Lab1：Matlab基本概念黃衍任*1Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1What is Matlab ?How to use Matlab?o為Matrix Laboratory的縮寫，顧名思義 為矩陣式的數值運算工具。o主要用來做科學上與工程上的數值計算與 模擬的應用軟體。如數值分析、矩陣運算 、訊號處理、系統模擬、圖形繪製.o可能要 Matlab 輔助學習的課程有，應用 線性代數、數值分析、控制系統、訊號處 理等.Date2Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1Matlab的主要視窗介紹o() Command Windows 執行n下指令o() Editor Windows 存檔n編輯指令程式o() Graphic Windows 結果n顯示圖形Date3Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1Command WindowsEditor WindowsGraphic WindowsDate4Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1矩陣的表示法及輸入方式-Matlab的運算中心，所有資料皆可用矩陣代替o矩陣開始與結束，使用中括號 表示。o用逗點或空白鍵來區別矩陣中行的元素。o用分號或Enter鍵代表一列的結束。 ex： A=1 2 3;4 5 6;7 8 9; A=1 2 34 5 67 8 9;Date5Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1o由記憶體叫出A矩陣：ex：o叫出A矩陣中的元素： A(列數,行數) ex： AA =1 2 3 4 5 67 8 9 A(2,3)ans =6Date6Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1o表示整列或整行：A(：,y )、A( x,：)：ex：固定數變數 A(2,:)ans =4 5 6Date7Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1o表示矩陣中某一列中的某幾行 ex： AA = 1 2 34 5 67 8 9 B=A(3,2:3)B = 8 9Date8Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1o使用直接描述來構成矩陣：A = 起始值：增加值：結束值 ex： A=1:0.5:5A =1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 A=1:5A =1 2 3 4 5Date9Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1o向量亦可用矩陣方式來表示：nex：S1=3*X34*X28*x2、S2=3*X32n向量的係數用矩陣表示，向量之間的運算亦可用 矩陣來做運算。 S1=3 4 8 2S1 =3 4 8 2 S2=3 0 0 2S2 = 3 0 0 2Date10Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1敘述與變數oMatlab 敘述(or 指令)型式：o變數 = 表示式 (;)oMatlab 中的變數無須宣告便可使用，表示式可 用特殊符號()、函式(abs ,inv,.)及一 些變數(x ,y ,z ,.)組成。若省略“變數 =”則 Matlab 會產生一個變數 ans 來儲存運算結果 。 ex: 99/9ans =11Date11Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1o敘述後的分號(;)式表示只執行敘述不要回 應。o當一個敘述很長，可在每一列的結束前輸 入(.)用來表示指令接續到下一列。 ex： P=abs(-1); PP =1 P=abs(-1)P = 1Date12Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1oMatlab中的變數是大小寫區分的，而函式 或指令其名稱都得使用小寫。nex: 變數A, B, C, a, b, c,n 函式 abs(A) ABS(A) undefined function ex： ABS(A)? Capitalized internal function ABS; Caps Lock may be on.Date13Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1數的表示法oMatlab 使用十進位來表示數，用i,j表示虛數， 如果次方很高可用科學符號表示。nex: 6, 9.123456, -40, 35i, 1.2E-10, 2.5E20, .。oMatlab 也提供函式來表示一些常用的常數。npi nInf 無窮大的數neps 非常小的數ni、j 純虛數nNaN 無法定義的數如 0/0, Inf/Inf,Date14Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1矩陣基本運算符號o：加法運算 ：減法運算o*：乘法運算 /：右除法運算 o ：左除法運算 ：次方運算o ：共軛轉自運算 . ：轉自運算oinv：反矩陣 det：求行列式之值oC=A*BnA = C/B = C*B-1nB = AC = A-1*CDate15Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1陣列基本運算符號o.*：乘法運算 ：指數運算o./：右除法運算 .：左除法運算 ex： A=1 2;3 4 ; B=5 6;7 8; A*Bans =19 2243 50 A=1 2;3 4 ; B=5 6;7 8; A.*Bans =5 1223 32Date16Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1常用Matlab的系統指令(see Ogata:p961)o! + Dos 指令ocd d:matlabexample 跳到d槽matlabexample中 owho 察看目前工作空間使用狀況owhos 察看目前工作空間使用情形oquit,exit 離開系統osave 將變數儲存oload 讀取儲存變數ohelp +指令 查詢資訊oclear 消除所有變數 ; clear x 消除變數 xDate17Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1常用Matlab的函數指令oscalar運算 : n數的運算：oabs, exp, log, log10, sign, sqrt, ex： x=-4; y1=abs(x)y1 = 4 y2=exp(y1)y2 = 54.5982Date18Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1n三角函數：ocos, sin, tan, acos, atan,., cosh, sinh, tanh,cosh,ncomplex values: oabs, real, imag, angle, conj, ex： z=5+4j;y1=angle(z)y1 = 0.6747 y2=real(z)y2 =5Date19Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1ovector運算 :nnorm, +, -, *, omatrix運算 :neig, det, poly, rank, eye, diag, norm, expm, sqrtm, ex： A=21 67;30 54; eig(A)ans = -10.272985.2729Date20Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1opolynomial運算 :nconv, roots, ex： A=1 2 3 4; B=5 6 7 8; conv(A,B)ans =5 16 34 60 52 32Date21Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1