天津大学matlab讲义-应用基础第一章

M A T L A B应用基础第一章m a t l a b基础MATLAB应用赵国瑞天津大学电子信息工程学院计算机基础教学部2000.3 制作概述MATLAB是世界流行的优秀科技应用软件之一。

具有功能强大(数值计算、符号计算、图形生成、文本处理及多种专业工具箱)、界面友好，可二次开发等特点。

自1984年由美国MathWorks公司推向市场以来，先后发布了多个版本，1993年发布4.0版，1996年发布5.0版，1999年发布5.3版。

目前发布的为6.5版。

MATLAB有专业和学生版之分。

二者功能相同，但计算规模和计算难度有差别。

在国内外，已有许多高等院校把MATLAB列为本科生、研究生必须掌握的基本技能。

我校自1999年列为研究生选修课程。

而且有很多教师、研究生把它作为进行科研的重要工具。

国内关于MATLAB的书籍很多，如：《精通MATLAB 5.3》张志涌等编著北京航空航天大学出版社，2000.8《科学计算语言MATLAB简明教程》杜藏等编著南开大学出版社，1999.6《精通MATLAB 5》张宜华编写清华大学出版社，1999.6《精通MATLAB--综合辅导与指南》Duane Hanselman、Bruce Littlefield编著李人厚等译较西安交通大学出版社，1998.1等等本课程主要介绍MATLAB 5.3的基本功能和基础知识。

至于其包含的多种工具箱，如仿真工具箱、解非线性方程（组）工具箱、优化工具箱等，应通过本学习后，结合各专业自己进一步学习和使用。

第1章MATLAB基础1.1 源文件（M－文件）分为两类：函数文件和非函数文件。

都用扩展名.M1.1.1函数文件格式1（无返回值函数）function函数名(输入表) %称为函数头函数体例如：function box(opt_box);%BOX Axis box.% BOX ON adds a box to the current axes.% BOX OFF takes if off.% BOX, by itself, toggles the box state.%% BOX sets the Box property of the current axes. %% See also GRID, AXES.% Copyright (c) 1984-98 by The MathWorks, Inc. % $Revision: 1.5 $ $Date: 1997/11/21 23:32:59 $ ax = gca;if (nargin == 0)if (strcmp(get(ax,'Box'),'off'))set(ax,'Box','on');elseset(ax,'Box','off');endelseif (strcmp(opt_box, 'on'))set(ax,'Box', 'on');elseif (strcmp(opt_box, 'off'))set(ax,'Box', 'off');elseerror('Unknown command option.');end格式2（有返回值函数）function[输出表]＝函数名(输入表)函数体其中：[输出表]是函数的返回值，若输出表中只有一项，则方括号可省略。

第一章 基础准备及入门1.1 M ATLAB 的安装和内容选择 1.2 D esktop 操作桌面的启动1.2.1 MATLAB 的启动 1.2.2Desktop 操作桌面简介一 操作桌面的缺省外貌 二 通用操作界面1.3 C ommand Window 运行入门1.3.1 Command Window 指令窗简介 1.3.2最简单的计算器使用法【例1.3-1】求23)]47(212[÷-⨯+的算术运算结果。

>> (12+2*(7-4))/3^2ans = 2【例1.3-2】简单矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=987654321A 的输入步骤。

A = [1,2,3; 4,5,6; 7,8,9]A =1 2 3 4 5 6 7 8 9【例1.3-3】矩阵的分行输入。

A=[1,2,3 4,5,6 7,8,9] A =1 2 3 4 5 6 7 8 9【例1.3-4】指令的续行输入S=1–1/2+1/3–1/4+1/5–1/6+1/7 … -1/8 S =0.63451.3.3数值、变量和表达式一数值的记述二变量命名规则三MATLAB默认的预定义变量四运算符和表达式五复数和复数矩阵【例1.3-5】复数ieziziz63212,21,43π=+=+=表达，及计算321zzzz=。

（1）z1= 3 + 4iz1 =3.0000 +4.0000i（2）z2 = 1 + 2 * iz3=2*exp(i*pi/6)z=z1*z2/z3z2 =1.0000 +2.0000iz3 =1.7321 + 1.0000iz =0.3349 + 5.5801i【例1.3-6】复数矩阵的生成及运算A=[1,3;2,4]-[5,8;6,9]*iB=[1+5i,2+6i;3+8*i,4+9*i]C=A*BA =1.0000 - 5.0000i 3.0000 - 8.0000i2.0000 - 6.0000i 4.0000 - 9.0000iB =1.0000 + 5.0000i2.0000 + 6.0000i3.0000 + 8.0000i4.0000 + 9.0000iC =1.0e+002 *0.9900 1.1600 - 0.0900i1.1600 + 0.0900i 1.3700【例1.3-7】求上例复数矩阵C的实部、虚部、模和相角。

天津大学《MATLAB基础与应用》课程教学大纲课程编号： 2160283 课程名称：MATLAB基础与应用学时：48 学分： 2.5学时分配：授课： 28 上机： 20 实验：实践：实践（周）：授课学院：计算机科学与技术学院适用专业：工科各专业先修课程：大学计算机基础、计算机软件技术基础一．课程的性质与目的本课程是面向非计算机类各专业的计算机类选修课程。

课程重点介绍MATLAB的基本使用方法。

包括MATLAB的基本数据类型、数值计算（矩阵和表达式）、计算结果的可视化（二维平面图形和三维立体图形）、符号运算（微积分和方程求解）和程序设计语言。

通过本课程的学习，使学生掌握工程计算的基本技术和方法，能用MATLAB程序设计语言进行基本的应用程序设计。

二．教学基本要求通过本课程的学习，应达到以下基本要求：1. 熟悉MATLAB的基本组成和开发环境的使用；2. 掌握使用MATLAB的基本技术,包括数据类型、数据表示、基本运算等基本概念；3. 了解符号运算的概念和方法；4. 掌握MATLAB的计算结果可视化的方法;5. 理解MATLAB文件的概念，掌握MATLAB的基本程序设计方法；6. 了解图形窗口的设计方法。

三．教学内容第1章 MATLAB R2010a简介了解 MATLAB 语言的基本功能和特点、用户界面、路径搜索第2章 MATLAB R2010a基本使用方法掌握常用的操作命令和快捷键、了解的数据类型、操作符、基本数学函数第3章数组和向量数组的创建方法、操作，向量的创建方法、操作第4章MATLAB 的数学运算多项式运算及插值、函数操作、微分方程第5章字符串、单元数组和结构体掌握字符串、数组、结构体的生成及操作第6章MATLAB 编程掌握 MATLAB的编程流程、变量类型、流程控制语句、函数类型和函数操作第7章MATLAB符号处理掌握基本符号运算、符号函数图形绘制、符号微积分的运算、符号方程的求解方法第8章MATLAB 绘图了解 MATLAB 的图形窗口、掌握 MATLAB 基本二维、三维图形的绘制，及图形的基本操作第9章句柄图形了解 MATLAB 图形对象及属性掌握 MATLAB 图形对象属性的设置及查询、图形对象句柄的访问及操作第10章GUI（图形用户接口）设计了解 GUI 的基本控件、程序创建 GUI 的方法第11 章 Simulink的建模与仿真掌握Simulink的基本建模方法、熟悉Simulink模块库第12 章文件和数据的导入与导出了解 MATLAB 的基本数据操作、文件的读写方式、导入导出数据四．学时分配教学内容授课上机实验实践实践(周) MATLAB R2010a简介2MATLAB R2010a基本使用方法数组和向量4 2MATLAB 的数学运算字符串、单元数组和结构体 2 2MATLAB 编程 4 4MATLAB符号处理 4 4MATLAB 绘图 2 2句柄图形 2 2GUI（图形用户接口）设计 4 2Simulink的建模与仿真 2 2文件和数据的导入与导出 2总计：28 20五．评价与考核方式以期末考试占80%，平时作业或上机实习占20%的方式进行考核。

第一章基础准备及入门（matlab基础教程）第 1 章基础准备及入门本章有三个目的：一是讲述MATLAB正常运行所必须具备的基础条件；二是简明地介绍MATLAB及其操作桌面Desktop的基本使用方法；三是全面介绍MATLAB的帮助系统。

本章的前两节讲述：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。

第1.5到第1.8节专门介绍MATLAB最常用的另五个交互界面：历史指令窗、当前目录浏览器、工作空间浏览器、数组编辑器、M文件编辑器。

鉴于实际应用中，帮助信息和求助技能的重要性。

本章专设第1.9节专门叙述MATLAB的帮助体系和求助方法。

作者建议：不管读者此前是否使用过MATLAB，都不要忽略本章。

1.1 MATLAB的安装和工具包选择MATLAB只有在适当的外部环境中才能正常运行。

因此，恰当地配置外部系统是保证MATLAB运行良好的先决条件。

MATLAB本身可适应于许多机种和系统，如 PC机和 Unix工作站等。

但本节只针对我国使用最广的PC机系统给予介绍。

对PC机用户来说，常常需要自己安装MATLAB。

MATLAB R2021a （即旧编号MATLAB7.4）版要求Win2000或WinXP平台。

下面介绍从光盘上安装MATLAB的方法。

一般说来，当MATLAB光盘插入光驱后，会自启动“安装向导”。

假如自启动没有实现，那么可以在或中双击setup.exe应用程序，使“安装向导”启动。

安装过程中出现的所有界面都是标准的，用户只要按照屏幕提示操作，如输入用户名、单位名、口令等就行。

在安装MATLAB.R2021a时，会出现一个界面，该界面上有两个选项：Typical和Custom。

假如你不熟悉MATLAB，或假如你机器的硬盘的自由空间远大于3G，或假如你需要用到光盘上MATLAB的所有功能及工具包，那么你就点选“Typical”。

现代工程计算- MATLAB赵国瑞天津大学电子信息工程学院 计算机基础教学部1999-2003概述MATLAB是世界流行的优秀科技应用软件之一。

具有功能强大(数值计算、符号计算、图形生成、文本处理及多种专业工具箱)、界面友好，可二次开发等特点。

自1984年由美国MathWorks公司推向市场以来，先后发布了多个版本，1993年发布4.0版，1996年发布5.0版，1999年发布5.3版。

2001年发布6.1版(R12)。

2002年发布6.5版(R13)。

1997年，MATHWORKS公司总裁兼首席科学家Moler因其对MATLAB的贡献当选为美国工程科学院院士。

MATLAB有专业和学生版之分。

二者功能相同，但计算规模和计算难度有差别。

在国内外，已有许多高等院校把MATLAB 列为本科生、研究生必须掌握的基本技能。

我校自1999年列为研究生选修课程。

而且有很多教师、研究生把它作为进行科研的重要工具。

国内关于MATLAB的书籍很多，如：《精通MATLAB 5.3》 张志涌等编著 北京航空航天大学出版社，2000.8《科学计算语言MATLAB简明教程》杜藏等编著 南开大学出版社 ，1999.6《精通MATLAB 5》 张宜华编写 清华大学出版社 ，1999.6《精通MATLAB--综合辅导与指南》 Duane Hanselman、Bruce Littlefield编著 李人厚等译较 西安交通大学出版社，1998 等等。

本课程主要介绍MATLAB 6.1的基本功能和基础知识。

至于其包含的多种工具箱，如仿真工具箱、解非线性方程（组）工具箱、优化工具箱等，可通过本学习后，结合各专业自己进一步学习和使用。

第1章 MATLAB基础1.1 源文件（M－文件）分为两类：函数文件和非函数文件。

都用扩展名.M1.1.1函数文件格式1（无返回值函数）function函数名(输入表) %称为函数头 函数体例如：function box(opt_box);%BOX Axis box.% BOX ON adds a box to the current axes.% BOX OFF takes if off.% BOX, by itself, toggles the box state.%% BOX sets the Box property of the current axes. %% See also GRID, AXES.% Copyright (c) 1984-98 by The MathWorks, Inc. % $Revision: 1.5 $ $Date: 1997/11/21 23:32:59 $ ax = gca;if (nargin == 0)if (strcmp(get(ax,'Box'),'off'))set(ax,'Box','on');elseset(ax,'Box','off');endelseif (strcmp(opt_box, 'on'))set(ax,'Box', 'on');elseif (strcmp(opt_box, 'off'))set(ax,'Box', 'off');elseerror('Unknown command option.');end格式2（有返回值函数）function[输出表]＝函数名(输入表) 函数体其中：[输出表] 是函数的返回值，若输出表中只有一项，则方括号可省略。