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matlab讲义要点

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前期知识：高等数学，机械原理，液压传动，控制原理学习目标：了解基本原理、掌握基本应用、熟练使用matlab 、精通机械工程的建模和仿真 本课计划：课堂学习、课后练习、任务：要看课堂笔记引例：斐波纳西数列的递推公式为)2()1()(--+=n n n F F F ，通项表达式是什么？ 高等数学上册第48页。

斐波纳西数列在优化设计和股票分析中有用处。

第1章 了解Matlab本章要求：了解Matlab 的功能、组成第1节 Matlab 的界面1.命令窗口：输入命令和显示运行结果和寻求帮助的窗口。

第1个例子求不定积分问题:在编写代码时不能输入或者不能显示汉字解决办法：将use custom font 换成use desktop font先定义一个符号变量x syms x 设211)(xx f +=求不定积分⎰dx x f )(matlab 求解：int(1/(1+x .^2)) 详见l1_bdjf.m最重要的问题一：工作路径 查看当前工作路径的命令是 pwdmatlab 默认的路径为安装好的目录下work ，为了需要我们需要改换路径。

改换路径的方法有：（1）采用DOS 命令 mkdir('根目录名称','新目录名称')例：mkdir('d:\','mywork') 如果d 盘下没有mywork 即创建，如有就会给出警告。

进入新建文件夹 cd d:\mywork（2）采用matlab 命令 editpath ，pathtool （3）通过matlab 界面 [file]菜单->set path难点：我想将打开MATLAB 时的默认工作路径改为F:\Program\MATLAB\WorkSpace\ ,只需要在原来的默认路径(bin)下创建一个名为startup.m 的文件,内容为相对路径 cd ..\..\WorkSpace\ 或绝对路径 cd F:\Program\MATLAB\WorkSpace\即可。

再次打开MA TLAB 时便会自动执行startup.m 文件,将工作路径转至WorkSpace 下。

最重要的问题二：工作路径设置不能设置在有汉字的目录下或汉字文件夹，不支持汉字运算。

汉字用的是Unicode 编码一个字符占两个字节，字母用的是ASC Ⅱ编码，一个字母占一个字节。

到2008版才能处理汉字。

初学者容易出现的错误就是把别人的程序拷在带汉字的文件夹下，运行出现错误。

如果我们已知某个文件名，但忘了在哪个文件夹下，可以用which 命令如which FUN what 命令：M-files in the current directory 思考题：what 和dir 的区别？2.工作空间：显示数据的变量信息，包括变量名、字节大小、变量类型等。

输入 load wind 和load cities 加载了后缀为mat 的wind 和cities 数据文件 在命令窗口输入who 就可以列出空间的变量在命令窗口输入whos 可以列出名称、大小和类型 whos -file 文件名.mat 可以查看加载前的数据信息。

3.历史记录：显示所有在命令窗口输入的执行过的命令，清除历史的方法有两种4.帮助（1）help 函数名或命令名，可以显示对应的帮助信息 例如 help sin 可以得知sin 实现正弦函数的计算功能 例如对自编代码的解释，help l1_bdjf （2）联机帮助（3）演示帮助在命令窗口输入demo 或demos第2节 工作环境安装时必带虚拟java 机，在和其它程序如vc 、adams 等混合或联合编程时需要进行必要的配置。

matlab 在工作时会调用它内部所带的函数、动态链接库等。

这些函数有的是m 有的是c 文件、有的是mex 、有的是p 文件等。

matlab 为了减轻人们的编程负担，编制了很多应用函数和API 函数。

当然还有很多工具箱。

例如：figure;peaks;查看当前时间 clock 查看当前日期 date xpbombsfuntool 函数运算工具课后练习：通过菜单preference 选项进行多种设置例如字体、背景颜色等。

第3节 Matlab 的历史20世纪70年代，美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler 教授为方便学生在学习《数值计算》课程时矩阵运算而开发的FORTRAN 程序库和接口程序，取名MA TALAB 。

1983年Cleve Moler 和John Little 等用C 语言开发了第二代MA TALAB 专业版，具有数值计算及数据图形化功能。

1984年成立MathWorks 公司，推出了商业版的MA TALAB4.0版。

随后功能不断改进和完善。

第4节 Matlab 基本功能1.数值计算 （1）普通计算算术运算：+（plus ）、-（minus ）、*(times)、/(右除—即右为除数左为被除数)、\(左除—左数为除数)、幂方^(power) 注意：matlab 是以数组为基础运算的，也是以复数为基础运算的。

【例】用MATLAB 计算38- 能得到–2吗？8开立方有几个根？ 复数开方)sin (cos )]atan sin()atan [cos(22θθi r abi a b b a bi a z +=++=+=r(cosθ+isinθ)的n 次方根=r^(1/n) * (cosθ+isinθ)^ (1/n)=r^(1/n) * e^(i*(2k*pi+θ)/n)=r^(1/n) * (cos((2k*pi+θ)/n)+isin((2k*pi+θ)/n)) 其中的k=0,1,2,...(n-1)，所以:有n 个复数根%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % 一般程序%学习angle( )函数 a=-8; r=a^(1/3) m=[0,1,2];R=abs(a)^(1/3);Theta=(angle(a)+2*pi*m)/3; rrr=R*exp(i*Theta)t=0:pi/20:2*pi;x=R*sin(t);y=R*cos(t); plot(x,y,'b:'),grid hold onplot(rrr([2,3]),'o','MarkerSize',15,'Color','b')axis([-3,3,-3,3]),axis squarehold off%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%那如何利用matlab进行-8开立方呢？syms x;f=x^3+8;y=solve(f);y1=y(1)知识点：y1是什么类型的数据？ischar(y1);isnumeric(y1);iscell(y1);如何知道类型：class(y1)练习：8开立方在这里要复习一下复数开n次方的意义。

（2）符号运算定义分别用sym和syms 思考：sym与syms的不同clc;clear;syms a b;z=a+b如何定义一个复数clc;clear;a=sym('a ', 'real');b=sym('b', 'unreal');z=a+b; real(y)clc;clear;a=sym('a ', 'real');b=sym('b', 'real');z=a+b*i; real(y)clc;clear;syms a b real;y = a+b*i; real(y)知识点：将数组转化为符号矩阵A=[3 1.1 2;2 4 1.5;pi 0.5 5];B=sym(A)符号矩阵转化为数值矩阵C=double(B)思考：非数值型的符号矩阵能不能转？n=['a' 'b' 'c' 'd'; 'b' 'c' 'd' 'a'; 'c' 'd' 'a' 'b'; 'd' 'a' 'b' 'c'];D=sym(n) 2.数据处理l2_clown.mMatlab的命令：1.dos命令。

已经学过建立文件夹，设置文件夹，dir;delete 文件名;edit;exit; 查看主机ip: dos('ipconfig') 查看主机名：dos('hostname')关机dos('shutdown /s /f -t 3600');取消dos('shutdown /a')2.帮助命令；3.操作命令(部分汇总)一．常用的窗口命令help 启动联机帮助文件显示what 列出当前目录下的有关文件lookfor 对help信息中的关键词查找which 找出函数与文件所在的目录名demo 运行MATLAB的演示程序path 设置或查询MATLAB的路径二．有关文件及其操作的语句cd 改变当前的工作目录dir 列出当前目录的内容getenv 获得环境参数fopen 打开文件fclose 关闭文件三．启动与退出的命令quit,exit 退出MATLAB环境startup MATLAB自启动文件matlabrc 启动主程序四．管理变量工作空间的命令who 简要列出工作空间变量名whos 详细列出工作空间变量名load 从文件中读入变量save 列出工作空间中变量存盘clear 删除内存中的变量与函数五．对命令窗口控制的常用命令cedit 设置命令行编辑与回调的参数clc 清除命令窗口中的显示format 设置输出格式echo 显示文件中的MATLAB命令more 控制命令窗口的输出页面Matlab语言的特点：1.高级性比通用编程语言c等更高级，定义不是很严格。

例如c没有圆周率，1/0会出错，没有inf eps NaN等。

知识点：NaN的用途bdw=0.01;tpw=0.15;pos=[1/2+bdw,2/3+bdw,1/2-2*bdw,1/3-bdw-tpw];figure('NumberTitle','off','Units','normalized','Position',pos,'Color',[1,1,1]); set(gcf,'Name','试验窗');P=ones(16,16)*NaN;P(1,5)=1;P(2:14,4)=1;P(15,5)=1;P(16,6:11)=1;P(15,12)=1;P(9:14,13)=1;P(2:9,6)=1;P(9,7)=1;P(8,8)=1;P(9,9)=1;P(8,10)=1;P(9,11)=1;P(8,12)=1;P(2:14,5)=2;P(10:15,6:11)=2;P(9,8)=2;P(9,10)=2;P(9:14,12)=2;set(gcf,'Pointer','Custom','PointerShapeCData',P,'PointerShapeHotSpot',[2,5])2.通用性应用领域广泛，和其他专业软件有接口3.专用工具箱；4.GUI执行程序有丰富的界面，可以生成.exe文件，例zhizhenbiao.exeMatlab的编程规则：1.文件格式.m .fig .mdl .mat .p .asv .mex .c .h .lib .exe .dll例如hello.c知识点：查询当前工作目录下的文件种类例如i=exist('hello') 结果i=3. 或者用i=exist('hello', '种类名')'种类名'= 'var','builtin','dir', or 'file'type('hello').p为预编译文件，可以保护系统中的文件，也可以隐藏代码。

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matlab讲义汇总

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2.2 矩阵基础与操作(续)

在MATLAB下可方便地进行各种矩阵变换及运算。例如： a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] b=fix(5*randn(2,3)) ％正态分布 c=fix(10*rand(3,2)) ％均匀分布 d=fix(6*randn(3,3)) e=[1 3 5 7;2 4 6 8], f=[1 2 3 4;-1 -2 -3 -4] x1=a+b, x2=b*a, x3=a*c, x4=a*d, x5=a.*d y1=a-10, y2=diag(a), y3=diag([10 20 30]) z1=fliplr(e), z2=flipud(e), z3=reshape(e,4,2) z4=cat(1,e,f) z5=cat(2,e,f) z6=cat(3,e,f) z7=repeat(c,2,2), z8=fix(100*(10-20*rand(2,5)))/100
4 函数
MATLAB的内部函数、大量的工具箱函数、用户自已编写的专用函数
2.1 MATLAB表达式(续）
表达式举例： a＝（1＋sqrt（10））／2 b＝abs（3＋5i） c＝sin（exp（－2.3）） d＝pi＊c e＝123＊12＋345－90 注意: 当变量i和j没有使用过时,则它们表示虚数单位. pi表示圆周率.

2.2 矩阵基础与操作(续)
矩阵转置 例如: a’ b’ d1’ e’ 矩阵重排 例如： f=a(:)，d=a(3:6) 矩阵元素求和 例如: sum(a), bs=sum(b), a1=diag(a), as=sum(diag(a))求对角元素之和 矩阵下标 注意: 矩阵元素 例如: a2=a(1,3)+a(3,2) 是按列求和的! b2=sum(b(2:5)) c3=prod(d1(3:5)) g(4,2)=8 b(3,1)=[] %删除一个元素 g(1,:)=[] %删除整个一行
matlab培训讲义

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MATLAB 解方程讲师：施六五邮箱：shiliuwu@主要内容：●界面设置●编辑和调试●解方程●拟合●积分●优化一、界面的设置⏹Perference设置字体，属性等⏹Set path 添加路径,增加具体的子函数⏹Desktop→Desktop Layout→Default ⏹Command window(tab type)⏹Command history⏹帮助窗口（doc docsearch look for ）二、编辑与调试⏹M文件：函数文件和脚本文件⏹文件的命名：不能与matlab内部函数同名⏹多行注释：1.Ctrl+R,Ctrl+T 2.if o end,3.%{ %}⏹自动缩进：Ctrl+I⏹双击变量查看该程序的所有的该变量⏹做标记Ctrl+F2更多右键信息⏹设置断点，F5,F10,F11,Go until Cursor ⏹分块执行%%⏹程序中断：命令窗口输入Ctrl+C⏹cell模式%% 按住Ctrl+Enter解方程●线性方程●非线性方程●隐函数方程●带参数的方程求解●微分方程●积分方程●优化线性方程组Ax=b x=A\b矩阵的分解求解线性方程组矩阵分解是指根据一定的原理用某种算法将一个矩阵分解成若干个矩阵的乘积。

常见的矩阵分解有LU分解、QR 分解、Cholesky分解，以及Schur分解、Hessenberg分解、奇异分解等。

（具体可以查看帮助文件）非线性方程求解函数：fzero 求解单变量非线性方程的根基本用法：z=fzero('fname',x0,tol,trace)例子：初值的选取Data cursor 获取坐标ar-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81texp(-3 t) sin(4 t+2)+4 exp(-0.5 t) cos(2 t)-0.5函数：fsolve 基本用法：X=fsolve(@fun,x0,options)clc;clear;close allf{1}=inline('x-0.6*sin(x)-0.3*cos(y)'); f{2}=inline('y-0.6*cos(x)+0.3*sin(y)'); hold onh=arrayfun(@(i)ezplot(f{i},[-1,1,-1,1]),[1,2]); set(h(1),'color','r')-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81xyy-0.6 cos(x)+0.3 sin(y) = 0function y=myfun(x)y(1)=x(1)-0.6*sin(x(1))-0.3*cos(x(2)); y(2)=x(2)-0.6*cos(x(1))+0.3*sin(x(2)); end隐函数的求解给定一个隐函数的自变量，通过数值方法求解得到因变量。

MATLAB讲义(1) matlab教程

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MA TLAB讲义一．MA TLAB简介。

1．简要说明MA TLAB的发展历史：1）Matrix Laboratory,最初为矩阵运算的接口程序。

集数值计算，图形处理，图象处理，符号计算，文字处理，数学建模，实时控制，动态仿真，信号处理的功能。

2）最新版本6.52．MA TLAB的构成1）以矩阵为基本的计算单位，拥有各种控制语句，大量的函数。

2）工作环境（打开MA TLAB）Command window3）MA TLAB工具箱。

控制系统，模糊系统，通信等等。

3．安装。

二．MA TLAB入门。

1．视窗环境。

1）Command window. File/ new;preference(更改字体)；serpath(搜索路径;字符x 搜索顺序：1变量2内置函数3当前目录m文件4搜索路径中m文件eg.sin);View/Command window;Launch pad2)程序调试/编辑器：单击new2．常用命令。

1）获得帮助：help;lookfor;view/help/demos/control system toolbox2）变量及空间管理：1 变量的空间形式。

即用即删。

who,whos,clear,clc,length,dispeg. A=[0:0.1:1] length(A)2 数值输出format short(缺省显示)/rational(分数近似)/long/long e/short esym(); vpa()3)MA TLAB运算符0．算术运算符：加法减法：>>a=[1 2 3;4 5 6];b=[4 5 6;1 2 3];c=1;>>a+b,a+c,a-b乘法：a的列数=b的行数>>b=magic(3)>>a*b除法：左除/ >>1/2 右除\ >>1\21．关系运算>,>=,<,<=,==,~= 同型矩阵为对应元素比较，返回1为真，0为假eg. >>a=magic(3);b=ones(3)2．逻辑运算符&,|,~,xor(a,b),3．特殊运算符:冒号（1）m:n >>a=1:8(2)m:p:n >>a=1:2:8(3)通配符>>b=magic(4) >>b(:,2),b(2,:),b(:,1:3)>>b=[1:3;5:9](不要太为难计算机)3．数组与矩阵1）矩阵的创建：(1)直接输入>>[1,2;3,4] 或>>[1,23,4](2)使用冒号>>a=[-pi:pi;1:7]由矩阵生成矩阵>>b=a(:,2:4) (生成一般用[]，调用一般用（）)(3)特殊矩阵>>zeros(4) >>ones(4) >>magic(3)>>eye(2,3)(对角为1)2) 数组的创建：(1)直接输入：(2)>>a=linspace(初值，终值，元素个数) 与用冒号区别(3)>>b=logspace(初始指数，终结指数，元素个数)eg. >>b=logspace(0,2,3) (分析两者的内在关系)3) 数组运算：(1) 加，减，标量乘>>a=[0:10] >>a*5(2) 向量的点乘，点除，乘方：向量的对应分量相乘除乘方,点除分左除和右除。

MATLAB软件基础知识讲义(doc 74页)

MATLAB软件基础知识讲义(doc 74页)

MATLAB软件基础§1MATLAB 概述MATLAB 是MATrix LABoratory（“矩阵实验室”）的缩写，是由美国MathWorks 公司开发的集数值计算、符号计算和图形可视化三大基本功能于一体的，功能强大、操作简单的语言。

是国际公认的优秀数学应用软件之一。

20世纪80年代初期，Cleve Moler与John Little等利用C语言开发了新一代的MATLAB语言，此时的MATLAB语言已同时具备了数值计算功能和简单的图形处理功能。

1984年，Cleve Moler与John Little等正式成立了Mathworks公司，把MA TLAB 语言推向市场，并开始了对MATLAB工具箱等的开发设计。

1993年，Mathworks公司推出了基于个人计算机的MATLAB 4.0版本，到了1997年又推出了MATLAB 5.X版本（Release 11），并在2000年又推出了最新的MATLAB 6版本（Release 12）。

现在，MATLAB已经发展成为适合多学科的大型软件，在世界各高校，MATLAB已经成为线性代数、数值分析、数理统计、优化方法、自动控制、数字信号处理、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具。

特别是最近几年，MATLAB在我国大学生数学建模竞赛中的应用，为参赛者在有限的时间内准确、有效的解决问题提供了有力的保证。

概括地讲，整个MATLAB系统由两部分组成，即MATLAB 内核及辅助工具箱，两者的调用构成了MATLAB的强大功能。

MATLAB语言以数组为基本数据单位，包括控制流语句、函数、数据结构、输入输出及面向对象等特点的高级语言，它具有以下主要特点：1）运算符和库函数极其丰富，语言简洁，编程效率高，MATLAB 除了提供和C语言一样的运算符号外，还提供广泛的矩阵和向量运算符。

利用其运算符号和库函数可使其程序相当简短，两三行语句就可实现几十行甚至几百行C或FORTRAN的程序功能。