MATLAB基础
MATLAB基础教程与实例解析
MATLAB基础教程与实例解析第一章：MATLAB介绍与安装1.1 MATLAB的定义与特点1.2 MATLAB的应用领域1.3 MATLAB的安装与配置第二章：MATLAB语法与数据类型2.1 MATLAB的基本语法2.2 MATLAB的变量与赋值2.3 MATLAB的数据类型与操作第三章：向量与矩阵操作3.1 定义向量与矩阵3.2 向量与矩阵的运算3.3 向量与矩阵的索引与切片第四章：函数与脚本文件4.1 函数的定义与调用4.2 函数的输入与输出4.3 脚本文件的编写与执行第五章：图形绘制与可视化5.1 MATLAB的绘图函数与参数5.2 绘制二维图形5.3 绘制三维图形第六章：数据分析与处理6.1 数据导入与导出6.2 统计分析与拟合6.3 信号处理与滤波第七章：优化与线性方程求解7.1 优化理论与最优化问题7.2 MATLAB中的优化函数与工具箱7.3 线性方程组的求解第八章：数值计算与数值求解8.1 数值计算的原理与方法8.2 MATLAB中的数值计算函数与工具箱8.3 数值求解与数值积分第九章：图像处理与计算机视觉9.1 图像的读入与显示9.2 图像的灰度转换与增强9.3 图像的滤波与特征提取第十章：机器学习与深度学习10.1 机器学习与深度学习的基本概念10.2 MATLAB中的机器学习工具箱10.3 使用MATLAB进行数据建模与预测在MATLAB基础教程与实例解析中，我们将逐个章节的介绍MATLAB的各个方面，帮助读者建立起扎实的基础并掌握实际应用技能。
第一章中，我们将首先介绍MATLAB的定义与特点，帮助读者了解其在科学计算、数据分析和工程设计中的重要性。
然后，我们将详细介绍MATLAB的安装与配置过程，确保读者能够成功地将MATLAB部署在自己的计算机上。
在第二章中，我们将深入探讨MATLAB的语法与数据类型。
我们将从MATLAB的基本语法开始，包括语句的结束、注释的添加和变量的使用。
matlab第一讲
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1.2 MATLAB 集成开发环境
如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，可以在第1个物理行之 后加上3个小黑点并按下回车键，然后接着下一个物理行继续写命令的 其他部分。3个小黑点称为续行符，即把下面的物理行看作该行的“逻 辑”继续。 例如：
z=1+1/(1*2)+(1*2*3)+1/(1*2*3*4)+…
系统科学研究所
1.2 MATLAB 集成开发环境
MATLAB的工具栏提供了一些命令按钮和一个当前路径列表框。
2.命令窗口
一般来说，在命令编辑区的一个命令行输入一条命令，命令行以回车 结束。但一个命令行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。例如：
x=720,y=68 x= 720 y=86 x=720;y=86 y=86
1.3MATLAB 的帮助功能
1.3.1帮助界面
进入MATLAB帮助界面可以通过以下3种方法。 单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按钮。
在命令窗口中输入”helpwin”、”helpdesk”或“doc”命令。
选择Help菜单中的”MATLAB Help”选项。 1.3.2帮助命令
1.help命令
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1.2 MATLAB 集成开发环境
检查该命令是否为MATLAB 搜索路径中其他目录下的M文件。 2.设置搜索路径
用户可以将自己的工作目录列入MATLAB搜索路径，从而将用户目录
纳入MATLAB系统统一管理。 （1）用path命令设置搜索路径 （2）用对话框设置搜索路径
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系统科学研究所
统程序设计语言一样进行程序设计，而且结合MATLAB的数值计算和
MATLAB入门指南
MATLAB入门指南MATLAB是一款功能强大的数值计算软件和编程环境，广泛应用于科学、工程和数据分析领域。
本文将为初学者提供一份MATLAB入门指南，以帮助他们快速掌握基本概念、使用技巧和常见功能。
第一部分：MATLAB基础1. MATLAB的介绍MATLAB是由MathWorks开发的高级编程语言和环境，其主要用于数值计算、数据可视化和算法开发。
它与其他编程语言相比，有着简单易学的语法和丰富的内置函数库。
2. MATLAB的安装与设置在使用MATLAB之前，您需要先下载和安装MATLAB软件。
安装过程通常是简单的，只需按照提示一步一步执行即可。
安装完成后，您可以根据需要进行一些个性化设置，如选择默认工作目录和字体大小。
3. MATLAB的基本命令和运算符MATLAB的基本命令和运算符与其他编程语言类似，包括数学运算符（加减乘除、幂运算等）、逻辑运算符（与或非等）和比较运算符（等于、大于、小于等）。
您可以使用MATLAB作为计算器来进行简单的数学计算，如计算平方根、三角函数等。
4. MATLAB的变量和数据类型在MATLAB中，您可以使用变量来存储和操作数据。
MATLAB支持多种数据类型，包括数值、字符、逻辑和结构等。
您可以使用赋值语句将数据存储在变量中，并使用变量进行计算和操作。
5. MATLAB的数组和矩阵操作MATLAB以矩阵为基础进行计算，因此对于初学者来说，了解如何创建、操作和计算矩阵是至关重要的。
您可以使用MATLAB提供的函数来创建矩阵，并使用索引和运算符对矩阵进行操作。
第二部分：MATLAB编程和算法1. MATLAB的脚本文件和函数MATLAB提供了编写脚本文件和函数的能力，以便在单个文件中组织代码。
您可以使用脚本文件来一次性执行一系列MATLAB命令，而函数则可以封装一段可重复使用的代码块。
2. MATLAB控制结构MATLAB提供了多种控制结构，如条件语句（if-else）、循环语句（for、while）和跳转语句（break、continue）。
第二章 MATLAB基础
3 ）向量是一个数学量，一般高级语言中也未引入， 它可视为矩阵的特例。从MATLAB的工作区可以查 看到：一个 n 维的行向量是一个 1 × n 阶的矩阵，而 一个n维的列向量则当成n×1阶的矩阵。 如A＝[1 2 3 4]就是一个4维的行向量。也可看成是 一个一维数组，还要看成是一个1×4阶的矩阵。
3
数据类型转换函 数 uint8 uint16 uint32 uint64 int8 int16 int32 int64
说 明 无符号8位整数 无符号16位整数 无符号32位整数 无符号64位整数 有符号8位整数 有符号16位整数 有符号32位整数 有符号64位整数
字节数 1 2 4 8 1 2 4 8
22
【例 2.8】变量赋值 >> a=3.14 a= 3.1400 >> class(a) %函数class用来是判断变量数据类 型的 ans = double %变量a是双精度的浮点型数据
23
>> a='hello!' hello! >> class(a) ans = char
%变量a重新赋值
13
>> whos Name Size a 1x1 x 1x1 y 1x1 z 1x1
Bytes Class Attributes 16 double complex 4 int32 4 int32 8 int32 complex
14
2.2MATLAB的常量及变量
2.2.1常量 常量是程序语句中取不变值的那些量。如表达式 y=0.314*x，其中就包含一个0.314这样的数值常数，它 便是一个数值常量。而在另一表达式s='Hello'中，单引 号内的英文字符串“Hello”则是一个字符串常量。
matlab基础
MATLAB基础主讲：范哲意138****8095，*************.cn，逸夫楼502/4-3101.什么是MATLAB一种用于科学工程计算的高级语言名称由来：Matrix Laboratory特点：⏹高效方便的矩阵、数组运算⏹语言简单、编程效率高（演算纸的科学算法语言）⏹可视化功能强大⏹丰富的工具箱⏹扩充能力强版本：R+年份+代码2.MATLAB系统环境MATLAB桌面工作环境⏹选项卡（菜单、工具栏）⏹命令窗口（Command Window）MATLAB的主要交互窗口，输入各种命令/显示执行结果MATLAB语句以分号“;”作为语句的结束（如果没有以分号结束？） clc命令⏹工作空间（Workspace）显示MATLAB工作内存中所有变量的名称、类型、数据结构、大小等信息 管理和查看工作空间中变量的命令：clear命令、save命令、load命令、who命令、whos命令、⏹历史记录窗口（Command History）“↑”和“↓”⏹当前目录窗口（Current Directory）工作目录path命令、pathtool命令MATLAB帮助系统⏹help命令⏹帮助窗口3.MATLAB的变量与数据类型变量⏹命名规则：✓变量名区分大小写，例如A和a表示两个不同的变量。
✓变量名最多不超过63个字符（根据MATLAB版本的不同，这个数字会有所变化）。
✓变量名开头必须是英文字母，后面可以接英文字母、下划线、数字，但不能使用空格和标点符号。
✓不能使用系统函数名和系统保留字。
不需要对变量进行声明和定义变量类型赋值语句特殊变量MATLAB特殊变量表变量名 基本意义ans 默认变量名，MATLAB将没有指定输出变量的计算结果保存到ans变量中 eps 浮点数的相对误差，如果某个量的绝对值小于eps，可以认为这个量是0 Inf或inf 无穷大，负无穷可以表示为-Infi或j 虚数单位，即1pi 圆周率NaN或nan 非数值（Not a Numbeu），例如由0/0、inf/inf运算所得出的结果realmax/realm最大/最小正实数in函数输入/输出变量数目nargin/nargoutcomputer 计算机类型version MATLAB版本字符串数据类型⏹数值类型：整数型(有符号整数型和无符号整数型)浮点型(单精度浮点型和双精度浮点型)默认数据类型是双精度浮点型⏹字符类型：用来表示字符和字符串，每个字符都有对应的ASCII数值，用一个16位数据表示⏹逻辑类型：用0和1表示逻辑假和逻辑真。
Matlab基础知识点
MATLAB讲义第一章 MATLAB系统概述1.1 MATLAB系统概述MATLAB（MATrix LABoratory）矩阵实验室的缩写，全部用C语言编写。
特点：（1）以复数矩阵作为基本编程单元，矩阵运算如同其它高级语言中的语言变量操作一样方便，而且矩阵无需定义即可采用。
（2）语句书写简单。
（3）语句功能强大。
（4）有丰富的图形功能。
如plot,plot3语句等。
（5）提供了许多面向应用问题求解的工具箱函数。
目前，有20多个工具箱函数，如信号处理、图像处理、控制系统、系统识别、最优化、神经网络的模糊系统等。
（6）易扩充。
1.2 MATLAB系统组成（1）MATLAB语言MATLAB语言是高级的矩阵、矢量语言，具有控制流向语句、函数、数据结构、输入输出等功能。
同时MATLAB又具有面向对象编程特色。
MATLAB语言包括运算符和特殊字符、编程语言结构、字符串、文件输入/输出、时间和日期、数据类型和结构等部分。
（2）开发环境MATLAB开发环境有一系列的工具和功能体，其中大部分具有图形用户界面，包括MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、帮助游览器、工作空间、文件和搜索路径等。
（3）图形处理图形处理包括二维、三维数据可视化，图像处理、模拟、图形表示等图形命令。
还包括低级的图形命令，供用户自由制作、控制图形特性之用。
（4）数学函数库有求和、正弦、余弦等基本函数到矩阵求逆、求矩阵特征值和特征矢量等。
MATLAB数学函数库可分为基本矩阵和操作、基本数学函数、特殊化数学函数、线性矩阵函数、数学分析和付里叶变换、多项式和二重函数等。
（5）MATLAB应用程序接口（API）MATLAB程序可以和C/C++语言及FORTRAN程序结合起来，可将以前编写的C/C++、FORTRAN语言程序移植到MATLAB中。
1.3 MATLAB的应用范围包括：MATLAB的典型应用包括：●数学计算●算法开发●建模、仿真和演算●数据分析和可视化●科学与工程绘图●应用开发（包括建立图形用户界面）以矩阵为基本对象第二章 Matlab基础2.1 MATLAB快速入门（1）搜索路径搜索路径也被看作是MATLAB的路径，其包含的文件被认为在路径上。
Matlab基础知识点
MATLAB讲义第一章 MATLAB系统概述1.1 MATLAB系统概述MATLAB（MATrix LABoratory）矩阵实验室的缩写，全部用C语言编写。
特点：（1）以复数矩阵作为基本编程单元，矩阵运算如同其它高级语言中的语言变量操作一样方便，而且矩阵无需定义即可采用。
（2）语句书写简单。
（3）语句功能强大。
（4）有丰富的图形功能。
如plot,plot3语句等。
（5）提供了许多面向应用问题求解的工具箱函数。
目前，有20多个工具箱函数，如信号处理、图像处理、控制系统、系统识别、最优化、神经网络的模糊系统等。
（6）易扩充。
1.2 MATLAB系统组成（1）MATLAB语言MATLAB语言是高级的矩阵、矢量语言，具有控制流向语句、函数、数据结构、输入输出等功能。
同时MATLAB又具有面向对象编程特色。
MATLAB语言包括运算符和特殊字符、编程语言结构、字符串、文件输入/输出、时间和日期、数据类型和结构等部分。
（2）开发环境MATLAB开发环境有一系列的工具和功能体，其中大部分具有图形用户界面，包括MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、帮助游览器、工作空间、文件和搜索路径等。
（3）图形处理图形处理包括二维、三维数据可视化，图像处理、模拟、图形表示等图形命令。
还包括低级的图形命令，供用户自由制作、控制图形特性之用。
（4）数学函数库有求和、正弦、余弦等基本函数到矩阵求逆、求矩阵特征值和特征矢量等。
MATLAB数学函数库可分为基本矩阵和操作、基本数学函数、特殊化数学函数、线性矩阵函数、数学分析和付里叶变换、多项式和二重函数等。
（5）MATLAB应用程序接口（API）MATLAB程序可以和C/C++语言及FORTRAN程序结合起来，可将以前编写的C/C++、FORTRAN语言程序移植到MATLAB中。
1.3 MATLAB的应用范围包括：MATLAB的典型应用包括：●数学计算●算法开发●建模、仿真和演算●数据分析和可视化●科学与工程绘图●应用开发（包括建立图形用户界面）以矩阵为基本对象第二章 Matlab基础2.1 MATLAB快速入门（1）搜索路径搜索路径也被看作是MATLAB的路径，其包含的文件被认为在路径上。
matlab基础知识
第2章基础知识本章着重介绍MATLAB的一些基础知识，包括数据类型、基本矩阵操作、运算符和字符串处理函数。
本章是MATLAB编程的基础。
2.1 数据类型MATLAB中定义了很多种数据类型，包括字符、数值、单元、结构、java类、函数句柄等类型，用户还可以自己定义数据类型。
在MATLAB中有15种基本数据类型，每种基本数据类型均以数组/矩阵的形式出现，该矩阵可以是最小的0*0矩阵到任意大小的n维矩阵。
1．数值类型数值类型包含整数、浮点数和复数3种类型。
另外MATLAB还定义了Inf和NaN两个特殊数值。
（1）整数类型MATLAB支持1、2、4和8字节的有符号整数和无符号整数。
这8种数据类型的名称、表示范围、转换函数如表2-1所示，其中转换函数可以把其它数据类型的数值强制转换为对应的整数类型。
尽可能使用字节少的数据类型，这样可以节约存储空间和提高运算速度。
表2-1 整数类型名称范围转换函数名称范围转换函数有符号1字节整数int8() 无符号1字节整数uint8()有符号2字节整数int16() 无符号2字节整数uint16() 有符号4字节整数int32() 无符号4字节整数uint32() 有符号8字节整数int64() 无符号8字节整数uint64()（2）浮点数类型MATLAB有单精度和双精度两种浮点数，其中双精度浮点数为MATLAB默认的数据类型。
这2种数据类型的名称、存储空间、表示范围和转换函数如表2-2所示。
表2-2 浮点数类型名称存储空间表示范围转换函数单精度浮点数4字节single()双精度浮点数8字节double() （3）复数类型复数包含实部和虚部。
在MATLAB中可以用i或j来表示虚部。
例如：在命令窗口中用赋值语句产生复数5+10i，代码如下：A=5+10i例如：在命令窗口用函数complex()产生复数5+10i，具体代码如下：X=5;Y=10;z=complex(x,y)（4）Inf和NaN在MATLAB中用Inf和-Inf分别表示正无穷大和负无穷大。
(完整版)Matlab入门教程
第1章MATLAB操作基础1.1 MATLAB概述1.1.2 MATLAB的主要功能1．数值计算MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，还提供了十分丰富的数值计算函数。
2．绘图功能可以绘制二维、三维图形，还可以绘制特殊图形（与统计有关的图，例如：区域图、直方图、饼图、柱状图等）。
3．编程语言MATLAB具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征，而且简单易学、编程效率高。
4．MATLAB工具箱MATLAB包含两部分内容：基本部分和各种可选的工具箱。
MATLAB工具箱分为两大类：功能性工具箱和学科性工具箱。
1.1.3MATLAB语言的特点❖语言简洁紧凑，使用方便灵活，易学易用。
例如：A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]一条语句实现了对3x3矩阵的输入。
❖语句功能强大，一条语句相当于其它语言的一个子程序，例如fft。
❖语句简单，内涵丰富。
同一个函数有不同的输入变量和输出变量，分别代表不同的含义。
❖Matlab既具有结构化的控制语句（if、for、while）又支持面向对象的程序设计。
❖方便的绘图功能。
❖包含功能强劲的工具箱。
❖易于扩展。
1.1.4 初识MATLAB例1-1 绘制正弦曲线和余弦曲线。
x=[0:0.5:360]*pi/180;plot(x,sin(x),x,cos(x));例1-2 求方程3x4+7x3+9x2-23=0的全部根。
p=[3,7,9,0,-23]; %建立多项式系数向量x=roots(p) %求根例1-3 求积分quad('x.*log(1+x)',0,1)例1-4 求解线性方程组。
a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9];b=[4;2;17];x=inv(a)*b1.2 MATLAB的运行环境与安装1.2.1 MATLAB的运行环境硬件环境：(1) CPU(2) 内存(3) 硬盘(4) CD-ROM驱动器和鼠标软件环境：(1) Windows 98/NT/2000 或Windows XP(2) 其他软件根据需要选用1.2.2 MATLAB的安装运行系统的安装程序setup.exe，可以按照安装提示依次操作。
《MATLAB基础》课件
Matlab的用途
算法开发
Matlab提供了丰富的数学函数库，方便 用户进行算法开发。
数据可视化
Matlab具有强大的绘图和可视化功能， 可以方便地绘制各种图表。
数据分析
Matlab提供了统计分析工具箱，可以进 行数据分析和处理。
微分方程求解
使用Matlab的符号计算功能和数 值求解方法，如`dsolve`和 `ode45`等，可以求解常微分方程 和偏微分方程。
数据分析
数据导入与预处理
使用Matlab的数据导入工具箱，如`readtable`、`readmatrix`等 ，可以方便地导入各种数据格式，并进行数据清洗和预处理。
并进行预测。
聚类算法
Matlab提供了K均值聚类 、层次聚类等聚类算法， 可用于数据聚类和分组。
特征选择与降维
使用Matlab的特征选择和 降维函数，如`fitcdiscr`、 `pca`等，可以提取关键特
征和降低数据维度。
谢谢您的聆听
THANKS
的计算顺序。
流程控制
总结词
掌握Matlab中的流程控制语句及其用法 。
VS
详细描述
Matlab提供了多种流程控制语句，如ifelse语句、switch-case语句和循环语句 （for和while）。这些语句用于控制程序 的执行流程，实现条件判断和重复执行等 功能。
03
Matlab矩阵运算
矩阵的创建
总结词
介绍矩阵的特征值和特征向量运算
详细描述
在Matlab中，可以使用eig函数来计算矩阵的特征值和特 征向量。例如，计算一个3x3的矩阵的特征值和特征向量 可以使用[V,D] = eig(A)的形式，其中V是特征向量矩阵， D是对角线元素为特征值的矩阵。
第1章matlab基础知识
2．Edit菜单
Undo：取消输入。 Redo：重新输入。 Cut：剪切。 Copy：复制。 Paste：粘贴。 Paste to Workspace：将所选内容粘贴到 工作空间。 Select All：全选。 Delete：删除。 Find：寻找。 Find Files：在指定的文件或路径中寻找。 Clear Command Window：清除命令窗口 中的显示。 Clear Command History：清除命令历史窗 口中的显示。 Clear Workspace：清除工作空间变量。
在命令窗口中运行的命令，都会被保留在Command History（命令历史）窗口中，并且标明指令运行 的日期和时间。
1.3.5 Workspace
用于存储各种变量 和结果的内存空间 ，其中显示了工作 空间中所有变量的 名称、大小、最大 及最小值，可以对 变量进行观察、编 辑、保存和删除等 操作。
（2）直观
程序语言设计符合人们的思维习惯和数学表达方式。 丰富的二、三维图形及动画，对计算结果进行可视化 显示，给用户以直观的认识。 Simulink的仿真环境，省去了用户画图布线的烦恼。
（3）简单
丰富的函数库和工具箱，使用户不必进行具体代码的 编写，只需调用简单的函数指令，就可以执行任务操 作，解决问题。 所有数值对象都默认以双精度浮点类型数组存储，无 须用户进行数据类型的声明和转换。
Save Layout：保存当前布局。 Organize Layout：组织布局。 Command Window：显示或隐藏命令窗口。 Command History：显示或隐藏命令历史窗口。 Current Folder：显示或隐藏当前文件夹。 Workspace：显示或隐藏工作空间。 Help：显示或隐藏帮助。 Profiler：显示或隐藏性能分析器。 File Exchange：用于实现文件的切换。 Editor：显示或隐藏编辑器。 Figures：显示或隐藏图形显示窗口。 Web Browser：打开网络浏览器。 Variable Editor：用于显示变量编辑器。 Comparison Tool：打开对照工具。 Toolbars：显示或隐藏工具栏。 Titles：显示或隐藏窗体标题。
MATLAB 基础
一、简介 MATLAB是一门计算机程序语言，取名源于Matrix Laboratory，意在以矩阵方式处理数据。一般认为MATLAB的 典型应用包括：数值计算与分析、符号运算、建模与仿真、数 据可视化、图形处理及可视化、基于图形用户界面的应用程序 开发。 MATLAB7.3.0启动后界面如图？？？所示。
则得x=-1.3000 1.7321 4.8000 又如键入a(4,3)=6.5,则得 a=
0
1.3000
Байду номын сангаас
1.0000 2.0000 3.0000 4.0000 5.0000 6.0000 7.0000 8.0000 9.0000 0 0 6.5000 给全行赋值，可用冒号。 如给a的第5行赋值。键入a(5,:)=[5,4,3]得 a= 1.0000 2.0000 3.0000 4.0000 5.0000 6.0000 7.0000 8.0000 9.0000 0 0 6.5000 5.0000 4.0000 3.0000 要取出a的第2、4 行及第1、3列交点上的元素取出，构 成一个新矩阵b。 可键入b=a([2,4],[1,3])得 b= 4.0000 6.0000 0 6.5000 要抽除a中的第2、4、5行，可利用空矩阵[]（指没有元 素的矩阵，对任何一个矩阵赋值[]，就是使它的元素都 消失，注意它与“零矩阵”不同）。 键入 a([2,4,5],:)=[]得 a= 1 7 2 8 3 9
（二）矩阵的初等运算 1、矩阵的加减乘法 （1）矩阵加减法 两矩阵相加（减）就是其对应元素的相加（减），通过+、-运算符实 现，要求相加（减）的两个矩阵的结构必须相同。用MATLAB的size语 句来检查结构是否相同。例如： 键入 [m，n]=size(fb)得 m= 5 n=
MATLAB基础知识
一、1、数学建模基础知识及常用命令一、界面窗口介绍：1 命令窗口（command window），窗口中输入命令，回车实现计算或绘图功能。
2 工作空间窗口（work space）运行matlab命令时所产生的变量都被加入到工作空间，该窗口可以显示命令窗口中已输入的变量的名称，数值等。
3 命令历史窗口（command history）显示所有执行过的命令，选定某个命令时可以双击或按F9执行。
4 当前目录窗口（Current folder）显示当下目录下的文件信息。
二、常用运算1、算术运算符加 + 减 - 乘 * 左除 / 右除 \ 乘方 ^注意：在普通的数值运算中，左除为我们常用的除法形式，左除右除结果比较像逆运算，如1/2 和1\2结果互为倒数，但在矩阵的运算中，结果完全不一样，类似于左乘和右乘结果一般会不一样。
运算的优先级：从左到右，幂运算最高优先级，乘除法具有相同次优先级，加减法具有相同的低优先级，括号可以用来改变优先次序。
大家可以进行几个普通计算（练习10分钟）1、325+47⨯÷ 2、4 59+986-2.7+55-1033.5+20⨯（）29（）2、数据显示格式默认情况下，matlab显示小数点后4位小数，可以利用format命令改变显示格式（一般写在要改变的数值的命令前）：format short 小数点后4位format long 小数点后15位format bank 小数点后2位（以上为三个常用的）format rat 最接近的有理数如以 为例：>> pi=>> format long>> pi>> format rat>> pians =355/113>> format bank>> pians =>> format short>> pians =三、matlab变量1、变量赋值形式变量=表达式（数值）或表达式（数值）其中，“=”为赋值符号，将右边表达式的值赋给左边变量（上面左的含义），当不指定输出变量时，matlab将表达式的值赋给临时变量ans（右的含义）。
第二章 MATLAB基础知识
2.2 数组及其运算
例 ascii_a=double(a) %将字符转换为相应的双精度值 ascii_a = Columns 1 through 13 84 104 105 115 32 105 115 32 97 110 32 101 120 Columns 14 through 19 97 109 112 108 101 46 例 char(ascii_a) %将双精度值转换为字符 ans = This is an example. 例 w=find(a>=‘a’&a<=‘z’); %查找所有小写字母的位置 ascii_a(w)=ascii_a(w)-32; %将小写字母ascii值转换为大写 char(ascii_a) %将双精度值转换为字符 ans = THIS IS AN EXAMPLE.
2.2 数组及其运算
2.2.2 数组的运算
运算 加 运算符 + 表达式 a+b
减 乘 除 幂 点乘 点除 点幂
*
/或\ ^ .* ./或.\ .^
a-b a*b
a/b或a\b a^b a .* b a ./ b或a.\b a.^b
2.2 数组及其运算
例 a=3 14 7 1 4 9 3 6 10 b=2 8 3 2 10 0 11 2 7 a+b ans= 5 22 10 3 14 9 14 8 17
2.2 数组及其运算
高维数组的创建
直接通过“全下标”元素赋值方式创建高维数组； 由若干个同样大小的低维数组组合成高维数组； 由函数ones、zeros、rand、randn直接创建标准
高维数组；
借助cat、repmat、reshape等函数构造高维数组。
Am
MATLAB入门基础
MATLAB入门教程1．MATLAB的基本知识1-1、基本运算与函数在MATLAB下进行基本数学运算，只需将运算式直接打入提示号（>>）之後，并按入Enter键即可。
例如：>> (5*2+1.3-0.8)*10/25ans =4.2000MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans，代表MATLAB运算後的答案（Answer）并显示其数值於萤幕上。
小提示：">>"是MATLAB的提示符号（Prompt），但在PC中文视窗系统下，由於编码方式不同，此提示符号常会消失不见，但这并不会影响到MATLAB的运算结果。
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x：x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25x = 42此时MATLAB会直接显示x的值。
由上例可知，MATLAB认识所有一般常用到的加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）的数学运算符号，以及幂次运算（^）。
小提示：MATLAB将所有变数均存成double的形式，所以不需经过变数宣告（Variable declaration）。
MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收，而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用，使用者可专心致力於撰写程式，而不必被软体枝节问题所干扰。
若不想让MATLAB每次都显示运算结果，只需在运算式最後加上分号（；）即可，如下例：y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);若要显示变数y的值，直接键入y即可：>>yy =-0.0045在上例中，sin是正弦函数，exp是指数函数，这些都是MATLAB常用到的数学函数。
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数：小整理：MATLAB常用的基本数学函数abs(x)：纯量的绝对值或向量的长度angle(z)：复数z的相角(Phase angle)sqrt(x)：开平方real(z)：复数z的实部imag(z)：复数z的虚部conj(z)：复数z的共轭复数round(x)：四舍五入至最近整数fix(x)：无论正负，舍去小数至最近整数floor(x)：地板函数，即舍去正小数至最近整数ceil(x)：天花板函数，即加入正小数至最近整数rat(x)：将实数x化为分数表示rats(x)：将实数x化为多项分数展开sign(x)：符号函数(Signum function)。
MATLAB 基础
MATLAB基础一、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1.1 MATLAB的发展1980年前后，MATLAB的雏形：LINPACK EISPACK的接口程序。
1984年成立MathWorks公司，推出MATLAB第1 (DOS版)。
1993年推出4.0版。
1994年推出4.2版。
1997年推出5.0版。
1999年初推出5.3版。
2001年7月，推出6.1版。
2002年6月，推出6.5版。
2004年5月，推出最新版本7.0版。
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、神经元络工具箱、金融工具箱等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，windows2000/XP。
(2)将MATLAB 6.5光盘放入光驱，运行setup.exe文件。
(3)按界面提示进行操作。
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”→“Matlab6.5”。
（2）运行MATLAB系统启动程序matlab.exe。
（3）建立MATLAB快捷方式。
操作桌面的缺省外貌1.4.2 退出也有3种常见方法：(1)在MATLAB命令窗口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命令窗口的关闭按钮。
matlab基础
1.MATLAB 初步1.1命令的执行与显示在Windows中，用鼠标双击MATLAB图标即可启动MATLAB for Windows。
MATLAB 的命令提示符为“>>”。
MATLAB的命令也称语句或函数，在本文中名词“命令”“语句”及“函数”在许多情况下并没有多大差别。
在命令行中，键入命令并按回车（Enter）就可以执行命令。
执行结果或其它与命令执行相关的信息将随后显示在屏幕上。
例如>>whyStup id ques tion.这里，“>>”是命令行提示符，“why”是命令，“Stupid ques tion.”是执行结果。
在MATLAB中，命令wh y的功能是向屏幕输出一个随机字符串。
又比如>>y=lo g(0)Warn ing:Log of zer oy =-Inf语句y=log(0)的意思是对0求自然对数，函数log的返回值被赋给变量y。
MATLAB在运行时除给出了运算结果为负无穷大（-In f）外，还显示出了对零求对数的告警。
在命令的末尾加上分号“;”，表示不显示函数的返回值或语句的运算结果。
例如>>y=lo g(0);Warn ing:Log of zer o只显示告警信息而不显示运行结果。
此时y仍然被赋值为-Inf。
一行中可以有多条命令，命令与命令之间应用逗号“,”或分号“;”隔开。
以逗号结尾的命令显示结果，以分号结尾的命令不显示结果。
例如>>y=lo g(0);b=1/0,a=atan(b)*180/pi;aWarn ing:Log of zer oWarn ing:D iv ide by zerob =In fa =90这里，“y=log(0);”只显示告警信息而不显示运行结果。
“b=1/0,”既显示告警信息（被零除：Div ide b y zero），也显示运行结果（无穷大：In f）。
语句“a=at an(b)*180/p i;”被运行但结果未显示。
学习matlab(Matlab基础知识)
第二讲Matlab基础知识1.标识符把标志变量、常量或文件名的特定字符称为标识符，Matlab规定必须是英文字母、阿拉伯数字和下划线等符号组成的字符串，第一个符号必须是英文字母。
2.Matlab中的数据及变量类型有三种类型的基本数据：（1）数值型数据，简称数值（Double Array）：一般输入的数字均为数值数据，包含实数、复数。
（2）字符串型数据，简称字符量（Char Array）：用英文格式单引号加以界定的数字、字符、各种符号、表达式、方程式和汉字等。
（3）符号型数据，简称符号量（Sym Object）：用sym和syms可以把字符、表达式、方程、矩阵等定义成数学符号，称为符号型数据，运算结果为数学表达式。
在命令窗口中键入class（a），回车可知已有变量a是哪一种类型的数据。
3.变量名及赋值（略）2.1 数值矩阵2.1.1 永久性数值变量名除了i、j、pi、eps（浮点运算相对精度10-52）、Inf、NaN外还有，realmin(最小正浮点数2-1022)、realmax(最大正浮点数21023)。
2.1.2 数值矩阵的创建1.直接输入法>>a=[1 6 1;4 6 2;9 3 8];>> b=[2-3i,3+5i,2i;3,9i,6;5-i,7i,4];3．变换矩阵结构的命令flipud(a)——输出矩阵a上下翻转后的矩阵；fliplr(a)——输出矩阵a左右翻转后的矩阵；rot90(a,k)——输出矩阵a沿逆时针旋转k个90度后的矩阵，k为正负整数；rot90(a)——输出矩阵a逆时针旋转90度后的矩阵；reshape(A,m,n)——输出一个m×n=k阶矩阵，它是由矩阵a的k个元素重新排列构成的矩阵，重排前后元素在矩阵中的符号不变。
4.一批特殊向量（行矩阵）的创建（1）等差数列型向量的创建增量输入法：t=a:h:b或t=[a:h:b]，>> t=(a:h:b)，a、b为起始值，h为公差，可正，可负，省略时为1.例如>> t=0:0.1:2*pi线性等分命令t=linspace(a,b,n)，a、b为起始值，n为（b-a）的等分点个数。
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1．1 MATLAB与控制系统仿真
1．1．1 控制系统与系统仿真
一般来说，控制系统仿真过程可以分为五个步骤： （1）系统建模：根据要分析的控制系统，建立相应的数学模型。 （2）仿真算法：找到合适的仿真算法。 MATLAB已经被确认为 准确、可靠的科学计算标准软件。
（3）仿真语言：应用仿真语言编写计算程序。MTLAB语言有 非常突出的优点，是控制系统仿真首选的仿真语言。 （4）仿真计算：根据初步的仿真结果对该数学模型进行验证。
第二部分 模糊控制系统设计—模糊逻辑工具箱应用
本部分主要讨论MATLAB模糊逻辑工具箱在模糊控制系统设 计中的应用。
模糊逻辑控制系统特点 模糊逻辑控制系统基本结构原理 使用GUI工具建立FIS系统 与Simulink一起工作
2
第三部分 神经网络与应用—神经网络工具箱应用
本部分主要讨论MATLAB神经网络工具箱及其GUI工具的应 用。
1. 2. 3 MATLAB的主要管理命令
help 命令: help exp，help simulink等； lookfor命令: lookfor 关键词，例： lookfor fourier； demo: 运行演示程序；
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who命令：列出当前工作空间的变量； whos 命令: 列出当前工作空间的变量(长表)； clear 命令：清除工作空间的所有变量； save 和 load命令:
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1．2 MATLAB简介
1. 2. 1 MATLAB的基本结构及环境
就其使用效果而言，MATLAB可以被认为是一种解释性编 程语言。其优点在于语法简单，程序易于调试，交互性，且 单一语句的效率很高。正因为如此，它被称为第四代编程语 言。在图1－2－1中的语言内核及编译控制程序运行部分提供 了该语言的运行环境。图1－2－1 从外部表现来说，在Windows98/2000/XP系统环境下安装 好MATLAB后 ， 双击MATLAB图标或从 “ 开始”菜单打开 MATLAB，即可进入MATLAB集成环境，也就是MATLAB命 令窗（MATLAB Command Window)。在后台，与该命令窗对 应的是其工作空间(Workspace)。MATLAB的所有变量，运算 结果均存贮在这个空间中，并由该空间管理我们所有输入的命 令和函数调用。命令窗外形如图1－2－2 所示。
在 MATLAB的Command Window中可以方便地将数据 存成文件， 也可以随时调用数据文件 。这可通过选择 Command Window的菜单项File\ Save Workspace As…来实 现。注意，所有MATLAB的数据文件后缀名必须为mat, 即： XXX.mat。 数据的存储和调用，除了菜单操作之外，还可以直接 在工作空间中输入命令。键入命令save，则将工作空间中 所 有 变 量 存 入 到 磁 盘 上 的 MATLAB.mat 文 件 中 ， 当 MATLAB再被运行时，键入命令1oad，则将这些变量从 MATLAB.mat文件中调出并重新装入到MATLAB的工作空 间中去。
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save和1oad命令的后边也可以跟文件名和指定的变量名， 若仅是直接使用save和load命令，则只能将所有变量存入 到MATLAB.mat文件中和从MATLAB.mat文件中将所有变 量重新装入工作空间，而加上文件名和指定的变量名后可 实现好几种功能，如：Save sy将所有变量存入到sy.mat文 件中；1oad sy 将变量从sy.mat文件中调出来，放入当前的 工作空间中；若欲存入指定的变量到某个文件中，可使用 save sy x y；load sy x y将存入的指定变量 x,y从 sy.mat文件 中重新调出到当前工作空间中。此外，SIMULINK也可产 生.mat文件，其调用方法与上述方法相同。
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1. 1. 2 MATLAB及其课程学习
MATLAB 具有计算机语言的属性，因此可以看作是一种使 用方便、语句效率很高、更接近于人们思维和表达习惯的一种 计算机语言。
MATLAB 更可以被认为是一种进行科学研究的强有力工具。 理由是具有由各领域顶尖科学家参与开发的、功能丰富的工具 箱。在这些工具箱的支持下，人们在各个研究领域几乎都可以 找到它的应用。
感知器(Perceptron) 线性神经网络(Linear network) BP网络 (Back Propagation network) 径向基函数网络(Radial Base Function network, RBF) 神经网络图形用户界面应用 神经网络Simulink模型设计
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参考教材：
《MATLAB控制系统辅助设计…工程师工具软件应用系列》 欧阳黎明编著，国防工业出版社。
பைடு நூலகம்
《Matlab神经网络与应用》，董长虹编著，国防工业出版社。
《Matlab模糊逻辑工具箱的分析与应用》，闻新等编著，科 学出版社。
其它相关教材
第一部分 MATLAB基础及其基本应用
第一章 MATLAB 基础
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1．1．4 MATLAB语言的主要特点
（1）具有丰富的数学功能 包括矩阵各种运算。如：正交变换、三角分解、特征值、 常见的特殊矩阵等。 包括各种特殊函数。如：贝塞尔函数、勒让德函数、伽码 函数、贝塔函数、椭圆函数等。 包括各种数学运算功能。如：数值微分、数值积分、插值、 求极值、方程求根、FFT 、常微分方程的数值解等。 （2）具有很好的图视系统 可方便地画出两维和三维图形。 高级图形处理。如：色彩控制、句柄图形、动画等。 图形用户界面GUI制作工具，可以制作用户菜单和控件。 使用者可以根据自己的需求编写出满意的图形界面。
（5）使用方便，具有很好的扩张功能。 使用MATLAB语言编写的程序可以直接运行，无需编译。 可以把M文件转变为独立于平台的EXE可执行文件。 MATLAB的应用接口程序API是MATLAB提供的十分重要 的组件 ，由 一系列接口指令组成 。用户就可在FORTRAN 或C中 ， 把MATLAB当作计算引擎使用 。
MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 两词的前三个字母 组合而成。那是20世纪七十年代，时任美国新墨西哥大学计 算机科学系主任的Cleve Moler出于减轻学生编程负担的动机， 为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK矩阵软件工具 包库程序的的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写 的萌芽状态的MATLAB。 1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立MathWorks 公司，并把MATLAB正式推向市场。从这时起，MATLAB的 内核采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增 了数据图视功能。 1997年仲春，MATLAB5.0版问世，紧接着是5.1、5.2，以及 和1999年春的5.3版。当前的最新版为MATLAB 2008b。现今 的MATLAB拥有更丰富的数据类型和结构、更友善的面向对 象、更加快速精良的图形可视、更广博的数学和数据分析资源、 更多的应用开发工具。
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1．1．3 MATLAB语言的主要特点（续）
（6）具有很好的帮助功能 提供十分详细的帮助文件（PDF 、HTML 、demo文件）。 联机查询指令：help指令（例：help elfun，help exp，help simulink），lookfor关键词（例： lookfor fourier ）。
(6) 定量反馈控制工具箱(Quantitative Feedback Theory Toolbox) (7)频域系统辨识工具箱(Frequency Domain System Identification Toolbox) (8) 系统辨识工具箱(System Identification Toolbox) (9) 神经网工具箱(Neural Network Toolbox) (10) 小波分析工具箱(Wavelet Toolbox) (11) 最优化工具箱(Optimization Toolbox) (12) 遗传算法工具箱(Genetic Algorithm Toolbox) (13) 信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox) (14) 图像处理工具箱(1mage Processing Toolbox) (15) 扩展符号数学工具箱(Extended Symbolic Math Toolbox)
MATLAB基础 及其在控制系统中的应用
武汉大学动机学院 2009.2
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第一部分 MATLAB 基础及其基本应用
本部分讨论MATLAB的基本知识及用于控制系统仿真和简单 辅助分析的基本方法。选取的实例主要为水轮机调节系统。
MATLAB 基础 MATLAB的程序设计 MATLAB控制系统工具箱及其应用 SIMULINK与水轮机调节系统的仿真
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(3) 文件管理 三．MATLAB绘图功能 (1) 二维图形绘制 (2) 特殊坐标图形绘制及修改 (3) 三维坐标图形绘制 四．MATLAB与高级语言接口 (1) MATLAB与C语言接口及库函数 (2) MATLAB与C++语言接口及库函数 (3) MATLAB编译器 五．Simulink 建模与仿真 六．功能强大的工具箱 (1) 控制系统工具箱(Control System Toolbox) (2) 鲁棒控制工具箱(Robust Control Toolbox) (3) 模型预测控制工具箱(Model Predictive Control Toolbox) (4) mu分析与校正工具箱(mu Analysis and Systhesis Toolbox) (5) 多 变 量 系 统 频 域 设 计 工 具 箱 (Multi － Variable Frequency 14 Design Toolbox)
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1. 2. 2 MATLAB的主要功能