第1章 MATLAB概述 MATLAB简介 MATLAB启动与退出 MATLAB帮助系统,容易使用 2. 丰富的内部函数 3. 强大的图形和符号功能 4. 与其他软件和语言有良好的对接性,MATLAB全称为Matrix Laboratory，是一种功能强大的科学计算软件 。同其他高级语言相比，其具有很多优点：,1.1 MATLAB简介,1、MATLAB允许用户以数学形式的语言编写程序，用户在命令窗口中输入命令即可直接得出结果。,例1：,25=?,25,ans= 7,Goback,2、MATLAB的内部函数库提供了相当丰富的函数， 这些函数可以解决许多基本问题， 除此以外，MATLAB 还有各种工具箱。,MATLAB主工具箱 符号数学工具箱 SIMULINK仿真工具箱 控制系统工具箱 信号处理工具箱 图象处理工具箱 通讯工具箱 系统辨识工具箱 神经元网络工具箱 金融工具箱,Goback,3、 MATLAB具有强大的图形处理功能，它本身带有 许多绘图的库函数，可以很轻松地画出各种复杂的二 维和多维图形。,例2、绘制在0x6范围内的sin(2x)、sinx2 、 sin2x,plot(x,y1,x, y2,x, y3),x=linspace(0,6),y1=sin(2*x);y2=sin(x.2);y3=(sin(x).2;,1.2 MATLAB启动与退出 1.2.1 MATLAB的启动,方法一：,双击matlab图标,方法二：,“开始”,“程序”,“MATLAB”菜单,“MATLAB”,MATLAB主体界面,主窗口,标题栏,菜单栏,工具栏,Goback,命令窗口（Command Window）,各种MATLAB操作的最主要窗口,“”,运算提示符,例： x1=2+5,x1 = 7,Goback,历史命令窗口（Command History）,自动保留自安装起所有用过的 命令的历史记录,双击历史命令,清除这些历史记录,Goback,当前目录窗口 （Current Directory）,显示或改变当前目录,显示当前目录下的文件,功能,Goback,工作间管理窗口（Workspace）,显示目前内存中所有的MATLAB变量的变量名、取值以及类型,Goback,1.2.2 MATLAB的退出 1. 利用MATLAB菜单退出 单击File菜单，从中选择Exit MATLAB。 2. 使用quit/exit语句退出 在指令窗口直接输入quit/exit即可。 3. 使用热键退出 在MATLAB窗口中同时按下Ctrl+Q即可。 4. 单击窗口 可直接退出,1.3.1 帮助窗口 帮助窗口的起动 (1)通过“help”菜单 (2)单击工具栏上的问号按钮 (3)在命令窗口中执行helpwin、helpdesk或doc 2. 帮助窗口的内容 帮助主题（Contents） 帮助索引（Index） 帮助查询（Search） 联机演示（Demos）,1.3 MATLAB帮助系统,1.3.2 命令窗口查询帮助,2. lookfor+关键字,1. help+函数名,例：help sin,通过完整的或部分关键字来搜索要 查找的内容,lookfor sin 寻找与正弦相关的所有指令,第2章 MATLAB的基本使用方法 基本概念 基本运算 MATLAB的数据类型 常用函数 标点符号的使用 常用操作命令和键盘技巧,2.1 基本概念 在MATLAB中，经常用到标量、向量、矩阵和数组的概念。无论在MATLAB中变量赋何值，在内存中均以矩阵的形式存在。 标量：是11矩阵，即只含有一个数的矩阵 向量：是1n或n1的矩阵，即只有一行或一列的矩阵 矩阵：是一个矩形数组，即二维数组，其中向量和标量都是矩阵的特例，00矩阵为空矩阵 数组：有序数据的集合，为矩阵的延伸，其中矩阵和向量都是数组的特例,2.2 基本运算 MATLAB最主要的功能便是数值计算，主要有以下基本运算符号：,1、MATLAB的求值次序： （1）算式从左到右执行； （2）乘方的优先级最高，乘、除次之，最后是加减，括号的优先级别最高； （3）在有多层括号的情况下，从括号的最里面到最外面逐渐扩展。,2、MATLAB语句有两种常见的形式： （1） 表达式,1+2,ans= 3,（2）变量=表达式,在第一种情况下，计算结果自动赋给名为ans（answer）的变量；在第二种情况下， 结果自动赋给等号左边的变量，“=” 代表的是赋值操作 。,a=1+2,a= 3,一个命令行输入一条命令，命令行以回车结束, a=2,一个命令行也可以输入若干条命令，各命令之间以逗号或分号分隔。, a=2, b=3;, a=2; b=3；,a =2,a =2,2.3 MATLAB的数据类型 1. 常量 在MATLAB中有一些特定的变量，已被预定义某个特定的值，因此这些变量被称为常量。,2. 变量 在程序执行过程中其值可以变化的量为变量，变量在计算机中占有一定的存储单元，在该单元内存放该变量的值。一个变量应该有一个名字，称之为变量名。 变量的命名规则： （1）MATLAB不需对变量进行事先说明及指定类型； （2）变量名必须以英文字母开头，可以包含字母、数字和下划线，但不得出现空格和标点符号; （3）变量名最多可包含63个字符； （4）变量名区分大小写; （5）关键字不能作为变量名。,与变量相关的指令： （1）who和whos who和whos都用来列出matlab工作区中已驻留的变量清单，而whos还可以列出变量的维数和性质。 例： who Your variables are: a b whos Name Size Bytes Class a 1x801 6408 double array b 1x801 6408 double array Grand total is 1602 elements using 12816 bytes,注意：常量用who指令是查看不到的，只可随时调用,（2）clear clear用来清除工作空间中定义过的所有变量或部分变量。如果只要去除其中某几个变量，应在clear后面指明要删除的变量名称 。, a=1,b=2,a = 1 b = 2,? Undefined function or variable a., clear a, a, b,b = 2,永久变量可以修改，通过clear可以恢复原值。,pi = 2,例：, pi=2, clear, pi,ans= 3.1416,3. 复数 MATLAB的每一个元素都可以是复数，实数是复数的特例。 MATLAB语言对复数的处理十分简单，在处理复数问题时，不需进行其他任何附加操作。 定义复数格式如下： z=a+bi 或 z=a+bj z=a+b*i 或 z=a+b*j, a=2+3i a = 2.0000 + 3.0000i a=2+3j a = 2.0000 + 3.0000i b=2+3*i b = 2.0000 + 3.0000i b=2+3*j b = 2.0000 + 3.0000i, a=2 a = 2 b=3 b = 3 c=a+bi,注意：只有数字才可以与i、j直接相连，表达式或矩阵则不可以，应用*.,? Undefined function or variable bi.,4. 数据的输出格式 在MATLAB系统中，数据的存储和计算都是以双精度进行的，但是用户可以改变屏幕上显示的格式，所用指令为format。,1、short ：,显示小数点后4位数字,0.0013,0.0013333333333333333,2、long：,显示15位数字。,如果数值为整数，则按原数显示,0.00133333333333,（缺省设置）,3、short e：,对非整数值都按e方式显示，显示5位有效数字。如果数值为整数，则按原数显示,1.3333e-003,0.0013333333333333333,4、long e:,对非整数值都按e方式显示，显示15位有效数字。,1.33333333333333e-003,0.0013333333333333333,如果数值为整数，则按原数显示,5、short g:,从 short 和 short e中自动选择最佳记述方式,0.0013333333333333333,6、long g:,0.00133333333333,从 long 和 long e中自动选择最佳记述方式,0.0013333,7、hex：,十六进制表示,3ff555555555555,0.0013333333333333333,8、+,+,正、负、零分别用+、-、空格表示,显示大矩阵用,9、bank:,0.00,10、rat:,1/750,0.0013333333333333333,输出格式的控制,file,法一：,Preferences,Command Window,法二：,format 命令,format short e,例：,Numeric Format,2.4 MATLAB的常用函数 MATLAB提供了丰富的函数，只要正确调用，便可获得正确结果。,1、三角函数,2、指数运算函数,3、复数运算函数,4、取整和求余函数,sin,三角函数,sinh,asin,cos,cosh,acos,tan,atan,cot,acot,sec,csc,注意：, 小写！, 函数应该出现在等式的右边。, 后面表达式写在（ ）里，例sin(x)， 其他对它的运算和数学一样。, 三角函数以弧度为单位计算。,sin(1)表示的不是sin1而是sin57.28578,例如：,指数运算函数,exp,log,log10,log2,power(pow2),sqrt,设a=5.67,b=7.8,求, exp(a+b)/ log10(a+b),ans = 6.2677e+005, a=5.67;b=7.8;,例1：, log(b-a) ans = 0.7561,例2：已知a=3,b=4 ;求：,power(a,b),a=3;b=4 ;,或者ab,ans= 81,abs,复数运算函数,angle,real,imag,conj,complex,构造复数,角度（弧度）,模,实部,虚部,共轭,ans = 1.1071, x=1+2i;, abs(x),ans = 2.2361, angle(x),例：,ans = 1,ans = 2, real(x), imag(x),y = 2.0000 + 3.0000i,ans = 1.0000 - 2.0000i, conj(x), y=complex( 2,3 ),fix （舍小留整）,取整求余函数,round（四舍五入）,floor （向下取整）,ceil （向上取整）,mod,rem,sign, ceil(x), x=-9.8;, fix(x),ans = -9, round(x),ans = -10, floor(x),ans = -10,ans = -9,ans = 1, x=9;y=2;, rem(x,y),mod(x,y),ans = 1,ans = 1, x=9;y=-2;, mod(x,y),ans = -1, rem(x,y),ans = -1,ans = 1, mod(-9,2), rem(-9,2),rem(x,y)和mod(x,y)要求x,y必须为相同大小的实矩阵或同为标量,注意：, sign(0), sign(9),ans = -1,ans = 1,ans = 0, sign(-9),例：计算下式的结果，其中x=-3.5，y=6.7。, x=-3.5*pi/180; y=6.7*pi/180; sin(abs(x)+abs(y)/sqrt(cos(abs(x+y) ans = 0