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第二章MATLAB语言基础

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matlab使用教程2-2

matlab使用教程2-2

第2章 Matlab语言程序设计 章 语言程序设计
写二进制文件： 用fwrite写二进制文件： 写二进制文件 COUNT=fwrite(Fid, A, precision) 例： Fid=fopen(‘test.dat’, ‘w’); cnt=fwrite(Fid, A, ‘float’) fclose(Fid); 读取ASCII数据文件： 数据文件： 用fscanf读取 读取 数据文件 [A, COUNT]=fscanf(Fid, format, size) format用以控制读取的数据格式，由％加上格式符组成， 用以控制读取的数据格式， 加上格式符组成， 用以控制读取的数据格式 常见的格式符有： 常见的格式符有：d, i, o,u, x, e, f, s, c。 。 例：fscanf(Fid, ‘%s’); fscant(Fid, ‘%6.2f’); fscanf(Fid, “%5d’);
第2章 Matlab语言程序设计 章 语言程序设计
d) 其它与流程控制有关的语句
if
if
break语句循环结构 语句循环结构 语句
continue 语句循环结构 语句循环结构
第2章 Matlab语言程序设计 章 语言程序设计
pause 指令使程序运行停止，等待用户按任意键继续； 指令使程序运行停止 等待用户按任意键继续； 使程序运行停止， input 指令提示用户从键盘输入数值、字符串或表达 指令提示用户从键盘输入数值 提示用户从键盘输入数值、 并接受输入； 式，并接受输入； disp指令在屏幕上显示字符串; 指令在屏幕上显示字符串 指令在屏幕上显示字符串 echo on指令显示其后所有执行文件的指令； 指令显示其后所有执行文件的指令 指令显示其后所有执行文件的指令； echo off指令关闭其后所有执行文件的指令显示。 指令关闭其后所有执行文件的指令显示 指令关闭其后所有执行文件的指令显示。

第二章 MATLAB基础

第二章 MATLAB基础
27
3 ）向量是一个数学量，一般高级语言中也未引入， 它可视为矩阵的特例。从MATLAB的工作区可以查 看到：一个 n 维的行向量是一个 1 × n 阶的矩阵，而 一个n维的列向量则当成n×1阶的矩阵。 如A＝[1 2 3 4]就是一个4维的行向量。也可看成是 一个一维数组，还要看成是一个1×4阶的矩阵。
3
数据类型转换函 数 uint8 uint16 uint32 uint64 int8 int16 int32 int64
说 明 无符号8位整数 无符号16位整数 无符号32位整数 无符号64位整数 有符号8位整数 有符号16位整数 有符号32位整数 有符号64位整数
字节数 1 2 4 8 1 2 4 8
22
【例 2.8】变量赋值 >> a=3.14 a= 3.1400 >> class(a) %函数class用来是判断变量数据类 型的 ans = double %变量a是双精度的浮点型数据
23
>> a='hello!' hello! >> class(a) ans = char
%变量a重新赋值
13
>> whos Name Size a 1x1 x 1x1 y 1x1 z 1x1
Bytes Class Attributes 16 double complex 4 int32 4 int32 8 int32 complex
14
2.2MATLAB的常量及变量
2.2.1常量 常量是程序语句中取不变值的那些量。如表达式 y=0.314*x，其中就包含一个0.314这样的数值常数，它 便是一个数值常量。而在另一表达式s='Hello'中，单引 号内的英文字符串“Hello”则是一个字符串常量。

Matlab基础知识点

Matlab基础知识点

MATLAB讲义第一章 MATLAB系统概述1.1 MATLAB系统概述MATLAB（MATrix LABoratory）矩阵实验室的缩写，全部用C语言编写。

特点：（1）以复数矩阵作为基本编程单元，矩阵运算如同其它高级语言中的语言变量操作一样方便，而且矩阵无需定义即可采用。

（2）语句书写简单。

（3）语句功能强大。

（4）有丰富的图形功能。

如plot,plot3语句等。

（5）提供了许多面向应用问题求解的工具箱函数。

目前，有20多个工具箱函数，如信号处理、图像处理、控制系统、系统识别、最优化、神经网络的模糊系统等。

（6）易扩充。

1.2 MATLAB系统组成（1）MATLAB语言MATLAB语言是高级的矩阵、矢量语言，具有控制流向语句、函数、数据结构、输入输出等功能。

同时MATLAB又具有面向对象编程特色。

MATLAB语言包括运算符和特殊字符、编程语言结构、字符串、文件输入/输出、时间和日期、数据类型和结构等部分。

（2）开发环境MATLAB开发环境有一系列的工具和功能体，其中大部分具有图形用户界面，包括MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、帮助游览器、工作空间、文件和搜索路径等。

（3）图形处理图形处理包括二维、三维数据可视化，图像处理、模拟、图形表示等图形命令。

还包括低级的图形命令，供用户自由制作、控制图形特性之用。

（4）数学函数库有求和、正弦、余弦等基本函数到矩阵求逆、求矩阵特征值和特征矢量等。

MATLAB数学函数库可分为基本矩阵和操作、基本数学函数、特殊化数学函数、线性矩阵函数、数学分析和付里叶变换、多项式和二重函数等。

（5）MATLAB应用程序接口（API）MATLAB程序可以和C/C++语言及FORTRAN程序结合起来，可将以前编写的C/C++、FORTRAN语言程序移植到MATLAB中。

1.3 MATLAB的应用范围包括：MATLAB的典型应用包括：●数学计算●算法开发●建模、仿真和演算●数据分析和可视化●科学与工程绘图●应用开发（包括建立图形用户界面）以矩阵为基本对象第二章 Matlab基础2.1 MATLAB快速入门（1）搜索路径搜索路径也被看作是MATLAB的路径，其包含的文件被认为在路径上。

第2章 MATLAB的基础知识

第2章 MATLAB的基础知识

a=[1 2 1;2 2 1;2 1 2]; b=[1;2;3]; a/b %矩阵右除
运行程序，得到结果：
??? Error using ==> mrdivide Matrix dimensions must agree.
重新输入语句
a\b
%矩阵左除 ans = 1.0000 -0.3333 0.6667
运行程序，得到结果：
c= 0 0 1 1 1 0
说明 对于复数运算，“= =”与“～ =”运算，既比较实部， 又比较虚部。而其他运算仅比较实部。关系运算同样也可用于 常量与矩阵的比较，在这种情况下，该常量与矩阵的每一个元 素进行比较，其结果是一个与矩阵同维数的0、1矩阵。
逻辑操作符
逻辑操作符 说 明 相对应函数
-0.1667 0 0
（3）矩阵特征值运算
矩阵条件数cond( ) 矩阵的秩rank() 矩阵特征值eig ( )
矩阵范数norm( ) 矩阵的迹trace ( ) 矩阵奇异值svd ( )
例2-7 分别计算矩阵a的有关特征参数。输入以下 MATLAB语句
a=[1 2 3;4 5 6;7 8 0] [cond(a),norm(a),rank(a)]
2.MATLAB工作环境
图形窗口“Figure”
M文件窗口
3．MATLAB的M文件
所谓M文件，就是用户把要实现的命令写在一个 以.m为扩展名的文件中
M文件有两种格式（统称为M文件） 函数式M文件 程序式M文件 程序式M文件用于把很多需要在命令窗口输入的命 令放在一起，就是命令的简单叠加 函数式M文件用于把重复的程序段封装成函数供用 户调用。
&
|
逻辑与
逻辑或
and(a,b)

Matlab基础知识点

Matlab基础知识点

MATLAB讲义第一章 MATLAB系统概述1.1 MATLAB系统概述MATLAB（MATrix LABoratory）矩阵实验室的缩写，全部用C语言编写。

特点：（1）以复数矩阵作为基本编程单元，矩阵运算如同其它高级语言中的语言变量操作一样方便，而且矩阵无需定义即可采用。

（2）语句书写简单。

（3）语句功能强大。

（4）有丰富的图形功能。

如plot,plot3语句等。

（5）提供了许多面向应用问题求解的工具箱函数。

目前，有20多个工具箱函数，如信号处理、图像处理、控制系统、系统识别、最优化、神经网络的模糊系统等。

（6）易扩充。

1.2 MATLAB系统组成（1）MATLAB语言MATLAB语言是高级的矩阵、矢量语言，具有控制流向语句、函数、数据结构、输入输出等功能。

同时MATLAB又具有面向对象编程特色。

MATLAB语言包括运算符和特殊字符、编程语言结构、字符串、文件输入/输出、时间和日期、数据类型和结构等部分。

（2）开发环境MATLAB开发环境有一系列的工具和功能体，其中大部分具有图形用户界面，包括MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、帮助游览器、工作空间、文件和搜索路径等。

（3）图形处理图形处理包括二维、三维数据可视化，图像处理、模拟、图形表示等图形命令。

还包括低级的图形命令，供用户自由制作、控制图形特性之用。

（4）数学函数库有求和、正弦、余弦等基本函数到矩阵求逆、求矩阵特征值和特征矢量等。

MATLAB数学函数库可分为基本矩阵和操作、基本数学函数、特殊化数学函数、线性矩阵函数、数学分析和付里叶变换、多项式和二重函数等。

（5）MATLAB应用程序接口（API）MATLAB程序可以和C/C++语言及FORTRAN程序结合起来，可将以前编写的C/C++、FORTRAN语言程序移植到MATLAB中。

1.3 MATLAB的应用范围包括：MATLAB的典型应用包括：●数学计算●算法开发●建模、仿真和演算●数据分析和可视化●科学与工程绘图●应用开发（包括建立图形用户界面）以矩阵为基本对象第二章 Matlab基础2.1 MATLAB快速入门（1）搜索路径搜索路径也被看作是MATLAB的路径，其包含的文件被认为在路径上。

Matlab工程应用基础_2_2Matlab语言程序设计

Matlab工程应用基础_2_2Matlab语言程序设计

1、 Matlab数据类型 变量和常量 数字变量的格式 字符串 单元型变量 结构型变量 矩阵、向量 多项式
a) 变量和常量 变量(包括函数)的命名规则：由英文字母、数字和下划线 混合组成，不得包含空格和标点 ；第一个字符必须是英 文字母，最多包括31个字符； 对字母的大小写敏感。 局部变量和全局变量 永久变量（常量） 只能在某一函数体内使用，而不能从其他函数和 Matlab 工作空间访问的变量，就是局部变量。 在几个函数及M atlab函数中都能使用的变量就是全局变 量。 （全局变量名应尽可能大写，并由globe声明）
第2章 Matlab语言程序设计
关系操作符
逻辑操作符
第2章 Matlab语言程序设计
MATLAB 的关系操作符运算法则： 当两个变量是标量 a 和 b 时 ◆若 a、b 之间关系成立，则关系运算结果为 1； ◆若 a、b 之间关系不成立，则关系运算结果为 0； 当两个维数相同的矩阵 A 和 B 比较时，矩阵 A、B 比 较的是相同位置的元素，按标量的运算规则逐个进行。 关系运算的结果是一个和 A维数相同的矩阵，它的元 素由 0 和 1 组成。 当一个矩阵A 和一个标量 b 比较时，把标量 b 和矩阵 A 的每一个元素按标量关系运算规则逐个比较。关系 运算的结果是一个和数组 A维数相同的矩阵，它是由 0 和 1 组成。 优先级 由高到低为算术运算、关系运算和逻辑运算。
ans = -0.9918 >> y=sin(5*t+6) y= -0.9918
第2章 Matlab语言程序设计
表达式由变量名、运算符、数字和函数名组成。 表达式将按常规的优先纽从左至右执行运算； 优先级的规定是指数运算级别最高，乘除运算次之； 括号可以改变运算顺序； 书写表达式时，赋值符“＝”和运算符两侧允许有 空格，以增加可读性。但在复数或符号表达式中要 尽量避免空格，以防出错； 表达式的末尾加 “；” 时，Matlab系统只把数值赋 给变量， 不显示计算结果；不加“；”时， Matlab 系统将会在该条语句的下面直接显示运算结果。

第二章_MATLAB语言基础_第1节-赵亦欣

第二章_MATLAB语言基础_第1节-赵亦欣
ans的值将在下一条表达式语句执行后被刷新。
第2章 MATLAB语言基础
【例2.8】 表达式语句。 >> sqrt(2)*exp(-1*3) ans = 0.0704 >> 8*3+6/4 ans = 25.5000
表达式语句 运算结果 执行下一条 表达式语句 后，结果将 被刷新
第2章 MATLAB语言基础
第2章 MATLAB语言基础
2.1 基础知识
2.1.3 变量和语句
变量名区分字母大小写；不超过31个字 符，31个以后的字符将被忽略，字符之间不 能有空格；必须以字母打头，之后可以是任意 字母、数字或下画线；不允许使用标点符号。
第2章 MATLAB语言基础
MATLAB的一条命令行就是一条语句，
格式与书写数学表达式相近。 在命令窗输入语句，该语句可被解释运 行并给出运行结果。
第2章 MATLAB语言基础
（1）永久变量不能用clear命令清除； （2）永久变量不响应Who, Whos命令； （3）永久变量可以等于表2-1中的值； （4）被赋值的永久变量，在clear命令清除内 存或命令窗关闭再打开后，将被设为默认值；
（5）允许被0除。
第2章 MATLAB语言基础
2.1 基础知识
第2章 MATLAB语言基础
【例2.11】复数矩阵的生成及运算。 >> A=[1 2; 3 4]+[5 6; 7 8]*I % 复数矩阵的输入。 分别由实部矩阵和虚部矩阵组合而成 A= 1.0000 + 5.0000i 2.0000 + 6.0000i 3.0000 + 7.0000i 4.0000 + 8.0000i >> B=[1+2i 3+4i; 5+6i 7+8i] % 复数矩阵的输入。 直接由复数构成矩阵 B= 1.0000 + 2.0000i 3.0000 + 4.0000i 5.0000 + 6.0000i 7.0000 + 8.0000i >> C=A*B % 复数矩阵相乘。 复数矩阵乘法， 1.0e+002表 示标量100，矩阵运算中，存在直 C= 角坐标和极坐标之间的转换 1.0e+002 * -0.3500 + 0.4900i -0.5100 + 0.7700i -0.3900 + 0.7700i -0.5500 + 1.2100i

控制系统仿真_薛定宇第二章_MATLAB语言程序设计基础

控制系统仿真_薛定宇第二章_MATLAB语言程序设计基础

控制系统仿真与CAD 国家级精品课程
2014-12-31
24/70 24
2.4.4 匿名函数与inline函数

不用编写*.m，定义函数的方法
可以动态地定义函数，在科学运算中有用 二者功能重复，后者远差于前者，不再使用


匿名函数： 举例
控制系统仿真与CAD 国家级精品课程
2014-12-31

控制系统仿真与CAD 国家级精品课程
2014-12-31
3/70 3
2.1.1 常量与变量

常量（保留字符串）
eps： 机器的浮点运算误差限，默认值 i和j：虚数单位，-1的平方根，i=sqrt(-1) Inf： 无穷大量，-Inf为负无穷大 NaN：不定式（Not a Number） pi：圆周率p的双精度浮点表示
25/70 25
2.5 二维图形绘制



可以绘制出各种二维曲线 可以由数据绘图，也可以由格式绘图 本节主要内容
基本二维图形绘制语句 带有其他选项的绘图函数 二维曲线的标注方法 在MATLAB图形上添加文字标注 特殊图形绘制函数及举例 隐函数的曲线绘制

控制系统仿真与CAD 国家级精品课程


符号型数据结构

syms 命令申明符号变量
控制系统仿真与CAD 国家级精品课程
2014-12-31
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vpa(A) 显示符号变量

例2-1 显示e的前300位 其他数据结构



int8() 、int16() 、int32() 、uint16() 和 uint32() 字符串型数据：MATLAB字符串是用单引号括起来的 多维数组：三维数组是一般矩阵的直接拓展。 单元数组：多变量系统的频域响应数据存储 类与对象：传递函数对象、状态方程对象

第二章 MATLAB语言的使用与程序设计

第二章 MATLAB语言的使用与程序设计

命令历史窗口：显示已执行过的命令。在窗口的某一命令上单击鼠标 右键，会弹出菜单，对所选命令进行操作。


当前路径窗口：提供了当前路径文件的操作
演示
MATLAB的搜索路径
搜索路径是一系列文件路径的组合。当程序和命令执行 时， MATLAB 在搜索路径中查找程序或命令运行所需的函数文 件。 MATLAB 在执行搜索时按照规定的顺序。如：在命令窗口 中输入example，MATLAB将按下面的步骤来处理： 1.检查example是不是一个变量，如果是，则返回变量的值；
本章重点：
MATLAB工作环境掌握 主要文件类型及常用命令
矩阵、变量、表达式、常用函数
MATLAB语言的基本语句结构及程序调试方法
一、MATLAB系统简介
MATLAB的主要组成部分
1.MATLAB语言体系：MATLAB 语言是一种以矩阵运算为基础的高级 语言，具有条件控制、函数调用、数据结构、输入输出及面向对象等 程序语言特征，可以进行程序设计。
6 ）对矩阵的特殊操作： rot90(a) 将 a 矩阵旋转 90 度、 fliplr(a) 将 a 矩阵的列反序、 flipud(a) 将 a 矩阵的行反序、diag(a) 将向量 a 构 成对角阵( 元素放在主对角线上 )---a 为向量、triu(a) 提取矩阵的上 三角部分、reshape改变矩阵的阶数，按列的顺序重排。
逻辑运算符： 在MATLAB中，逻辑运算符有3种。 & 逻辑与。当运算双方对应元素都为非零时； 结果为1，否则，结果为0。
| 逻辑或。当运算双方对应元素有一个为非零 时；结果为1，否则，结果为0。
~ 结果为0。 逻辑非。当元素的值为 0 时，结果为 1 ，否则，
例： a=[1 0 3;0 –1 6] ， b=[-1 0 0;0 5 0.3] ，计算两矩

第二章 MATLAB语言基础(10)

第二章 MATLAB语言基础(10)

第二章 MATLAB语言基础教学重点：矩阵运算、MATLAB程序设计教学难点：基本算术运算与点运算、switch语句、try语句、for语句MATLAB是英文MATrix LABoratory（矩阵实验室）的缩写。

矩阵是MATLAB最基本、最重要的数据对象，MA TLAB的大部分运算或命令都是在矩阵运算的意义下执行的，而且这种运算定义在复数域上。

一、MATLAB编程基础1．变量MATLAB对变量名称有以下三个规定：●变量名称开头必须是英文字母，后面可以接英文字母、下划线、数字●区分大小写●变量名称长度应不超过31个字符2．预定义变量在MA TLAB中，有一些预先定义好的保留数值和函数供用户使用，这些特殊函数和数3．基本赋值语句MATLAB最基本的赋值语句结构为：变量名列表＝表达式表达式可以用分号结束，也可以用逗号或换行号结束，但它们的含义不同。

如果用分号结束，则程序运行时等式左边的变量的运行结果将不在屏幕上显示出来，否则将把左边变量的运行结果全部显示出来。

4．工作空间的管理1）who和whos可以用who或whos命令来查看程序中使用的变量表，who命令只返回一个简单的变量列表，whos命令返回全部变量的变量名（Name）、大小（Size）、元素数（Element）、字节数（Byte）、表现密度（Density）、有无复数（Complex），除了对单个变量给出相应的信息外，还将给出整个变量空间的占用情况。

2）clear可以调用clear命令来删除其中的一些不再使用的变量，这样可以使得整个工作空间更简洁。

3）exist如果用户想查询在当前的工作空间中是否存在一个变量时，可以使用exist命令来实现，改函数的调用格式为：i=exist(‘A’);返回值i表示变量名存在的形式，含义如下：i=1：表示在当前工作空间中存在一个变量名为A的矩阵i=2：表示在MA TLAB的工作路径下存在一个名为A.m的文件i=3：表示在MA TLAB的工作路径下存在一个名为A.mex的文件i=4：表示存在一个编译号的名为A.m的SIMULINK文件i=5：表示存在一个MATLAB函数A( )i=0：表示不存在和A有关的变量和文件4）size( )、length( )、ndims( )size( )返回矩阵的行数和列数length( )返回矩阵行数和列数的最大值ndims( )给出矩阵的维数5．字符串在MA TLAB中，字符串是用单撇号括起来的字符序列。

学习MATLAB编程语言的基础知识

学习MATLAB编程语言的基础知识

学习MATLAB编程语言的基础知识章节一：MATLAB编程语言的概述MATLAB是一种高级编程语言和环境，专门用于科学计算和数据分析。

它由MathWorks公司开发，已成为许多领域中研究人员和工程师的首选工具。

MATLAB具有强大的数值计算能力和丰富的功能库，可以处理各种数学问题，如线性代数、信号处理、优化和图像处理等。

此外，MATLAB还提供了交互式编程环境，使用户能够快速测试和调试代码。

章节二：MATLAB编程环境的介绍MATLAB的编程环境包括命令窗口、编辑器和调试器等组件。

用户可以通过命令窗口直接输入和执行MATLAB代码，也可以通过编辑器创建和编辑脚本或函数。

调试器功能可用于跟踪代码执行过程、检查变量的值和查找错误。

章节三：MATLAB基本语法和数据类型MATLAB的语法与传统的编程语言类似，使用分号作为语句结束符，并使用变量来存储数据。

常用的数据类型包括数字、字符串、矩阵和结构体等。

MATLAB还支持各种运算符和控制流语句，例如循环、条件语句和函数调用等。

章节四：MATLAB中的向量和矩阵操作MATLAB中的向量和矩阵操作是其特有的优势之一。

用户可以使用简洁的语法来执行向量和矩阵的数学运算，如加法、减法、乘法和除法等。

此外，MATLAB还提供了许多方便的函数来处理向量和矩阵，例如转置、求逆、矩阵乘法和行列式计算等。

章节五：MATLAB中的绘图与数据可视化MATLAB提供了强大的绘图工具箱，可以创建各种类型的图形，例如线图、散点图、柱状图和曲线图等。

用户可以使用简洁的命令来设置图形的样式、坐标轴标签和图例等。

此外，MATLAB还支持三维绘图和动画效果，使用户能够更好地呈现和分析数据。

章节六：MATLAB中的函数和脚本编程MATLAB允许用户创建自定义函数和脚本，以实现特定的计算任务。

函数是一段可重复使用的代码块，可以接受输入参数并返回输出结果。

脚本则是一系列按顺序执行的命令，用于完成特定的计算过程。

第2章 MATLAB语言程序设计基础 基于MATLABSimulink的系统仿真技术与应用(第2版

第2章 MATLAB语言程序设计基础 基于MATLABSimulink的系统仿真技术与应用(第2版
➢ MathWorks公司于2010年9月推出 ➢ 现在每年三月和九月各发布一个新版本，分别
命名为a和b版
MATLAB语言环境操作界面
➢ 命令窗口、当前目录窗口、命令历史记录窗口、 工作空间窗口；可以只使用命令窗口
MATLAB的联机帮助与电子版手册
➢ Help | MATLAB Help ➢ 全套PDF文件
➢ 函数调用语句
语句结构 一般对应于*.m函数 同一函数可以有不同的调用格式
Saturday, 2010-10- 9, 07:07:26
Slide <#> (of 42)2章：MATLAB语言程序设计基础 薛定宇、陈阳泉《基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用》清华大学出版社，2010
冒号表达式
举例 复数矩阵的输入
MATLAB语句
矩阵变换成符号型
Saturday, 2010-10- 9, 07:07:26
Slide <#> (of 42)2章：MATLAB语言程序设计基础 薛定宇、陈阳泉《基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用》清华大学出版社，2010
1.2.3 多维数组的定义
2.3.4 矩阵元素的数据变换
1.2.3 矩阵的MATLAB表示
复数矩阵为MATLAB的基本变量单元 矩阵输入
MATLAB输入语句
扩展矩阵
无需预先定义维数
Saturday, 2010-10- 9, 07:07:26
Slide <#> (of 42)2章：MATLAB语言程序设计基础 薛定宇、陈阳泉《基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用》清华大学出版社，2010
Saturday, 2010-10- 9, 07:07:26

第二章 matlab基础知识

第二章 matlab基础知识
第四种方法：利用函数logspace logspace是用来创建对数空间的向量

logspace 的基本语法
X=logspace(X1，X2，n) 该函数创建的向量第一个元素值为10X1，而最后一个元素的数值为10X2，

n为向量的元素个数，元素彼此之间的间隔按照对数空间的间隔设置 若在表达式中忽略参数n，则系统默认地将向量设置为50个元素
2.4 Matlab数据
2016/12/29 数据类型 矩阵的概念 一维数组变量的创建 二维数组变量的创建 数组元素的标识与寻访 字符串 多维矩阵 元胞 Application of Matlab Language 结构
8
2.4.1. MATLAB数据类型
数据的记述 Matlab的数只采用习惯的十进制表示，可 以带小数点和负号;其缺省的数据类型为双 精度浮点型（double）。 例如：3 -10 0.001 1.3e10 1.256e-6 其他数据类型 此外，MATLAB还提供了各种有符号、无 符号整型数据，具体参见教材表2.2。
语言。可见学习掌握这一工具的重要性。
2016/12/29
Application of Matlab Language
3
2.2 MATLAB的主要功能
功能强大
数值运算优势 符号运算优势(Maple) 强大的2D、3D数据可视化功能 许多具有算法自适应能力的功能函数
2016/12/29
10
2.4.2. 数组(array)的概念
数组的分类
一维数组，也称为向量(vector) 。
行向量(row vector)、列向量(column vector)。
二维数组(矩阵matrix)。 多维数组。 有效矩阵：每行元素的个数必须相同，每 列元素的个数也必须相同。

02第二章Matlab语言基础-Matlab教程

02第二章Matlab语言基础-Matlab教程

MATLA于分隔某一行的元素，分号用于区分不同的行. 除了分号，在输入矩 阵时，按Enter键也表示开始一新行. 输入矩阵时，严格要求所有行有相同的列 例m=[1 2 3 4 ；5 6 7 8；9 10 11 12] p=[1 1 1 1 2222 3 3 3 3] 特殊矩阵的建立： a=[ ] 产生一个空矩阵，当对一项操作无结果时，返回空矩阵，空矩阵的大小为零. b=zeros(m，n) 产生一个m行、n列的零矩阵 c=ones(m，n) 产生一个m行、n列的元素全为1的矩阵 d=eye(m，n) 产生一个m行、n列的元素的单位矩阵 e=randn(m,n) 产生一个m行、n列正态分布随机矩阵
3、数组的方向 前面例子中的数组都是一行数列，是行方向分布的 称之为行向量 数组也可以是列向 行向量. 前面例子中的数组都是一行数列，是行方向分布的. 称之为行向量 数组也可以是列向 量，它的数组操作和运算与行向量是一样的，唯一的区别是结果以列形式显示. 它的数组操作和运算与行向量是一样的，唯一的区别是结果以列形式显示 产生列向量有两种方法： 产生列向量有两种方法： 直接产生 例 转置产生 例 c=[1；2；3；4] ； ； ； b=[1 2 3 4]; c=b’
Matlab语言基础 Matlab语言基础
1）启动与退出
双击matlab图标，进入matlab命令窗口（command window） 双击matlab图标，进入matlab命令窗口（command window）,即可 输入命令语句，开始运算，或从开始菜单的程序中单击matlab进入。 输入命令语句，开始运算，或从开始菜单的程序中单击matlab进入。 单击file菜单中的Exit,或在命令窗口输入Exit并回车即可退出。 单击file菜单中的Exit,或在命令窗口输入Exit并回车即可退出。

计算机仿真技术薛定宇教材

计算机仿真技术薛定宇教材

[U,S,V]=svd(A) 例：a =
98
68
[u,s,v]=svd(a)
u=
0.7705 -0.6375
0.6375 0.7705
s=
15.5765 0
0
1.5408
2020/12/7
求矩阵A的奇异值及 分解矩阵，满足 U*S*V’=A，其中U、 V矩阵为正交矩阵 （U*U’=I），S矩阵 为对角矩阵，它的对 角元素即A矩阵的奇 异值。
>>a=[1 2 3;4 5 6]'
>>b=[1+2i 2-7i].'
a=
b=
14
1.0000 + 2.0000i
25
2.0000 - 7.0000i
36
>>b=[1+2i 2-7i]'
b = 1.0000 - 2.0000i
2020/12/7
2.0000 + 7.0000i23
2、四则运算与幂运算
单元数组：矩阵的每个元素不是数值，而是 可以存储任意类型的信息
类与对象：自行编写包含各种复杂详细信息 的变量，即类变量，变量可包含各种下级的 信息，也可重新定义运算
符号变量：区别与常规数值变量，便于公式 推导和解析求解
2020/12/7
7
补充：数值型数据的显示格式
任何MATLAB的语句的执行结果都可以 在屏幕上显示，同时赋值给指定的变量，没 有指定变量时，赋值给一个特殊的变量ans， 数据的显示格式由format命令控制。
2020/12/7
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消除子块：如果将矩阵的子块赋值为空矩阵[ ]， 则相当于消除了相应的矩阵子块。
2、矩阵的大小

第02讲 MATLAB语言基础

第02讲 MATLAB语言基础

第二讲M A T L A B语言目录一、M A T L A B语言基础 (3)§2.1.1、M A T L A B的数据 (3)1、数值表示方式 (3)2、数值显示格式 (3)3、永久变量 (4)§2.1.2、M A T L A B的运算符 (4)1、算术运算符 (4)2、关系运算符 (5)3、逻辑运算符 (5)§2.1.3、M A T L A B的函数 (5)1、基本函数 (5)2、自定义函数 (6)§2.1.4、M A T L A B的矩阵产生 (6)1、矩阵的几种样式 (6)2、直接用数据产生矩阵 (6)3、利用增量产生矩阵 (7)4、利用函数产生矩阵 (7)5、利用矩阵产生矩阵 (7)§2.1.5、M A T L A B的矩阵操作 (8)1、寻访矩阵中的数据 (8)2、修改数据 (8)3、插入、重排、提取、拉长、置空 (8)4、矩阵的规模 (8)二M A T L A B语言应用 (9)§2.2.1、矩阵运算 (9)(1)概述 (9)(2)矩阵的加减法 (9)(3)矢量积与转置 (10)(4)复数的共轭与转置 (11)(5)矩阵的乘法 (11)(6)矩阵的除法 (13)(7)矩阵的乘幂 (14)(8)解线性方程 (15)§2.2.2、多项式运算 (16)04-1(1)多项式的表示 (16)(2)多项式的值 (16)(3)多项式的根 (17)(4)多项式的系数 (17)(5)多项式的积： (18)(6)多项式的商： (18)(7)多项式的导数 (18)(8)多项式的曲线拟合 (19)§2.2.3、字符运算 (19)(1)字符数组 (19)(2)字符与数值的转换 (20)(3)字符串比较 (20)§2.2.4、符号运算 (21)(1)符号定义 (21)(2)因式分解 (21)(3)简化 (22)(4)反函数 (22)(5)求和 (23)(6)d i f f(f,v,n)-求导 (23)(7)i n t(f,v,a,b)-积分 (24)§2.2.5、N O T E B O O K操作 (24)04-2【正文】基本语句：[变量1,变量2,...]=表达式(参数1,参数2,...)常量3e8、[1,2;3,4]数据变量A=[1,2,3;4,5,6]永久变量p i、i算术运算符+、-、*、/表达式运算符关系运算符>、<、=逻辑运算符&、|、~内部函数s i n、c o s函数工具箱扩展函数i m r e a d自定义函数m y f一、M A T L A B语言基础§2.1.1、M A T L A B的数据1、数值表示方式M A T L A B环境下的数值（矩阵的元素）一般采用十进制，可以带小数点和正负号，以下数值都是合法的：5、+10、-20.56、0.0045、-1000.、1.3e-4、100e20、-0.023e-0122、数值显示格式M A T L A B内部数据运算都按双精度数据格式进行运算，不必指定数据格式。

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A
8
还可以分行输入矩阵元素
>> M=[1 2 3 456 7 8 9]
M= 123 456 789
A
9
➢使用矩阵生成函数：zeros, ones, eye, rand, randn, magic…
例：
✓全零矩阵
✓全ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ矩阵
>> M=zeros(3,3)
>> M=ones(3,4)
M=
M=
000
1111
此外，还有范德蒙矩阵、 希尔伯特矩阵、托普利兹 矩阵、帕斯卡矩阵等。
A
12
➢使用数组编辑器：交互式输入法，比较直观。
从已有向量或矩阵中计算得 到； 从外部文件读入；
➢还有其他办法吗？ A
13
（4）向量和矩阵元素的索引
➢一个元素的访问 例：
✓访问向量的一个元素
>> a=[3 6 9 2 8];
>> a(2) %访问第二个元素，单下标
第二章 MATLAB语言基础
主要内容： （1）概述 （2）创建向量 （3）创建矩阵 （4）向量和矩阵元素的索引（重点） （5）向量和矩阵的基本操作 （重点） （6）多维数组
A
1
（1）概述
➢数组:一组有序数的集合，下标是指数组元 素在数组中的序号，每个元素有唯一的下标。
➢向量:
从编程语言的角度上看，向量其实就是一维 数组;
ans = 3 6 8 2 4 1
17
>> M([1 3 5])%访问第1、3 、5 个元素， 单向量下标
ans =
314 >> M([1 2],[2,3])%访问第1、2行的第2，3列，双 向量下标；
ans =
68
45
>> M(1:3,1:2) %访问第1~3行的第1~2列，双向 量下标
ans =
000
1111
000
1111
A
10
✓单位矩阵 >> M=eye(3,3) M=
100 010 001
✓0~1之间均匀分布的随机矩阵
>> rand(3,4) ans =
0.9501 0.4860 0.4565 0.4447 0.2311 0.8913 0.0185 0.6154 0.6068 0.7621 0.8214 0.7919
36
34
12
A
18
>> M(1,:) %访问第1行的所有列
ans =
368
>> M([1 3;2 4])%矩阵做下标
ans =
31
36
>> M(:)%访问矩阵的所有元素
ans =
3
❖向量可以做向量和矩阵的下标，
ans =
6
>> a(end)%访问最后一个元素，单下标
ans =
8
A
14
✓访问矩阵的一个元素
>> M=[1 3 9;6 4 8;3 6 0] M=
139 648 360
>> M(2,2)%双下标
ans = 4
>> M(6)%单下标
ans = 6
>> M(end)%访问最 后一个元素，单下 标
ans = 0
A
15
➢若干元素的访问(向量或者矩阵做下标)
例:
✓访问向量的若干元素
>> a=[3 6 8 2 4 1]; >> a(1:3)%访问1~3个元素，单向量下标
ans =
368 >> a([1 3 5])%访问第1、3、5个元素，单向量下标
ans =
384 >> a(end-1:end)%访问最后两个元素，单向量下标
从数学的角度上看，向量就是1×N或者 N×1的矩阵，即行向量或列向量;
从物理意义上看，表示不仅有大小还有方向 的量，与标量相对应。
A
2
➢矩阵:即线性代数中定义的矩阵的概念，一 个二维的数据表，每个元素位于不同的行和 列上,从编程语言的角度看,矩阵就是二维数 组。
❖MATLAB中矩阵元素是按列存储的， C语言中是按行存储的。
ans =
41
A
16
>> a([1:3,3:-1:1])%重复访问向量 元素，单向量下标
ans =
368863 >> a([1 3;2 4])%使用矩阵做下标
ans =
38
62 ✓访问矩阵的若干元素
>> M=[3 6 8;3 4 5;1 2 6]
M=
368
345
126
A
>> a(:)%访问 向量所有元素
147
❖增量可以为负数
>> a=10:-2:2 a=
10 8 6 4 2
❖增量缺省时默认为1
>> b=1:6
b=
123456
❖冒号运算符可以与 直接输入法混用
>> a=[2 5 6:8]
a=
A
5
25678
➢使用向量生成函数linspace和logspace :
使用linspace生成线性空间向量,均匀间隔的一 组数;
❖MATLAB中的向量和矩阵都是使用1下标， 而不是C语言中的零下标。
❖MATLAB的基本运算单位就是矩阵和向 量,M语言是向量化编程的语言。
A
3
（2）创建向量
➢直接输入法:
行向量元素之间用空格(不论个数)或者逗号 隔开，列向量元素之间用分号隔开.
例: 创建向量
>> a=[1 3 5 8 9] a=
从已有向量或矩阵中计算得 到；
从外部文件读入；
➢还有其他办法吗？
A
7
（3）创建矩阵
➢直接输入法:一行中元素之间用逗号或者空 格隔开，行与行之间用分号隔开。
例：
>> M=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] >> M=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]
M=
M=
123
123
456
456
789
789
A
11
✓零均值、方差为1的高斯分布矩阵 >> M=randn(3,3) M=
0.1746 -0.5883 0.1139 -0.1867 2.1832 1.0668 0.7258 -0.1364 0.0593
✓魔方矩阵（每行每列以及对角线上元素之 和相同）
>> magic(4) ans =
16 2 3 13 5 11 10 8 9 7 6 12 4 14 15 1
13589 >> a=[1,3,5,6,9] a=
13569
A
>> b=[1;5;6;8;9] b=
1 5 6 8 9
❖也可采用对行向量 取转置的方法构造 列向量
4
➢使用冒号运算符:
一般格式为start : increment : end,分别表示初 值、增量和终值。
例:
>> a=1:3:9 a=
使用logspace生成对数空间向量,以10为底.
例:
>> a=linspace(1,10,6) a=
1.0000 2.8000 4.6000
6.4000
8.2000 10.0000
>> b=logspace(1,5,5)%指数之间均匀间隔 b=
10 100 1000 10000 100000
A
6
➢使用数组编辑器：交互式输入法，比较直观。