MATLABMATLAB基础及应用基础及应用陆伟艳陆伟艳 2021.012021.01mixiao_mixiao_1 120212021课程的性质，目的和任务课程的性质，目的和任务 Matlab 是一个可视化的运算程序，被广泛地应用在科学运算领域里；它具有功能强大，使用简洁等特点，内容包括：数值运算，符号运算，数据拟合，图形图像处理，系统模拟和仿真分析等功能；此外，用Matlab仍可以进行动画设计，有限元分析等； 本课程的目的是使同学能够运用Matlab进行一般的工程运算，把握Matlab的基本技术（基本运算，矩阵处理，符号运算和图形显示技术等），为将来从事工程技术方面的产品开发，科学争论，工程运算和治理打下确定的基础；2 220212021教学基本要求教学基本要求1.明白Matlab语言特点，熟识Matlab视窗环境，把握Matlab帮忙功能的基本使用方法；2.把握Matlab中变量和函数的有关概念，以及矩阵和多项式的构造方法；把握数组运算和矩阵运算，并能够使用常用的几种常用的函数进行简洁问题的求解；3.搞清符号变量和符号表达式的定义，并能用符号运算解决一般的微积分和方程求解问题；把握Matlab程序设计的几种基本把握转移语句，学会使用简洁M文件的编程；4.把握二维平面图形和三维立体图形的绘制方法，进行数据可视化处理；懂得用户图形界面程序的构造，把握编程方法；5.能够利用Matlab进行简洁的通讯与电子工程项目的仿真3 320212021第第1 1章章 MatlabMatlab概述概述1.1，Matlab简介1.2，Matlab的工作环境1.3，Matlab帮忙系统4 4202120211.1MATLAB1.1MATLAB简介简介- -进展进展1970岁月中期 ，Cleve Moler博士开发了 ： EISPACK（特点值求解的程序库） LINPACK（解线性方程的程序库 ） 1970岁月后期， Cleve Moler编写接口程序 ：MATLAB,即MATrix和LABoratory前3个字母的组合，是“矩阵试验室”的缩写，它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言； 1983年春，Cleve Moler和John Little用C语言开发了其次代专业版 84年，两人成立了Mathworks公司,正式把MATLAB推向市场； 5 5202120211.1MATLAB1.1MATLAB简介简介- -进展进展1988年，推出MATLAB3.x版本(DOS版)； 1993年，推出MATLAB4.0版本(Win3.x)； 1997年，推出MATLAB5.0版(Windows95)； 1999年，推出MATLAB5.3版本R11(流行较广)； 2000年，推出MATLAB6.0版本R12 (Win98/Win2000) 2001年，推出MATLAB6.1 (克服6.0不支持P4，Win me,汉字等)； 2002年，推出MATLAB6.5R13(速度更快，性能更优越等)；2004年，推出MATLAB7版本R146 620212021第第1 1章章 MatlabMatlab概述概述2，MATLAB 的主要特点MATLAB 的基本单位为矩阵.MATLAB 语言以说明方式工作.具有特殊友好的人机界面；具有强大的作图和数据可视化功能.具有极强的可扩展性；3，MATLAB 的基本组成MATLAB 主程序，Simulink 动态系统仿真和 MATLAB 工具箱（ Toolbox）三大部分组成；主程序包括了 MATLAB 语言，工作环境，句柄图形，数学函数库和应用程序接口五部分.7 720212021第第1 1章章 MatlabMatlab概述概述 1.2，Matlab的工作环境 1.MATLAB的启动 桌面快捷方式启动 开头菜单方式启动 2.MATLAB和退出 Matlab菜单命令/关闭按钮 在Matlab命令窗口输入exit或quit8 820212021第第1 1章章 MatlabMatlab概述概述MATLAB的桌面环境可以包含多个窗口，这些窗口分别为历史命令窗口(CommandHistory)，命令行窗口(CommandWindow)，当前目录浏览器(CurrentDirectoryBrowser)，工作空间浏览器(WorkspaceBrowser)，目录分类窗口(LaunchPad)，数组编辑器(ArrayEditor)，M文件编辑器/调试器(Editor/Debugger)，超文本帮忙浏览器(HelpNavigator/Browser)，这些窗口都可以内嵌在MATLAB主窗体中，组成MATLAB的用户界面；其中当MATLAB安装完毕并首次运行时，显现在用户面前的界面为MATLAB运行时的缺省界面窗口，如图1-1所示；9 920212021第第1 1章章 MatlabMatlab概述概述图1-1MATLAB默认的用户界面101020212021第第1 1章章 MatlabMatlab概述概述 MATLAB6.5的缺省界面和MATLAB6.1的缺省界面相比仍是有确定变化的，主要就是在界面的左下角有一个名为“Start”的启动菜单，在这个菜单中可以执行MATLAB产品的各种工具，并且可以查阅MATLAB包含的各种资源，它的功能和MATLAB的目录分类窗口(LaunchPad)功能特殊类似；在默认的缺省用户界面中，新版本的MATLAB中没有了目录分类窗口(LaunchPad)，而是工作空间浏览器(WorkspaceBrowser)； MATLAB启动的界面可以具有多种默认的选择，用户可以通过MATLAB界面中的“View”菜单下的“DesktopLayout”子菜单下的命令选择不同的MATLAB界面，这些命令分别为：111120212021第第1 1章章 MatlabMatlab概述概述 Default:缺省的界面，如图1-1所示；包含历史命令窗口(Command History)，命令行窗口(Command Window)，此外工作空间浏览器(Workspace Browser)和当前目录浏览器(Current Directory Browser)两个窗口层叠在一起； Command Windows Only：仅包含命令行窗口(Command Window)，此时MATLAB界面的外观类似于旧版本的MATLAB； Simple:包含两个窗口命令行窗口(Command Window)和历史命令窗口(Command History)，两个窗口并列在界面中，如图1-2所示； 121220212021第第1 1章章 MatlabMatlab概述概述图1-2选择Simple菜单命令的界面131320212021第第1 1章章 MatlabMatlab概述概述 Short History和Tall History：这两个菜单命令包含的窗口类型和数量同默认的界面完全一样，不过排放的次序不同，如图1-3，1-4所示；图1-3选择ShortHistory菜单命令的界面141420212021第第1 1章章 MatlabMatlab概述概述图1-4选择TallHistory菜单命令的界面151520212021第第1 1章章 MatlabMatlab概述概述 Five Panel：包含全部的MATLAB桌面窗口，在MATLAB界面中各个窗口处于平铺状态，如图1-5所示图1-5选择FivePanel菜单命令的界面161620212021第第1 1章章 MatlabMatlab概述概述 在MATLAB用户界面的View菜单下仍有一些菜单命令可以用来选择显示在图形界面中的窗口，用户可以依据自己的喜好选择配置用户界面；在本小结提及的各种用户交互的窗口将在后续的章节中具体表达；一般情形下，建议用户选择“Command Windows Only”方式来运行MATLAB；在这种启动方式下，MATLAB的启动速度比较快，占用的资源略少；1717202120212.2.通用窗口通用窗口 MATLAB工作界面中的常用窗口包括 命令窗口 历史命令窗口 当前工作目录窗口 工作空间浏览器窗口 变量编辑窗口 M文件编辑调试窗口 全部窗口都可以单独显示，使用Undock和Dock可使窗口单独出来和返回到MATLAB工作界面中；1818202120211 1菜单和工具栏菜单和工具栏默认情形下的菜单和工具栏:【File】菜单主要用于对文件的处理；【Edit】菜单主要用于复制，粘贴等操作，与一般Windows程序的类似，在此不作具体介绍；【Debug】菜单用于调试程序；【Desktop】菜单用于设置主窗口中需要打开的窗口；【Window】菜单列出当前全部打开的窗口；【Help】菜单用于选择打开不同的帮忙系统；191920212021第第1 1章章 MatlabMatlab概述概述 4.MATLAB工具栏 用MATLAB的M文件编辑器新建一个M文件； 用MATLAB编辑器打开一个文件； 将选中的内容剪切到剪贴板； 将选中的内容复制到剪贴板； 将剪贴板中的内容粘贴到光标指定的位置； 撤消最近一次的操作； 打开Simulink浏览器； 打开MATLAB帮忙窗口；当前工作路径当前工作路径2020202120211.2.11.2.1命令窗口命令窗口(Command(CommandWindow)Window) MATLAB供应应用户使用的治理功能的人机界面，在命令窗口中输入MATLAB的命令和数据后按回车键，立刻执行运算并显示结果； 说明：命令窗口中的“”为命令提示符，表示MATLAB处于预备状态； 当在提示符后输入一段程序或一段运算式后【Enter】键，MATLAB会给出运算结果，并再次进入预备状态（所得结果将被储存在工作空间窗口中）；212120212021第第1 1章章 MatlabMatlab概述概述 5.Command Windows运用入门 1）Command Windows指令窗口简介222220212021在命令窗口内执行的MATLAB主要操作有：运行函数和输入变量；把握输入和输出；执行程序，包括M文件和外部程序；命令窗口中可直接运行MATLAB 函数，而这些函数往往又和MATLAB命令直接联系；MATLAB在命令窗口中的语句形式为：变量表达式;2323202120211.2.11.2.1命令窗口命令窗口(Command(CommandWindow)Window) MATLAB供应应用户使用的治理功能的人机界面，在命令窗口中输入MATLAB的命令和数据后按回车键，立刻执行运算并显示结果； 说明：命令窗口中的“”为命令提示符，表示MATLAB处于预备状态； 当在提示符后输入一段程序或一段运算式后【Enter】键，MATLAB会给出运算结果，并再次进入预备状态（所得结果将被储存在工作空间窗口中）；242420212021在命令窗口内执行的MATLAB主要操作有：运行函数和输入变量；把握输入和输出；执行程序，包括M文件和外部程序；命令窗口中可直接运行MATLAB 函数，而这些函数往往又和MATLAB命令直接联系；MATLAB在命令窗口中的语句形式为：变量表达式;252520212021运行函数和键入变量运行函数和键入变量 在命令窗口的提示符“”下，可以直接输入变量； 例：运算A=256/41002128 A=256/4-100*2+128%从键盘输入，并单击回车键 A=%屏幕显示的结果 -8 MATLAB语法规定，百分号“%”后面的语句为注释语句；262620212021例例 在命令窗口中输入不同的命令和数值，并在命令窗口中输入不同的命令和数值，并查看其显示方式；查看其显示方式； a=0.5 a = 0.5000 b=sin b = sin if a1 c=true %假如a (12+2*(7-4)/32（2）在上述表达式输入完成后，按【Enter】键，该指令被执行（3）在指令执行后，Matlab指令窗中将显示以下结果ans = 2373720212021第第1 1章章 Matla