MATLAB基础与应用-第1讲-H
实验1-Matlab基本与图像处理基本操作
图像处理工具箱简介
01
MATLAB图像处理工具箱是MATLAB软件中一个专门用于图像处理的工具箱， 它提供了一套完整的图像处理和分析工具，包括图像读取、显示、变换、滤波 、增强、分割、特征提取等功能。
02
该工具箱支持多种图像格式，如BMP、JPG、PNG、TIFF等，并提供了丰富的 图像处理函数和算法，方便用户进行图像处理和分析。
对未来学习的展望
• 深入学习图像处理算法：在未来的学习中，我们将进一步深入学习图像处理的 各种算法和原理，包括图像分割、特征提取、目标检测等，以便更好地应用在 实际问题中。
• 掌握更多图像处理软件：除了Matlab软件外，我们还将学习掌握其他常用的 图像处理软件，如OpenCV、Python图像处理库等，以便更灵活地处理各种 图像问题。
02
学习图像处理基本 操作
了解图像处理基本概念，学习图 像读取、显示、保存等基本操作。
03
掌握图像处理常用 函数
熟悉MATLAB中图像处理工具箱 的常用函数，如图像调整、滤波、 边缘检测等。
实验环境准备
MATLAB软件
确保计算机已安装MATLAB软件，并熟悉软件基 本操作。
图像处理工具箱
安装并配置MATLAB图像处理工具箱，以便进行 图像处理实验。
• 加强实验数据分析处理能力：在未来的实验中，我们将更加注重实验数据的分 析和处理，学习掌握更多的数据处理方法和技巧，以便更准确地评估实验结果 和性能。
• 拓展应用领域：图像处理技术在实际应用中具有广泛的应用领域，如医学影像 处理、智能交通、安全监控等。在未来的学习中，我们将积极探索这些应用领 域，并尝试将所学的图像处理技术应用到实际问题中。
使用图像处理工具箱中的特 征提取函数和分类器函数， 对图像进行特征提取和分类 识别。例如，可以使用灰度 共生矩阵提取图像纹理特征， 然后使用支持向量机（SVM） 进行分类识别。
实验MATLAB介绍及其基础操作
实验一MATLAB介绍及其基础操作0800210402 冯晓霏1.实验目的：<1 ）熟悉MATLAB软件的集成开发环境，学习常用窗口的功能和使用方法。
<2 ）掌握帮助的使用方法以及搜索路径的添加方法。
<3 ）掌握基本的MATLAB函数操作及其使用。
<4 ）掌握简单的计算及其绘图操作。
<5 ）了解M文件的编写和运行方法。
2.实验原理<1 ）MATLAB 简介MATLAB是美国MathWorks公司开发的高性能的科学与工程计算软件。
经过几十年的扩充和完善,MATLAB已经发展成为集科学计算、可视化和编程于一体的高性能的科学计算语言和软件开发环境。
MATLAB的主要特点包括强大的矩阵计算能力、方便的绘图功能及仿真能力。
另外，MATLAB还附带了大量的专用工具箱，用于解决各种特定领域的问题。
通过学习软件的基本操作及其编程方法，体会和逐步掌握它在矩阵运算、信号处理等方面的功能及其具体应用。
通过本课程实验的学习，要求学生初步掌握MATLAB的使用方法，初步掌握M文件的编写和运行方法，初步将MATLAB运用于信号分析和系统分析中。
循序渐进地培养学生运用所学知识分析和解决问题的能力。
<2 ）MATLAB 的工作界面<Desktop ）MATLAB安装成功后，第一次启动时，主界面如下图< 不同版本可能有差异）所示：其中①是命令窗口<Command Window ），是MATLAB的主窗口，默认位于MATLAB 界面的右侧，用于输入命令、运行命令并显示运行结果。
②是历史命令窗<Command History ），位于MATLAB界面的左下侧，默认为前台显示。
历史命令窗用于保存用户输入过的所有的命令，为用户下一次使用同一个命令提供方便。
③是当前目录浏览器<Current Directory )，位于MATLAB界面的左上侧，默认为前台显示。
该窗口用于显示当前目录和目录中的所有文件。
MATLAB基本运算
5«leiiiirh
M A I l_A\DlE3 C3
丫 亠、—*■ AtAr
乘方运算
一个矩阵的乘方运算可以表示成A“x，要求A为方阵，x为标量。
>> A=[1,2,3;4, 5,6;7, 8, 0]; >> A"2 ans =
30 36 15 66 81 42 39 54 69
flQ MAT! AB I anciuaur
B=[4, 3,2;7,
>> 5,1;12,
7, 92];
>> C1=B/A
C1 =
-0. 1667 -3. 3333 2.
5000
-0. 8333 -7. 6667 5.
5000
12.8333 63.6667 -36.5000
>> C2=A\B
C2 =
0. 5000 -0. 5000 44.
5000
元 素按标量规则逐个进行运算，最终运算结果是一个与原矩阵同
型的 矩阵，其元素由I或0组成。
口若参与逻辑运算的一个是标量，一个是矩阵，那么将在标量与矩
阵 中的每个元素之间按标量规则逐个进行运算，最终运算结果是
一个 与矩阵同型的矩阵，其元素由1或0组成。
CM K9 ZX OQ MATLAB Lanoudtif
除法运算
在MATLAB中，有两种矩阵除法运算：右除/和左除\。 如果A矩阵是非奇异方阵，贝UB/A等效于B*inv(A), A\B等效 于 inv (A)*B。
« 3 i+H 项理拦丄
M loiilirh <ampulIIHJ
/ MA 1
<- -
LAoiBa
>> A=[1,2,3;4, 2,6;7, 4, 9];
实验项目1 MATLAB熟悉使用及编程基础2
实验项目1 MATLAB熟悉使用及编程基础MATLAB是美国Mathworks公司推出的一套高件能的数值分析和计算软件，它将矩阵运算、数值分析、图形处理、编程处术结合在一起，为用户提供了一个强有力的科学及工程问题分析计算和程序设计的工具。
MATLAB本身也在不断改进和创新，特别是2000年以出的版本6，无论在界面设计、计算方法、编程阶段和工具等方面都有了巨大的突破，全面引入了面向对象编程的概念和方法，使MATLAB真正成为了具有全部高级语言功能和特征的新一代软件开发平台。
MATLAB开发环境是一组工具和组件的集成，这些工具是图形化的用户接口，它们包括 MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、编辑调试窗口以及帮助信信息、工作空间、文件和搜索路径等浏览器。
MATLAB集成了丰富的数学函数库，其强大的计算能力覆盖了从基本函数(如求和、正弦、余弦和复数运算等)到特殊函数(如矩阵求逆、矩阵特征值、贝塞尔函数和快速傅里叶变换等)的范围。
MATLAB语言是一种高级编程语言，包括控制流的描述、函数、数据结构、输入输出及面对对象编程，既可以编制适用于快速使用的小程序，也可以编制大型复杂的应用程序。
MATLAB提供了功能强大的图形系统，既可以完成二维和三维数据的可视化、图像处理、动画和图形表达等功能，也可以定制图形的外观，如建立一个完整的图形用户界由的应用程序。
1．实验目的：掌握MA TLAB编程语言和偏微分方程PDE工具箱对电磁场的基本问题进行仿真；2 实验内容：1、MATLAB启动MA TLAB安装到硬盘后，启动方法有：(1)点击Windows桌面上自动生成的快捷方式图标；(2)点击matlab 6＼文件夹下快捷方式图标令MATLAB(3)点击matlab/bin/win32文件夹中的Matlab.exe2、m文件编写熟悉基本指令、基本数学运算，借助help、lookfor等命令实现在线帮助。
建立M文件的一般步骤如下：(1)打开文件编辑器：指的是MA TLAB内部编辑/调试器，可以有几种不同的方法打开文件编辑器,最简单的方法是在操作桌面助工具栏上选择蹦(建立新文件)或选择瞪(打开已有的文件)，也可以在命令窗口输入命令edit建立新文件或输入命令edit filename，打开名为fi1ename的M文件。
matlab教程(完整版)-matlab教程
本课程的特点（ Features of This Course ）
交叉性课程，是计算机技术、数学理论知识以及诸多工程理论知识的综合。 实践性课程。 内容多，课时少，要求同学上课认真听讲，要充分利用上机实践消化、理解、 掌握课上讲解内容。
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Application of Matlab Language
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本课程的目的（ Objectives of This Course ）
讲授MATLAB语言基础入门知识，介绍MATLAB产品的体系、MATLAB桌面工具 的使用方法，重点介绍MATLAB的数据可视化、数值计算的基本步骤以及如何使 用MATLAB语言编写整洁、高效、规范的程序。并涉及到一些具体的专业应用工 具箱（如：信号处理工具箱、图像处理工具箱等）。
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授课宗旨
• 讲授MATLAB的通用功能。 • 寓教于例，由浅入深。 • 关于科学计算，着重强调理论概念、算法和实际计算三者 之间的关系。
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Application of Matlab Language
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第一讲 Matlab概述
前言 Matlab软件概述 Matlab的桌面环境及入门知识
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Application of Matlab Language
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1.1 MATLAB的历史及影响
• 70年代中期，Cleve Moler博土及其同事在美国国家基金会 的帮助下，开发了LINPACK和EISPACK的FORTRAN语言 子程序库，这两个程序库代表了当时矩阵运算的最高水平。
matlab简明教程
0 1 2 3 45
22
其中，s=起始值 d=增量（步长） f=终值
向量的创建
４、用linspace函数创建向量 已知指定范围(s,f)和期望的数值个数n。格式如下：
x=linspace(s,f,n)
等同于：
当n省略时， 默认值为 100
x=[s s+d d+2d …s+(n-1)d] 其中，d=(f-s)/(n-1)
常用于绘图 时坐标轴向 量的定义
23
向量元素的访问
设x=1:1:10, 试进行如下操作：
要显示前5个值：
要显示后5个值：
访问ｚ向量的第三 个元素： 求向量的长度： length(x)
24
矩阵的创建
1、一般矩阵的创建
A=[a1，a2，a3；b1，b2，b3；c1，c2，c3] ai, bi, ci可以是变量、数值、表达式、字符串。
3）包括各种数学运算功能:如：数值微分、数值积分、插
5
Matlab语言的主要特点（续）
具有若干功能强大的应用工具箱 Matlab中包括了被称作工具箱（Toolbox）的 各类应用问题的求解工具。工具箱实际上是对 Matlab进行扩展应用的一系列Matlab函数（称 为M文件），它可用来求解各类学科的问题， 包括信号处理、图象处理、控制系统辨识、神 经网络等。随着Matlab版本的不断升级，其所 含的工具箱的功能也越来越丰富，因此，应用 范围也越来越广泛，成为涉及数值分析的各类 工程师不可不用的工具。
20
第二部分 Matlab语言基础
21
向量的创建（vectors)
1、行向量 f=[a x b „] 或 f=[a,x,b,„]
用[ ]将 元素置 于其中
实验1-熟悉matlab环境及基本操作
实验１熟悉Ｍatｌb环境及基本操作实验目的：1．熟悉Matlab环境，掌握Mａtｌab的主要窗口及功能;2．学会Ｍatlab的帮助使用；3.掌握向量、矩阵的定义、生成方法和基本运算；４．掌握Maｔlab的基本符号运算;5．掌握Matlａb中的二维图形的绘制和控制。
实验内容:１．启动Matlab，说明主窗口、命令窗口、当前目录窗口、工作空间窗口、历史窗口、图形窗口、Ｍ文件编辑器窗口的功能。
2．实例操作Matlab的帮助使用。
３.实例操作向量、矩阵的定义、生成方法和基本运算。
4．实例操作Matlaｂ的基本符号运算。
５．实例操作Ｍatlab中的二维图形绘制和控制。
实验仪器与软件：1.CPU主频在2ＧHz以上，内存在５12Mb以上的PC；2．Matlａｂ 7及以上版本。
实验讲评：实验成绩：评阅教师:年月日实验1 熟悉Maｔlab环境及基本操作一、Matlab环境及主要窗口的功能运行Matｌab安装目录下的matlａb.eｘe文件可启动Ｍaｔlab环境,其默认布局如下图：其中，1.主窗口的功能是:主窗口不能进行任何计算任务操作，只用来进行一些整体的环境参数设置，它主要对6个下拉菜单的各项和１0个按钮逐一解脱。
2．命令窗口的功能是：对MＡTLAＢ搜索路径中的每一个M文件的注释区的第一行进行扫描,一旦发现此行中含有所查询的字符串，则将该函数名及第一行注释全部显示在屏幕上。
3. 历史窗口的功能是：历史窗口显示命令窗口中的所有执行过的命令，一方面可以查看曾经执行过的命令,另一方面也可以重复利用原来输入的命令行,可以从命令窗口中直接通过双击某个命令行来执行该命令,４.当前目录窗口的功能是:显示当前目录下所有文件的文件名、文件类型、和最后修改的时间，同时还提供搜索功能，在该窗口下,可以改变当前目录5．M文件编辑器窗口的功能是：MＡTLAＮ提供了一个内置既有编辑和调试功能好的程序编辑器；编辑器窗口也有菜单和工具栏，是编辑和调试程序非常方便６．.发行说明窗口功能是：该窗口显示ＭＡＴＬAB总包和已安装的工具箱的帮助、演示、GUI工具和产品主页等4个内容。
1第一章 Matlab语言概述
（Ⅰ）基础篇第一章 Matlab语言概述§1.语言特点MATLAB是Mathworks公司于20世纪80年代推出的数值计算软件。
得到了广泛的应用。
MATLAB的全称是Mateix Laboratory，意思是矩阵实验室。
它是以矩阵运算为基础的新一代程序语言。
MATLAB是集数学运算、图形处理、程序设计和系统建模为一体的著名编程语言软件，它具有功能强大、使用简单等优点，是进行科学研究和工程实践的有力工具。
与Fortran和C相比，MATLAB语句更简洁、明了，更加符合人们的思维习惯。
并且还具有良好的数据可视化功能。
MATLAB包括两部分：基本部分-主要指数据计算和可视化功能。
扩展部分-主要指工具箱。
§2 基本操作和简单语句输入1. 简单语句输入（简单计算器用法）例1：计算a⨯y÷⨯=（a = 2，b =3，c = 5 ）+acbb[程序] 在命令窗口输入>> a=2;b=3;c=5;>> y=a*b+c*b/a 回车[输出] y =13.5000例2：计算64(tan3⨯+45)/2760cos[程序] >> (tan(pi/4)+cos(pi/3))*27^(1/3)/sqrt(64)ans =0.56252. 变量表达式数值（1）变量* matlab语句一般形式为：变量=表达式（或数），若变量和“=”省略，输出时自动建立“ans”默认变量。
* 对大小写敏感，如sqrt（平方根）对，而SQRT，Sqrt全错。
* 变量名第一个字符必须是英文字母，最多可包含31个字符，（含英文、数字、下连符）。
不得包含空格和标点。
* 系统遇到一个新变量名时，它会自动生成变量，若该变量早已存在，系统会自动更新内容。
表1-1 默认预定义变量（永久变量）例3：无穷大的使用>> x =1/0Warning: Divide by zero.x =Inf* 在MATLAB中这样的操作不会引起程序执行中断，只是在给出警告信息的同时，用一个特殊的符号Inf来表示。
1.Matlab基础知识
c y
m magenta
figure(2);
plot(x,sin(x),'bo:');
MATLAB 语言简介 2、MATLAB的工作环境
MATLAB的工作界面主要由菜单、工具栏、当前工作目 录窗口、工作空间管理窗口、历史命令窗口和命令窗口组 成，如图1-1所示。点击左下角start， 弹出快捷菜单， 其中有工具箱、帮助和演示等多个选项，可选择需要的菜 单进入相关界面。
MATLAB 语言简介
5、求2和3对应元素相乘的结果矩阵。
6、计算向量a=(1, 2, 3)、b=(4, 5, 6)和c=(-3, 6, -3) 的 混合积
MATLAB 绘图语句
常用的 MATLAB 绘图语句有 figure 、 plot 、 subplot 、 stem 等，
图形修饰语句有title、axis、text等。
MATLAB 语言简介
3)当前工作目录窗口
在当前工作目录窗口可显示或改变当前目录,如图1-4 所示。
图1-4 MATLAB7.0的当前工作目录窗口
MATLAB 语言简介
4)工作空间管理窗口 工作空间管理窗口显示目前内存中所有的MATLAB变量的变量 名、数据结构、字节数以及类型等信息，如图1-5所示。
路径设置对话框
Байду номын сангаас
• 单击Add Folder... 按钮可以将你的一个文件夹加 入到系统路径中 • Add with Subfolders... 允许把一个文件夹包括其所 有的子文件夹加入到系统路径中 • 按Revert按钮取消所有未保存的改动 • 按Default按钮将还原到MATLAB安装时的路径设 置 按Help按钮则启动帮助系统解答疑难。
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)。
第1讲_MATLAB基础知识
2.2 数值、变量和表达式
2、特殊变量名 ，由系统使用，不能用的（如使用会造成混乱）
ans pi 默认的结果变量 圆周率
eps
inf NaN
计算机中的最小数
无穷大 不定数
i(j)
nargin nargout realmin realmax varargin varargout
复数中的虚数单位
所用函数的输入变量数目 所用函数的输出变量数目 最小正实数 最大正实数 函数输入的变量中，可变变量的输入个数 可变的函数输出个数
Format short e 5位浮点表示，所谓的科学计数法
Format long e
15位浮点表示，同上
Format short g 5位浮点和定点之间选择 Format long g 15位定点表示，显示到小数点后第14位
2.2 数值、变量和表达式
1、命名规则 由字母、下划线及数字组成 • 以字母打头 • 区分大小写 • 不超过63个字符，多的字符串将被忽略 合法命名：a, a113, Abs123_ce, abs123_ce
1.2 运行环境介绍
4 命令历史窗口
1.2.1 MATLAB中的窗口
显示所有执行过的命令，一方面查看执行过的命令，另一 方面可重复利用原来的命令。
1.2 运行环境介绍
5 当前目录窗口
1.2.1 MATLAB中的窗口
显示当前目录下的所有文件的文件名、文件类型和最后修 改时间。
1.2 运行环境介绍
1、命令行运行方式：直接在命令行中输入命令 2、M文件运行方式：将命令集写到M文件中，通过执行 M文件来执行一批命令命令窗口（Command Window） 区别：两者的执行效果一样，M文件可以进行调试及重复 调用。
MATLAB第一章MATLAB操作基础
绘图功能
利用MATLAB绘图十分方便，它既可以绘制各种图形（包 括二维图形和三维图形），还可以对图形进行修饰和控制，以 增强图形的表现效果。
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，所以可以使用MATLAB进行 程序设计，而且简单易学、编程效率高。因此，对于从事数值 计算、计算机辅助设计和系统仿真等领域的人员来说，用 MLAB编程的确是一个理想的选择。
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。
1.3 初识MATLAB
例 1-1 绘制函数 y=2sin(1+x)的图像，并计算当 x=0.5 时的函数 值。
x=(1:0.1:10); %给出自变量 x
的定义域
y=2*sin(1+x); %写出函数形
式
plot(x,y)
%绘出函数图形
y=2*sin(1+0.5) %求当 x=0.5
时的 y 值，其
后不加分号，
直接在窗口中
给出结果
y =1.9950
%输出 y 的计
算结果
例 1-2 绘制函数 y=3x3-10x2+5x-8的图像
for i=1:100 x(i)=0.1*i; y(i)=3*x(i)^310*x(i)^2+5*x(i)-8;
end plot(x,y)
例 1-3 求方程 3x4 7x3 9x2 23 0 的根
（2）开发了与外部进行直接数据交换的组件，打通了MATLAB 进行实时数据分析、处理和硬件开发的道路。
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。
Matlab基础及应用实验指导书
Matlab 基础及应用实验指导书实验一Matlab的基本操作实验目的：掌握Matlab的基本操作方法实验内容：1、使用变量与基本运算；2、向量与矩阵的处理；3、程序流程控制；4、M 文件编辑。
参照教材相关内容向量生成：x=linspace(0,2*pi);y=sin(x);plot(x,y)plot(x,sin(x),'o',x,cos(x),'x',x,sin(x)+cos(x),'*');数据导入1.菜单File—Import—Data，支持Excel、txt等；2.在Workspace窗口中双击数据表名，在Array Editor中将数据复制进去即可。
绘图1将数据表的各列数值分别赋予变量x、y、z等，格式如下：x=sheetname(:,1), y=sheetname(:,2), z=sheetname(:,3);2用命令plot(x,y,’XXXX’)绘制图形，单引号中的符号表示点线的属性，如线形、颜色、点的形状等，若用双对数坐标画图则命令为loglog(x,y)；3在弹出的绘图界面中用菜单View—Property Editor编辑图形属性，如字体大小、数据点形状、横纵坐标名称、绘图区域颜色等；4绘图方法2：在数组编辑器上点击Plot Selection按钮，选择图形的类型即可；5绘图方法3：菜单File—New—Figure创建新的图形，在图形编辑器中Figure Palette面板点击2D Axes，点击右下角Add Data选择图表类型和坐标轴的数据源，度分布图将坐标轴由线形改为对数即可。
6hold on/off命令：叠绘命令，切换绘图的保持功能；7绘制双纵轴：7.1plotyy(x1,y1,x2,y2)：分别用左/右侧y轴表示两条曲线；7.2plotyy(x1,y1,x2,y2,FUN)：FUN是字符串格式，用来指定绘图的函数名，可以由多个。
1-Matlab基本介绍
文件名是要以字母开头中间不含空格和标点 符号的字符串；不能用汉字、数字和专用变量 名作为文件名，如1,11，pi，ans，eps等。
16
设置个性化路径
（1）程序通常保存在文件夹：\matlab\work中， 此为matlab的默认路径。 （2）程序若要放在其他路径中，则要添加该路径 到matlab的路径设置中，否则程序不能执行。
acot(x) log(x)
x的反正切 x的余切
x的反余切 x的自然对数
cos(x)
asin(x)
x的余弦
x的反正弦
log10(x)
sinh(x)
x的常用对数
双曲正弦
acos(x)
tan(x)
x的反余弦
x的正切
cosh(x)
双曲余弦
22
特殊函数
函数名 含义
计算m除以n 的余数
函数名
含义
取超过x的最 近整数
30
二、数值函数运算
2
什么是数学建模？
数学模型(Mathematical Model)是用数学符号对一类 实际问题或实际发生的现象的(近似的)描述. 数学建模(Mathematical Modeling)则是获得该模型 并对之求解、验证并得到结论的全过程. 数学建模不仅是揭示、了解基本规律, 而且从应用的 观点来看更重要的是预测和控制所建模的系统的行为 的强有力的工具. 数学问题 = 建立数学模型 + 求解数学模型 合理假设、建立模型、 求解模型、解释验证. 记住这12(16)个字, 将会终生受用.
24
⑤有了变量，就可以组成表达式，也就可以对变量 进行赋值。MATLAB的赋值语句有两种形式。
● 变量名＝表达式 ● 表达式 在第一种情况下， MATLAB 将右边的表达式的值赋 值给左边的变量，在第二种情况， MATLAB 将表达 式的值赋值给系统变量ans。
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（如英国的UMIST、瑞典的LUND和SIMNON、德国的KEDDC）
就纷纷被淘汰或在MATLAB上重建。
2015/9/25
Application of Matlab Language
15
MATLAB的商品化
• 在公司初创的五年，Jack Little非常辛苦，常常身兼数职（董事长、总经理、推销、程 序开发等），但公司一直稳定发展，从当初的一人公司，到1993年的200人，到2000年的 500余人，到2005年公司员工达到了1300人，不但打败其他竞争软件，而且前景一片欣欣 向荣。根据Jack Little个人说法，MATLAB早期成功的两大因素是：选用了C语言及选定 PC为主要平台，这似乎和微软的成功有相互呼应之妙。 • MathWorks公司，目前仍然是私人企业，并未上市，这和Jack Little个人理念有关，他 认为MATLAB的设计方向应该一直是以顾客的需求与软件的完整性为首要目标，而不是以 盈利为主要目的，因此MATLAB一直是在稳定中求进步，而不会因为上市而遭受股东左右 其发展方向。这也是为什么MATLAB新版本总是姗姗来迟的原因，因为他们不会因为市场 的需求而推出不成熟的产品。此外，由于Jack Little保守的个性，也使得MathWorks不曾 跨足MATLAB/Simulink以外的行业，当前商场上纷纷扰扰的并购或分家， MathWorks完 全是绝缘体。
MATLAB基础与应用
Matlab And Its Applications
Xiaoming Huang
School of Science, BJTU
xmhuang@
Matlab and its Applications
MATLAB基础与应用
Matlab And Its Applications
基本上每年上下半年分别发布一个新版本。
2015/9/25
Application of Matlab Language
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Matlab版本的发展
MATLAB就是这样经过了近30年的专门打造、20多年的千锤百炼，它以高性
能的数组运算（包括矩阵运算）为基础，不仅实现了大多数数学算法的高效运行 函数和数据可视化，而且提供了非常高效的计算机高级编程语言，在用户可参与 的情况下，各种专业领域的工具箱不断开发和完善，MATLAB取得了巨大的成功， 已广泛应用于科学研究、工程应用，用于数值计算分析、系统建模与仿真。 早在20世纪90年代初，欧美等发达国家的大学就将MATLAB列为一种必须掌 握的编程语言。近几年来，国内的很多大学也将MATLAB列为了本科生必修课程。 与Maple、Mathematica数学计算软件相比，MATLAB以数值计算见长，而 Maple等以符号运算见长，能给出解析解和任意精度解，而处理大量数据的能力远 不如MATLAB。 MATLAB软件功能之强大、应用之广泛，已成为为21世纪最为重要的科学计
来越大的作用。
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本课程的目的
讲授MATLAB语言基础入门知识，介绍MATLAB产品 的体系、MATLAB桌面工具的使用方法，重点介绍
MATLAB的数据可视化、数值计算的基本步骤以及如何使
用MATLAB语言编写整洁、高效、规范的程序。并涉及到 一些具体的专业应用工具箱（如：统计数据处理工具箱、图
公共邮箱：teaching_hxm@ (PWD: bjtuxxxx )
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实验安排
第1次：2015.9.x 第2次：2015.10.x 第3次：2015.10.x 第4次：2015.9.x
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Matlab版本的发展
版本 MATLAB 1.0 MATLAB 2 MATLAB 3 MATLAB 4 MATLAB 5.0 MATLAB 6.0 MATLAB 7 MATLAB 7 MATLAB 7.0.1 MATLAB 7.0.4 MATLAB 7.1 MATLAB 7.2 发布时间 1984 1986 1987 1992 1999 2000 2004 2004 2004 2005 2005 2006 版本 MATLAB 7.3 MATLAB 7.4 MATLAB 7.5 MATLAB 7.6 MATLAB 7.7 MATLAB 7.8 MATLAB 7.9 MATLAB 7.10 MATLAB 7.11 MATLAB 7.12 MATLAB 7.13 MATLAB 7.14 MATLAB 8.0
目的
全面了解 Matlab软件包 激发对Matlab软件的学习兴趣。
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1.1 MATLAB的历史及影响
• 70年代中期，Cleve Moler博土及其同事在美国国家基金会 的帮助下，开发了LINPACK和EISPACK的FORTRAN语言 子程序库，这两个程序库代表了当时矩阵运算的最高水平。 到了70年代后期，身为美国新墨西哥州大学计算机系系主 任的Cleve Moler，在给学生上线性代数课时，为了让学生 能使用这两个子程序库，同时又不用在编程上花费过多的 时间，开始着手用FORTRAN语言为学生编写使用 LINPACK和EISPACK的接口程序，他将这个程序取名为 MATLAB，其名称是由MATrix和 LABoratory（矩阵实验室） 两个单词的前三个字母所合成。 在1978年，Malab就面世了。这个程序获得了很大的成功， 受到了学生的广泛欢迎。在以后的几年里，Matlab在多所 大学里作为教学辅助软件使用，并作为面向大众的免费软 件广为流传。
第一讲 Matlab概述
前言 Matlab软件概述
Matlab的桌面环境及入门知识
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1 Matlab概述
内容
Matlab发展历史 Matlab产品家族(Matlab family of products)体系 Matlab 语言的特点。
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•
Cleve Moler
•
MATLAB的商品化
•
将MATLAB商品化的不是Cleve Moler,而是一个名叫Jack
Lack Little正在该校主修控制，当他触到MATLAB之后，直觉告 诉他，这是一个具有巨大发展潜力的软件。因此他在毕业沒多 久，就开始用C语言重新编写了MATLAB的核心。在Moler的协 助下，于1984年成立MathWorks公司，首次推出MATLAB商用版。 在其商用版推出的初期，MATLAB就以其优秀的品质（高效的 数据计算能力和开放的体系结构）占据了大部分数学计算软件 的市场，原来应用于控制领域里的一些封闭式数学计算软件包 Jack Little
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授课宗旨
• 讲授MATLAB的通用功能。
• 寓教于例，由浅入深。
• 关于科学计算，着重强调理论概念、算法和实际
计算三者之间的关系。
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R14 R14SP1 R14SP2 R14SP3 R2006a
R2006b R2007a R2007b R2008a R2008b R2009a R2009b R2010a R2010b R2011a R2011b R2012a R2012b
发布时间 2006 2007 2007 2008 2008 2009.3.6 2009.9.4 2010.3.5 2010.9.3 2011.4.8 2011.9.1 2012.3.1 2012.9.11
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Matlab版本的发展
• 1992年，支持Windows 3.x的MATLAB 4.0版本推出，增加了Simulink，Control， Neural Network，Signal Processing等专用工具箱。 • 1993年11月，MathWorks公司推出了Matlab 4.1，其中主要增加了符号运算功能。 当升级至Matlab 4.2c，这一功能在用户中得到广泛应用。 • 1997年，Matlab 5.0版本问世了,实现了真正的32位运算，加快数值计算，图形表现 有效。 • 2001年初，MathWorks公司推出了Matlab 6.0（R12）。 • 2002年7月，推出了Matlab 6.5(R13)，在这一版本中Simulink升级到了5.0，性能有 了很大提高，另一大特点是推出了JIT程序加速器，Matlab的计算速度有了明显的 提高。 • 2005年9月，推出了MAILAB 7.1(Release14 SP3)，在这一版本中Simulink升级到了 6.3，软件性能有了新的提高，用户界面更加友好。值得说明的是，Matlab V7.1版 采用了更先进的数学程序库，即“LAPACK”和“BLAS”。 目前，Matlab软件支持多种系统平台，如常见的WindowsNT/XP、MAC OS、 UNIX、Linux等。
• Cleve Moler至今仍是该公司的首席科学家，他以60多岁的高龄，还常常亲自进行撰写程 序的工作，非常令人佩服。如果你有数值运算方面的高水平问题，寄到 MathWorks 后，大 部份还是会由 Cleve Moler亲自回答。在1994年，Pentium芯片曾发生Fdiv的bug， 当时 Cleve Moler是第一个以软件方式解决此 bug的人，曾一时脍炙人口。