第1章 MATLAB概述

1.变量
变量使用规则: 变量使用规则:
变量号必须以字母开头,可由字母,数字,下划线组成; 变量号必须以字母开头,可由字母,数字,下划线组成; 区分大小写; 区分大小写; 变量名字符长不超过31个 变量名字符长不超过31个; 31 系统中有固定的默认变量,表示特定数值或含义, 系统中有固定的默认变量,表示特定数值或含义,注意 避免冲突 如:piπ; pi inf无穷大; i,j inf无穷大; i,j虚数单位等
六,matlab功能简介 matlab功能简介
Matlab主要使用其内部命令集来实 Matlab主要使用其内部命令集来实 现其强大的科学计算功能,因此, 现其强大的科学计算功能,因此,学 Matlab主要是掌握各种命令 主要是掌握各种命令, 习Matlab主要是掌握各种命令,尤其 是常用命令的使用方法, 是常用命令的使用方法,并将其组合 成各种科学计算程序, 成各种科学计算程序,以之来解决实 际问题.在此之前, 际问题.在此之前,我们先来概括描 述一下Matlab的基本使用规则. Matlab的基本使用规则 述一下Matlab的基本使用规则.
四,Matlab组成 Matlab组成
Matlab:计算核心.针对不同领域的应 :计算核心. 用程序称为工具箱( 用程序称为工具箱(toolbox) ) Simulink:仿真核心, Simulink:仿真核心,用于连续和离散 系统的动态仿真. 系统的动态仿真.相关的应用程序称为 方块集( 方块集(Blockset) ) Stateflow:用于仿真有限状态机或事件 : 驱动系统,更偏重于和底层硬件相结合. 驱动系统,更偏重于和底层硬件相结合. 相关应用程序称为Corder 相关应用程序称为
绘图时自动选择最佳坐标. 绘图时自动选择最佳坐标. 数值积分时可自动按精度选择步长. 数值积分时可自动按精度选择步长. 自动检测和显示程序错误的能力强. 自动检测和显示程序错误的能力强.
5.功能丰富,扩展性强. .功能丰富,扩展性强.
MATLAB分为基本部分和专业扩展两部分. 分为基本部分和专业扩展两部分. 分为基本部分和专业扩展两部分 基本部分包括矩阵运算和各种变换, 基本部分包括矩阵运算和各种变换 , 代数 和超越方程求解, 和超越方程求解 , 数据处理和傅立叶变换 及数值积分等. 扩展部分称为工具箱. 及数值积分等 . 扩展部分称为工具箱 . 即 用基本语句编写的子程序集, 用基本语句编写的子程序集 , 用于解决某 方面的专门问题. 现在有控制系统, 方面的专门问题 . 现在有控制系统 , 信号 处理, 图像处理, 系统辨识, 模糊集合, 处理 , 图像处理 , 系统辨识 , 模糊集合 , 神经元网络, 小波分析等工具箱, 神经元网络 , 小波分析等工具箱 , 并且向 系统仿真和实时运行方面发展. 系统仿真和实时运行方面发展.
5 常用的数学函数
作为科学计算软件, Matlab支持很多数学函数, 作为科学计算软件, Matlab支持很多数学函数, 支持很多数学函数 其主要函数如sin,cos,exp,log sin,cos,exp,log等 其主要函数如sin,cos,exp,log等.表示方法 要掌握. 要掌握. :有些函数对向量,矩阵通用,而有些则针对向 有些函数对向量,矩阵通用, 量而设计. 量而设计.
3.基本运算
Matlab运算符号很多,有算术运算,逻辑运算,位运算等. Matlab运算符号很多,有算术运算,逻辑运算,位运算等. 运算符号很多 一般常用的符号有(+) (+), (*),(/),(^)等 一般常用的符号有(+),(-),(*),(/),(^)等. 其运算分为带点和不带点两种情况,若带点( .*) 其运算分为带点和不带点两种情况,若带点(如.*)则 表示对矩阵中每一元素做运算,若不带则是整个矩阵进 表示对矩阵中每一元素做运算, 行运算. 行运算. Matlab窗口下进行基本运算 最简单方法即在( 窗口下进行基本运算, 在Matlab窗口下进行基本运算,最简单方法即在() 提示符后输入表达式即可,之后回车即可. Matlab将 提示符后输入表达式即可,之后回车即可. Matlab将 结果直接存入默认变量"ans"中,并屏幕显示结果. 结果直接存入默认变量"ans 中 并屏幕显示结果.
第1章 MATLAB概述 1 MATLAB
一,Matlab语言的发展
1980年前后,MATLAB的雏形: LINPACK 和EISPACK――美国国家科 学委员会计划所开发的数值计算软件. 1984年成立MathWorks公司,推出 1984 MathWorks MATLAB第1版(DOS版). 1992年推出4.0版. 1997年推出5.0版. 2001年7月,推出版本6.1版.
4 向量与矩阵
Matlab最大特点是将所有数据类型全部按矩阵 Matlab最大特点是将所有数据类型全部按矩阵 方式处理,如标量即为1*1矩阵,向量即为n*1 1*1矩阵 n*1或 方式处理,如标量即为1*1矩阵,向量即为n*1或 1*n矩阵.对于矩阵的表示和运算, Matlab提供 1*n矩阵.对于矩阵的表示和运算, Matlab提供 了相当丰富的处理方式,善用其处理方式, 了相当丰富的处理方式,善用其处理方式,可以 产生意想不到的效果,使程序简便,高效. 产生意想不到的效果,使程序简便,高效.
总之, 的发展过程可以看出, 总之,从matlab的发展过程可以看出, 的发展过程可以看出 其大方向由纯粹的数值计算转到了计算 其大方向由纯粹的数值计算转到了计算 仿真与硬件实现的集成. 仿真与硬件实现的集成.
五,matlab外观简介 matlab外观简介
菜单:进行各种所需操作 菜单: 工具栏:直接进行相关操作, 工具栏:直接进行相关操作,与菜单功能相同 历史命令表: 历史命令表:显示以前执行过的命令 命 Matlab的命 命令窗口:即为主窗口,在其中可以执行Matlab的命 令 另外,还可以通过view/以下菜单的打开或关闭: view/以下菜单的打开或关闭 另外,还可以通过view/以下菜单的打开或关闭: 工作空间浏览器: 工作空间浏览器:显示有关工作变量 文件浏览器:对有关文件,路径进行管理 文件浏览器:对有关文件, 帮助浏览器: 帮助浏览器:得到各命令的有关信息
2005 Winner: Cleve Moler The MathWorks, Inc.
首推商品化的人: 首推商品化的人:Jack Little
Jack Little is president and a co-founder of The MathWorks. He was a co-author and principal architect of early versions of the company's flagship MATLAB product as well as the Signal Processing Toolbox and the Control System Toolbox. Jack holds a B.S. degree in electrical engineering and computer science from MIT (1978) and an M.S.E.E. degree from Stanford University (1980).
三,MATLAB背景 MATLAB背景
创始人: 创始人:Cleve Moler
The prize, established in 1985, is in the form of a certificate to be awarded every year at the SIAM Annual Meeting. It is awarded to an applied mathematician who has made distinguished contributions to the furtherance of applied mathematics on the national level.
如:(5×2+3.5)/5 ans=2.700
一些需要强调的基本规则: 一些需要强调的基本规则: 1).Matlab使用变量不需预先声明,可直接使用. Matlab使用变量不需预先声明,可直接使用. 使用变量不需预先声明 2)."%"视为之后的文字为程序注解,执行时忽略. 视为之后的文字为程序注解,执行时忽略. 隔开数个表达式, 3).可用" ,"或" ;"隔开数个表达式,Matlab 可用" 将一起执行. 将一起执行. 4).若某表达式很长,可使用"……"将其延伸至下 若某表达式很长,可使用" " 一行. 一行.
The Mathworks Company
The MathWorks is the leading developer and supplier of software for technical computing and Model-Based Design. Employing more than 2,000 people, The MathWorks was founded in 1984 and is headquartered in Natick, Massachusetts, with offices and representatives throughout the world. The company has been profitable every year since its inception and is privately held.
我们教学使用的是7.01版.已经发展成 为由MATLAB语言,MATLAB工作环境, MATLAB图形处理系统,MATLAB数学 函数库和MATLAB应用程序接口五大部 分组成的集数值计算,图形处理,程序 开发为一体的功能强大的系统.
二,MATLAB语言的特点
1.高起点 1.高起点
每个变量都代表一个矩阵. 每个变量都代表一个矩阵. 每个元素都看成复数. 每个元素都看成复数. 所有运算都对矩阵和复数同时有效. 所有运算都对矩阵和复数同时有效.
A Fellow of the IEEE and Trustee of the Massachusetts Technology Leadership Council, he writes and speaks about technical computing, ModelBased Design, entrepreneurship, and software industry issues.
2.良好的人机界面: .良好的人机界面
语言规则于笔算式的书写习惯相似, 语言规则于笔算式的书写习惯相似, 易写易读,易于交流. 易写易读,易于交流. 矩阵的行列数无需预先定义. 矩阵的行列数无需预先定义. 键入算式立即得到结果,无需编译. 键入算式立即得到结果,无需编译. 每条语句立即执行,出错也会立即报告. 每条语句立即执行,出错也会立即报告.
2.数据类型
数值以双精度来表示存储,占8字节(bytes)16 数值以双精度来表示存储, 字节( 位有效数字,范围为10 位有效数字,范围为10308 10+308 显示格式有很多, Matlab可按不同格式显示 可按不同格式显示. 显示格式有很多,即Matlab可按不同格式显示. 如默认格式为short 小数点后保留4 short 如默认格式为short小数点后保留4位,还可 以设置为long 小数点后14 long 14位等等 以设置为long小数点后14位等等 而在Matlab5.3版后,也支持不同长度的整数, Matlab5.3版后 而在Matlab5.3版后,也支持不同长度的整数, 浮点数数据类型和字符, 浮点数数据类型和字符,字符串等高级数据类 型.
3.强大简易的绘图功能 强大简易的绘图功能
能根据输入数据自动确定坐标系. 能根据输入数据自动确定坐标系. 可定义多种坐标系. 可定义多种坐标系. 能绘制三维坐标的曲线和曲面. 能绘制三维坐标的曲线和曲面. 可设置不同颜色,线形,视角等参数. 可设置不同颜色,线形,视角等参数.
4.智能化程度高. .智能化程度高.