第一章
- 格式:doc
- 大小:186.50 KB
- 文档页数:8
第一章基础准备及入门1.1 Desktop操作桌面的启动1.1.1Desktop操作桌面简介一操作桌面的缺省外貌1、指令窗(command window)指令、函数、表达式的运行,显示运算结果。
2、历史指令窗(command history)记录运作过指令、函数、表达式,可选择、复制、产生m文件。
3、当前目录浏览器(current directorybrowser)当前目录设置;展示相应目录上m、mdl等文件,复制、编辑和运行m文件;装载mat 数据文件。
4、工作空间浏览器(workspace browser)列出matlab 工作时所有变量名、大小、字节,可以对变量复制、编辑、提取、保存。
图1.11.2C ommand Window运行入门1.2.1Command Window指令窗简介一、独立窗口的获得1.2.2最简单的计算器使用法【例1.3.2-1求23-⨯[÷+的算术运算结果。
4)]7(212(1)用键盘在MATLAB 指令窗中输入以下内容 >> (12+2*(7-4))/3^2(2)在上述表达式输入完成后,按【Enter 】键,该就指令被执行。
(3)在指令执行后,MATLAB 指令窗中将显示以下结果。
ans =2note :1、》为指令输入提示符,2、ans 为answer 的缩写,含义为”运算答案“,它是matlab 的一个默认变量。
【例1.3.2-2】简单矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=987654321A 的输入步骤。
(1)在键盘上输入下列内容A = [1,2,3; 4,5,6; 7,8,9](2)按【Enter 】键,指令被执行。
(3)在指令执行后,MATLAB 指令窗中将显示以下结果:A =1 2 3 4 5 67 8 9note 1、必须按下enter 键,指令才会执行。
2、直接输入矩阵时,矩阵元素用空格或逗号分隔,矩阵行用分号隔离,整个矩阵放在[]里,注意标点符号一定要在英文状态下输入.3、matlab 中,不必事先对矩阵维数作任何说明,存储将自动配置。
4、指令执行后,矩阵A 被保存在matlab 的工作空间中,以备后用。
如果用户不用Clear 指令清楚它,或对它重新赋值,那么该矩阵会一直保存在工作空间中,直到Matlab 指令窗口被关闭。
5、Matlab 对字母的大小写是敏感的。
【例1.3.2-3】矩阵的分行输入。
A=[1,2,3 4,5,6 7,8,9]note: 1、对于较大的矩阵可以采用此法 2、“回车”用来分隔矩阵中的行。
【例1.3.2-4】指令的续行输入 S=1-1/2+1/3-1/4+ ... 1/5-1/6+1/7-1/8Note :1、用三个连续的黑点表示“续行”1.2.3数值、变量和表达式本节先介绍关于变量的若干规定。
一数值的记述Matalab的数值采用习惯的十进制表示,可以带小数点或负号。
以下几述斗合法。
3 -99 0.001 9.456 1.3e-3 4.5e33Note:1、在采用IEEE浮点算法的计算机上,数值的相对精度为eps,有效数字16位。
数值范围大致在10e-308~1oe309二变量命名规则1、变量名、函数名是对字母大小写敏感的。
sin是Matlab定义正弦函数Sin不是。
2、变量名的第一个字符必须是英文字母。
对于6.5版,变量名最多包含63个字符。
3、变量名不得包含空格、标点、但可以包含下划线。
三MATLAB默认的预定义变量在Matlab中有一些所谓的预定义变量(Predefined Variable)每当Matlab启动,这些变量自动产生:例如:ans 计算结果却生变量。
eps 机器零阀值pi = 3.1415 1-i=j=note:1、变量未被赋值,那么该变量将取默认值。
2、用户对标量定义,则变量的默认值被临时覆盖。
四运算符和表达式a+b a-b a*b a^b a/b or a\bnote:1、所有运算定义在复数域上。
对于方根问题,运算只返还处于第一象限的那个解。
2、Matlab用左斜杠或右斜杠分别表示“左除”或“右除”运算。
对标量而言,这两者的作用没有区别。
单独与矩阵来说“左除”或“右除”运算将产生不同的影响。
五复数和复数矩阵1、Matlab把复数作为一个整体处理(而不必像其他程序语言那样,把实部虚部分开处理。
)【例1.2.3-1】复数iez i z i z 63212,21,43π=+=+=表达,及计算321z z z z =。
(1)z1= 3 + 4i(2)z2 = 1 + 2 * i z3=2*exp(i*pi/6) z=z1*z2/z3Note :4i 表示一个完整的虚数,在4和I 之间不许“空格”存在。
建议使用此种表示方法。
【例1.2.3-2】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 - 9.0000i B =1.0000 + 5.0000i2.0000 + 6.0000i3.0000 + 8.0000i4.0000 + 9.0000i C =1.0e+002 *0.9900 1.1600 - 0.0900i 1.1600 + 0.0900i 1.3700【例1.2.3-3】求上例复数矩阵C 的实部、虚部、模和相角。
C_real=real(C) C_imag=imag(C)C_magnitude=abs(C)C_phase=angle(C)*180/pi %以度为单位计算相角C_real =99 116 116 137 C_imag =0 -9 9 0 C_magnitude =99.0000 116.3486 116.3486 137.0000 C_phase =0 -4.43654.4365 0Note :当函数中的输入量为数组时,函数将对数组元素组逐个发生作用。
而不必编写循环语句来实行。
【例1.2.3-4】 用MATLAB 计算38-能得到 –2 吗?(1)a=-8;r=a^(1/3)r =1.0000 + 1.7321i(2)m=[0,1,2]; R=abs(a)^(1/3);Theta=(angle(a)+2*pi*m)/3; rrr=R*exp(i*Theta)rrr =1.0000 + 1.7321i -2.0000 + 0.0000i 1.0000 - 1.7321i (3)图形表示:t=0:pi/20:2*pi;x=R*sin(t);y=R*cos(t); plot(x,y,'b:'),grid hold onplot(rrr(1),'.','MarkerSize',50,'Color','r')plot(rrr([2,3]),'o','MarkerSize',15,'Color','b') axis([-3,3,-3,3]),axis square hold off1.2.4 计算结果的图形表示【例1.2.4-1】画出衰减振荡曲线te y t 3sin 3-=及其它的包络线3t e y -=。
t 的取值范围是]4,0[π。
t=0:pi/50:4*pi; y0=exp(-t/3);y=exp(-t/3).*sin(3*t);plot(t,y,'-r',t,y0,':b',t,-y0,':b') grid【例1.3.4-2】画出2222)sin(yx y x z ++=所表示的三维曲面(图1.3-4)。
y x ,的取值范围是]8,8[-。
(可选)clear;x=-8:0.5:8; y=x';X=ones(size(y))*x; Y=y*ones(size(x));R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; %<5> Z=sin(R)./R; %<6> surf(X,Y,Z); % colormap(cool) %xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z')图 1.3-41.3 C ommand Window 操作要旨1.3.1指令窗显示方式的操作一 缺省显示方式在直棂窗口中,计算结果都以简洁的“SHORT ”格式显示。
注意,用户不要把数值的显示精度理解为树脂在Matlab 中的表示精度。
Matlab 运作存储都以双精度进行。
1.3.2指令窗的常用控制指令cd 设置当前工作目录 clf 清除图形窗clc 清除指令窗口显示内容clear 清除Matlab 工作空间中保存变量 dir 列出指定目录下的文件和子目录清单。
who whos 显示内存变量1.3.3 历史指令行的再运行1、 通过历史窗口2、 通过↑↓或输入以前输入过的命令前一个或几个字母。
例1.3.3-1 用户想计算51)3.0sin(21+=πy 的值,键入y1=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5)) 1.4 y1 = 0.5000 若有想输入51)3.0cos(22+=πyy2=2*cos(0.3*pi)/(1+sqrt(5)) 。
1.4.1 MATLAB 的搜索路径matlab 的所有(M MAT MEX)文件都备存放在一组结构严整的目录(闻见记)上。
Matlab 把这些目录优先次序设计为“搜索路径”上的各个节点。
此后,Matlab 工作时,就沿着词搜索路径,从各目录上寻找所需调用的文件、函数、数据。
1、 Matlab 的基本搜索过程● 当用户从指令窗口送入一个cow 指令后,Matlab 的“运作次序”如下: ● 内存检查,看是不是变量;假如不是,则进行下一步。
● 检查是不是内建函数;假如不是,则进行下一步。
● 检查当前目录,检查是否为M 文件;假如不是,则进行下一步。
● 在其它搜索路径中,检查是否有此M 文件。
Note :1、凡不在搜索路径上的内容,不可能被搜索,因此要保证自己的文件在Matlab 的搜索路径上。
2、Matlab 目录上所有函数或文件的名字,只能被调用,而要绝对避免对他们再赋值、再定义、否则会造成不可预见的错误。
1.5 Workspace Browser 和Array Editor1.5.1Workspace Browser 工作空间浏览器简介工作空间浏览器有多种应用功能:内存变量的查阅、保存和编辑。
1.5.2 现场菜单用于内存变量的查阅和删除一 内存变量查阅、删除的指令操作法【例1.7.2-1】在指令窗中运用who, whos 查阅MATLAB 内存变量。