3 MATLAB基本操作在MATLAB中，可以使用基本的数学运算符进行加、减、乘、除等计算操作。

另外，还可以通过内置函数实现更复杂的数学运算。

例如，sin函数可以计算正弦值，sum函数可以计算矩阵元素的和等。

第二章：MATLAB矩阵和向量操作2.1 创建矩阵和向量在MATLAB中，可以使用方括号来创建矩阵和向量。

例如，使用[1，2；3，4]可以创建一个2x2的矩阵。

2.2 矩阵和向量的加减乘除运算MATLAB提供了丰富的矩阵和向量运算函数，可以进行加法、减法、乘法、除法等运算操作。

例如，可以使用矩阵相乘函数*来计算矩阵的乘法。

2.3 矩阵和向量的索引和切片在MATLAB中，可以使用索引和切片操作来获取矩阵和向量中的特定元素或子集。

例如，使用矩阵名加上行和列的索引可以获取矩阵中指定位置的元素。

第三章：MATLAB数据可视化3.1 绘制二维图形MATLAB提供了丰富的绘图函数，可以绘制二维曲线、散点图、柱状图、等高线图等。

例如，可以使用plot函数来绘制二维曲线。

3.2 绘制三维图形MATLAB还可以绘制三维图形，如三维曲线、三维散点图、三维曲面等。

例如，可以使用plot3函数来绘制三维曲线。

3.3 图像处理与显示MATLAB提供了图像处理和显示的函数，可以加载、编辑和保存图像。

matlab菜鸟教程Matlab是一种强大的数值计算和科学数据可视化软件。

它被广泛应用于工程、科学和金融等领域。

本教程将介绍Matlab的基本语法、常用函数和数据处理技巧，帮助初学者快速上手使用Matlab进行编程和数据分析。

1. Matlab环境搭建安装Matlab：在MathWorks官网下载并安装Matlab软件，按照向导进行安装。

打开Matlab：双击桌面上的Matlab图标或在开始菜单中找到Matlab并点击打开。

2. Matlab基本语法变量和常量：使用等号（=）将数值或表达式赋给变量。

例如：x = 5, y = sin(x)。

数据类型：Matlab支持多种数据类型，包括数值型、字符型和逻辑型等。

常用的数值类型有整数型、浮点型和复数型。

矩阵和数组：Matlab中的基本数据结构是矩阵和数组。

可以使用方括号（[]）定义矩阵和数组，并进行矩阵运算。

函数调用：Matlab提供了丰富的内置函数，可以直接调用进行数值计算、数据处理和图形绘制等操作。

条件语句：使用if语句进行条件判断，根据不同的条件执行不同的操作。

循环语句：使用for循环和while循环重复执行一段代码，根据循环条件来控制循环的执行次数。

3. Matlab常用函数数值计算：Matlab提供了多种数值计算函数，如sin、cos、exp、log等，用于计算三角函数、指数函数和对数函数等。

数据处理：Matlab提供了丰富的数据处理函数，如mean、sum、max、min等，用于计算数组的均值、总和、最大值和最小值等。

图形绘制：Matlab可以绘制各种类型的图形，如线图、散点图、柱状图和饼图等。

可以使用plot、scatter、bar、pie等函数进行图形绘制。

数据导入和导出：Matlab可以方便地导入和导出各种数据格式，如文本文件、Excel文件和图像文件等。

可以使用readtable、writetable、imread、imwrite等函数进行数据的读写操作。

（完整版）Matlab⼊门教程第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)*b1.2 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。

第一章MATLAB的基本操作1.1 MATLAB的命令窗口在Ｗindows下开始运行Matlab，就会出现如图1.1所示的界面（Command界面），最上面显示“MA TLAB”字样的高亮条部分叫做标题栏，它表明当前窗口是命令窗口。

标题栏下面是菜单栏，它包含“（File文件）”、“（Edit编辑）”、“（Debug）”、(Desktop)”“（Window 窗口）”和“（Help帮助）”等选项。

菜单栏下面有工具按钮，将鼠标移到上面将会显示相应按钮的功能，读者可根据提示进行操作。

图1.1工具栏下面的大片区域是命令输入区，Matlab的命令就是从这里输入的。

Matlab语句的一般形式为：变量=表达式例如在Matlab命令窗口里输入：a=3；b=4；y=a*b+a/b得到的输出结果如图1.2所示。

图1.2如果变量和“=”省略，Matlab会自动建立名为“ans”的变量。

输入语句后以回车结束，就会在工作区里显示计算结果。

对初学者来说，特别值得注意的是：如果输入的语句以“；”结束，Matlab则只进行计算而不输出结果；如果以“，”结束，Matlab会输出计算结果。

在某些变量很多，但只需要知道最终结果的情况下，应该注意合理使用“；”，否则输出的结果将比较乱，且会影响运行速度。

Matlab的变量由字母、数字和下划线组成，最多可以有31个字符，第一个字符必须是字母。

还应注意：Matlab的变量是要区分大小写的。

1.2 建立M文件对于比较简单的Matlab语句，可以在命令窗口中直接输入，但是如果是较为复杂的Matlab语句，就要使用Matlab提供的M文件了。

M文件是由MATLAB语句（命令或函数）构成的ASCII码文本文件，文件名必须以“.m”为扩展名。

通过在命令窗口调用M文件，从而实现一次执行多条MATLAB语句的功能。

M文件有两种形式：（1）命令文件（Script）。

命令文件用来存储程序或语句。

它是MA TLAB 命令或函数的组合，没有输入输出参数，执行时只需在命令窗口中键入文件名回车即可。

MATLAB入门教程MATLAB入门教程1MATLAB的基本知识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)*10/25ans =4.2000MATLAB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)*10^2/25x = 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:>>yy =-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:1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)。

MATLAB学习教程本教程将为您介绍MATLAB的基础知识和使用技巧，帮助您快速入门和掌握这一工具。

1.安装和启动MATLAB-双击安装文件，按照提示完成安装过程。

-启动MATLAB，进入MATLAB的开发环境。

2.MATLAB基础操作-MATLAB的基本语法和数据类型：数值、字符串、逻辑、数组等。

-变量和运算符的使用：赋值、算术、逻辑、关系等。

-MATLAB的函数和脚本文件的编写和调用。

3.数据处理和可视化- 导入和导出数据：文本文件、Excel文件、图像文件等。

-数据的处理和分析：统计分析、滤波、插值等。

-数据的可视化：绘制曲线、散点图、柱状图等。

-图像处理和处理：平滑、增强、分割等。

4.数值计算和求解-线性代数计算：矩阵运算、线性方程组求解等。

-数值积分和微分：数值积分法、数值微分法等。

-常微分方程的求解：欧拉法、改进的欧拉法、龙格-库塔法等。

-非线性方程的求解：二分法、牛顿迭代法等。

5.编程和算法开发- 循环和条件语句：for循环、while循环、if语句等。

-函数的定义和调用：输入参数、输出参数、局部变量等。

-脚本文件和函数文件的调试和优化。

-常用算法的实现：排序、图算法等。

6.MATLAB工具箱的使用-统计工具箱：假设检验、回归分析、时间序列分析等。

-优化工具箱：线性规划、非线性规划、整数规划等。

-控制系统工具箱：传递函数、状态空间、PID控制等。

-信号处理工具箱：时域分析、频域分析、滤波器设计等。

通过学习本教程，您将掌握MATLAB的基本操作和常用功能，能够使用MATLAB进行数据处理、数值计算、算法开发和算法调试等任务。

此外，您还可以根据自己的需要进一步学习MATLAB的高级功能和应用领域。