第1章 MATLAB概述 1.1 MATLAB的发展 1.2 MATLAB的主要功能 1.3 MATLAB系统的运行环境与安装 1.4 MATLAB系统的启动与退出 1.5 MATLAB命令窗口 1.6 MATLAB文件管理 1.7 MATLAB帮助系统 1.8 MATLAB功能演示目录目录1.1 MATLAB的发展v1980年 前 后 ， MATLAB的 雏 形 ： LINPACK 和EISPACK的接口程序。v1984年成立MathWorks公司，推出MATLAB第1版(DOS版)。v1992年推出4.0版。v1994年推出4.2版。v1997年推出5.0版。v1999年初推出5.3版。v2001年7月推出6.1版。v2004年7月推出7.0版。目录目录 1.2 MATLAB的主要功能 1. 数值计算和符号计算功能 2. 绘图功能 3. MATLAB语言体系 4. MATLAB工具箱目录目录目录目录MatlabMatlab语言的特点v编程简单，类似于其他语言，如Cv集成度更高，扩展性更好v数学问题数值解能力强大v由Maple内核构成的符号运算工具箱可以继承Maple所有解析解的求解能力v在数学、工程领域各种“工具箱”v强大的系统仿真能力，Simulink建模1.3 MATLAB的运行环境与安装 1.3.1 运行环境 1. 硬件环境 2. 软件环境 1.3.2 安装 (1)启动Windows 95/98/2000/xp/2003。 (2)将MATLAB 7.0光盘放入光驱，运行setup.exe文件。 (3)按界面提示进行操作。目录目录1.4 MATLAB系统的启动与退出1.4.1 启动有3种常见方法：(1) “开始”“程序”“Matlab”“MATLAB 7.0” 。(2)运行MATLAB系统启动程序matlab.exe。(3)建立MATLAB快捷方式在桌面上。目录目录MATLAB启动后的默认桌面为：启动后的默认桌面为：工具工具栏 1.4.2 退出也有3种常见方法： (1)在MATLAB桌面-File菜单中选择Exit MATLAB命令。 (2)在MATLAB命令窗口输入Exit或Quit命令。 (3)单击MATLAB桌面的关闭按钮。目录目录1.5 MATLAB桌面v1.5.1 菜单栏v 在MATLAB 7.0桌面的菜单栏，共包含File、Edit、View、web 、 Window和Help等6个菜单项。1.5.2 命令窗口（命令窗口（command window) 1. 命令窗口的作用命令窗口的作用 命令窗口处于窗口的右侧，用来输入数据、命令窗口处于窗口的右侧，用来输入数据、操作命令和显示运行结果。操作命令和显示运行结果。 命令窗口命令窗口(Command Window)是用户使是用户使用的主要场所，此时，可以输入变量、数组用的主要场所，此时，可以输入变量、数组及运算命令，进行一些简单的运算；用及运算命令，进行一些简单的运算；用键搜索、修改以前使用过的命令操作键搜索、修改以前使用过的命令操作, 用用clc清除窗口清除窗口; 用用help sqrt ( help input )寻求有关帮助寻求有关帮助; 2. 命令行的输入规则一个命令行输入一条命令，命令行以回车结束。一个命令行也可以输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔，若前一命令后带有分号，则逗号可以省略。如果一个命令行很长，要加续行符（三个小黑点）。目录目录3. 命令行的编辑各种编辑键，如方向键，删除键等，基本同其它软件，可见课本. 比较特殊的是：上箭头键(up)可调入前一行命令. 4. 常用操作系统命令常用操作系统命令ldisp(x) 显示x的内容，与x 的区别是：前者仅显示x的内容，后者多个x=.l diary 建立一个diary文件，如diary abc.dia. 文件名和扩展名可任取，并开始记录此后MATLAB的所有操作，用diary off停止记录，并可用type abc.dia显示记录内容.l path 显示当前搜索路径l 管理文件的命令：l what, 显示当前目录下的m, mat, mex文件l dir, 或 ls, 显示当前目录下的所有文件l cd path 改变当前目录为pathl cd, chdir, pwd, 都可显示当前的工作目录l type abc, 显示文件abc.m的内容l delete abc.m, 删除m文件abc.m(必须有扩展名)l which abc, 显示abc.m所在的目录，若要显示其它类型文件的目录，必须加扩展名.l quit, 退出MATLAB.MATLAB的通用命令的通用命令1.管理命令和函数：管理命令和函数：help在线帮助lookfor通过关键字查找帮助ver版本号path控制MATLAB的搜索路径addpath将目录添加到搜索路径rmpath从搜索路径中删除目录whatsnew显示README文件whatM文件、MAT文件和MEX文件的目录列表which函数和文件定位type列出文件doc装入超文本说明lasterr上一个出错信息error显示出错信息profile测量并显示出M文件执行的效率2.管理管理变量和工作空量和工作空间who,whos列出内存中的列出内存中的变量量目目录Length求向量求向量长度度disp显示文本和示文本和阵列列Size求求阵列的列的维大小大小clear从内存中清除从内存中清除项目目 Save将工作空将工作空间变量保存量保存到磁到磁盘mlock防止文件被防止文件被删除除Load从磁从磁盘中恢复中恢复变量量munlock允允许删除除M文件文件pack释放工作空放工作空间内存内存3.控制命令窗口控制命令窗口echo执行行过程中回程中回显M文件文件more控制命令窗口的分控制命令窗口的分页显示示format控制控制输出出显示格式示格式4.使用文件和工作使用文件和工作环境境diary在磁盘文件中保存任务inmem内存中的函数dir目录列表matlabrootMATLAB安装根目录cd改变工作目录fullfile从部分中构造文件全名mkdir建立目录fileparts文件名部分copyfile 复制文件tempdir返回系统临时工作目录名delete删除文件和图形对象tempname临时文件的唯一文件名edit编辑M文件！调用DOS命令5.启启动和退出和退出MATLABmatlabrc启动MATLAB的M文件quit终止MATLABstartup启动MATLAB的M文件功能强大的工具箱是功能强大的工具箱是MATLAB的另一特色的另一特色。MATLAB包含两个部分：核心部分和各种可选的工具包含两个部分：核心部分和各种可选的工具箱。核心部分中有数百个核心内部函数。其工具箱又分箱。核心部分中有数百个核心内部函数。其工具箱又分为两类：功能性工具箱和学科性工具箱。功能性工具箱为两类：功能性工具箱和学科性工具箱。功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能，图示建模仿真功能，文主要用来扩充其符号计算功能，图示建模仿真功能，文字处理功能以及与硬件实时交互功能。功能性工具箱用字处理功能以及与硬件实时交互功能。功能性工具箱用于多种学科。而学科性工具箱是专业性比较强的，如于多种学科。而学科性工具箱是专业性比较强的，如control,toolbox,signl proceessing toolbox,commumnication toolbox等。这些工具箱都等。这些工具箱都是由该领域内学术水平很高的专家编写的，所以用户无是由该领域内学术水平很高的专家编写的，所以用户无需编写自己学科范围内的基础程序，而直接进行高，精，需编写自己学科范围内的基础程序，而直接进行高，精，尖的研究。尖的研究。 MATLAB中与数学相关的常用的工具箱中与数学相关的常用的工具箱在命令区在命令区(Command Window)键入键入help命令命令,可查看工具箱；可查看工具箱；matlabelmat - Elementary matrices and matrix manipulation.matlabelfun - Elementary math functions.matlabspecfun - Specialized math functions.matlabmatfun - Matrix functions - numerical linear algebra.matlabdatafun - Data analysis and Fourier transforms.matlabpolyfun - Interpolation and polynomials.matlabfunfun - Function functions and ODE solvers.matlabgraph2d - Two dimensional graphs.matlabgraph3d - Three dimensional graphs.matlabspecgraph - Specialized graphs.MATLAB中与数学相关的常用的工具箱中与数学相关的常用的工具箱nnetnnet - Neural Network Toolbox.nnetnndemos - Neural Network Demonstrations.toolboxoptim - Optimization Toolbox. toolboxpde - Partial Differential Equation Toolbox.toolboxsplines - Spline Toolbox.toolboxstats - Statistics Toolbox.toolboxsymbolic - Symbolic Math Toolbox.waveletwavelet - Wavelet Toolbox.1.5.3 工件空间测量器(Workspace) 工件空间测量器处于主窗口的左上方，用来显示已经用过的变量名、变量的类型和变量的大小。每打开一次MATLAB它会自动建立一个工作空间，工作空间在MATLAB运行期间一直存在，关闭MATLAB后它会自动消失。刚打开的工作空间只有MATLAB提供的几个常量（pi,esp 等） 1.6 MATLAB文件管理1.6.1 MATLAB的目录结构1.6.2 MATLAB的搜索路径1.6.3 用户目录的设置 将用户目录设置成当前目录使用cd命令。 注意：设置的当前目录只是在当前启动的MATLAB环境下有效，一旦MATLAB重新启动，必须重新设置。目录目录 1.6.4 搜索路径的设置1. 用path命令设置搜索路径 使用path命令可以把用户目录临时纳入搜索路径。 注意: 设置的搜索路径仅在当前启动的MATLAB环境下有效，一旦MATLAB重新启动，必须重新设置。2. 用路径浏览器设置搜索路径 路径浏览器可用来设置当前目录和永久性改变搜索路径。 (1)路径浏览器的启动 (2)路径浏览器的操作目录目录1.7 MATLAB帮助系统1.7.1 帮助命令 1. help命令 help命令是查询函数语法的最基本方法，查询信息直接显示在命令窗口。 2. lookfor命令 lookfor对搜索范围内的M文件进行关键字搜索，条件比较宽松。1.7.2 帮助窗口1.7.3 帮助桌面1.7.4 在线帮助页目录目录 还 可 以 访 问 MathWorks公 司 的 主 页(http:/www.mathworks.com):目录目录小整理：MATLAB的查询命令 help：用来查询已知命令的用法。例如已知inv是用来计算反矩阵，键入 help inv即可得知有关inv命令的用法。（键入help help则显示help的用法，请试看看！） lookfor：用来寻找未知的命令。例如要寻找计算反矩阵的命令，可键入lookfor inverse，MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。找到所需的命令後，即可用help进一步找出其用法。（lookfor事实上是对所有在搜寻路径下的M档案进行关键字对第一注解行的比对，详见後叙。） 目录目录1.8 MATLAB功能演示例1.1 求解线性方程组 命令如下： a=2,3,-1;8,2,3;45,3,9; b=2;4;23; x=inv(a)*b演示如下：目录目录 a=2,3,-1;8,2,3;45,3,9; b=2;4;23; x=inv(a)*bx = 0.5531 0.2051 -0.2784 例1.2 绘制正弦曲线和余弦曲线。 命令如下： x=0:0.5:360*pi/180; plot(x,sin(x),x,cos(x) ; 目录目录例1.3 输入10个学生的成绩并对成绩按升序排序。 g=45 56 34 24 76 89 32; f=sort(g)f = 24 32 34 45 56 76 89 例1.4 设有常微分方程初值问题，试求其数值解，并与精确解相比较。 (1)建立函数文件funt.m： function yp=funt(t,y) yp=(y2-t-2)/4/(t+1); (2)求解微分方程： t0=0;tf=10;y0=2; t,y=ode23(funt,t0,tf,y0); y1=sqrt(t+1)+1; t目录目录MATLAB 的相关INTERNET资源vThe MathWorks公司官方网站产品与全套工具箱手册下载http:/www.mathworks.com第三方工具箱下载 http:/www.matlabcentral.comv缘网http:/luckweb.8866.orgvMATLAB大观园http:/www.matlab-world.com vMATLAB与应用论坛 http:/matlab.netsh.netv博士家园论坛网站 (各类数学问题)http:/www.bossh.netv一些高校的bbs浙江大学、清华大学、上海交大、西安交大等