Matlab使用方法和简介
Matlab用法简介
量对应元素的运算
x.*y=[x1*y1 x2*y2 x3*y3] (乘积) x./y=[x1/y1 x2/y2 x3/y3] (右除，右 边的y做分母) x.\y=[y1/x1 y2/x2 y3/x3] (左除，左 边的x做分母) x.^5=[x1^5 x2^5 x3^5] (乘幂) 2.^x=[2^x1 2^x2 2^x3] x.^y=[x1^y1 x2^y2 x3^y3]
左除“ \ ”：
求矩阵方程AX=B的解；（ A 、B的行要保持一致） 解为 X=A\B； 当A为方阵且可逆时有X=A\B=inv(A)*B；
右除“ / ”：
求矩阵方程XA=B的解 （A 、B的列要保持一致） 解为 X=B/A ， 当A为方阵且可逆时有X=B/A=B*inv(A)
矩阵的运算(左除和右除)
1. meshgrid指令：生成网格点
观察meshgrid指令的效果。 程序：
a=-3;b=3;c=-3;d=3;n=10; x=linspace(a,b,n); y=linspace(c,d,n); [X,Y]=meshgrid(x,y); plot(X,Y,'+')
观察结果
2. 计算函数值
3. 绘图指令
两个坐标系，用于绘制不同尺度的函数。
绘制平面曲线（线型、点形和颜色的控制）
plot(x,y,‘颜色＋线型＋点形’) plot(x,y,‘颜色＋线型＋点形’,x,y,‘颜 色＋线型＋点形’,… ) 句柄图形和 set 命令改变属性值，可套 用：
h=plot(x,y), set(h,‘属性’,属性值,‘属性’,属性值,…) 或plot(x,y,'属性','属性值')设置图形对象 的属性。
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的使用matlab
8 12 16
5 10 15 20
⑵
while
while 一般用于不能确定循环次数的情况.
例 求积不超过100000的阶乘.
程序如下:
n 1; while prod(1:n)<100000 n n+1; a prod(1:n);
end a a/n,n n-1
运行结果 n
8,n! 40320.
roots( p),得根为
3.5616, 0.5616.
表1 基本函数及功能表 函数名 Max Min Mean Median Std 功 能
求向量或矩阵列的最大值 求向量或矩阵列的最小值 求向量或矩阵列的平均值 求向量或矩阵列的中间值 求标准差
Sum
Cov
求和
求协方差
函数名 Cumprod Cumtrapz Gradient
功 累计积
能
累计数值积分 求数值偏导数
4.曲线拟合 曲线拟合是数据分析中的一项重要内容. 下面的例子 说明对已知的数据如何使用曲线拟合的方法. 例 使用3次多项式来拟合5个数据点
1,5.5 , 2,43.1 , 3,128 , 4,290.7 5,498.4 .
在Matlab下分别执行命令, 并得到曲线
⑶ if 基本格式
if 逻辑表达式1
语句体1
elseif 逻辑表达式2
语句体2 …
else
语句体
end
例 看下面一段程序
clear for k=1:6 for m = 1:k for n = 1:k if m == n a(m,n) = 2; elseif abs(m-n) == 2 a(m,n) = 1;
和右乘的差别, 因而求解矩阵方程的命令也是不相同的. 对矩阵方程 Ax b,求解命令为 x A \ b. 而对矩阵方 程 xA b, 则求解命令为 x A / b.
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矩阵的数学运算
总结词
详细描述
总结词
详细描述
掌握矩阵的数学运算，如求逆 、求行列式、求特征值等。
在MATLAB中，可以使用inv() 函数来求矩阵的逆，使用det() 函数来求矩阵的行列式，使用 eig()函数来求矩阵的特征值。 例如，A的逆可以表示为 inv(A)，A的行列式可以表示 为det(A)，A的特征值可以表 示为eig(A)。
• 总结词：了解特征值和特征向量的概念及其在矩阵分析中的作用。 • 详细描述：特征值和特征向量是矩阵分析中的重要概念。特征值是满足Ax=λx的标量λ和向量x，特征向量是与特征值对
应的非零向量。特征值和特征向量在许多实际问题中都有应用，如振动分析、控制系统等。
04
MATLAB图像处理
图像的读取与显示
变量定义
使用赋值语句定义变量，例如 `x = 5`。
矩阵操作
学习如何创建、访问和操作矩 阵，例如使用方括号 `[]`。
函数编写
学习如何创建自定义函数来执 行特定任务。
02
MATLAB编程
变量与数据类型
01
02
03
变量命名规则
MATLAB中的变量名以字 母开头，可以包含字母、 数字和下划线，但不应与 MATLAB保留字冲突。
了解矩阵的数学运算在实际问 题中的应用。
矩阵的数学运算在许多实际问 题中都有应用，如线性方程组 的求解、矩阵的分解、信号处 理等。通过掌握这些运算，可 以更好地理解和解决这些问题 。
矩阵的分解与特征值
• 总结词：了解矩阵的分解方法，如LU分解、QR分解等。
• 详细描述：在MATLAB中，可以使用lu()函数进行LU分解，使用qr()函数进行QR分解。这些分解方法可以将一个复杂的 矩阵分解为几个简单的部分，便于计算和分析。
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对数据进行清洗、转换和整理，以便于后续分析。
数据探索
使用箱线图、散点图等探索数据的分布和关系。
假设检验与回归分析
对数据进行假设检验和回归分析，验证假设并预测未来趋势。
04
图形与图像处理
Chapter
二维图形绘制
绘制基本图形
学习如何使用MATLAB中的基本 绘图函数，如plot、subplot、 hold on等，来绘制线、点、面等 基本图形。
绘制二维图形
使用`plot`函数绘制二维线图，支持多种线 型和颜色。
图形修饰
添加标题、坐标轴标签、图例等，提高图形 的可读性。
绘制三维图形
使用`plot3`函数绘制三维线图，支持添加曲 面和等高线。
多图显示
在一个窗口中显示多个图形，便于比较和分 析。
数据分析工具
数据导入与导出
支持导入和导出多种格式的数据文件，如CSV、Excel等。
图形样式设置
掌握如何设置图形的线型、颜色 、数据标记等样式，以及添加图 例、标题、坐标轴标签等。
多图形排版
了解如何使用subplot函数在同一 窗口中创建多个图形，并进行排 版和调整。
三维图形绘制
01
02
03
三维数据表示
学习如何将二维数据扩展 到三维空间，包括三维曲 线、曲面和散点图的绘制 。
三维图形样式设置
文件位置控制
阐述如何在MATLAB中控制文件的位置，包 括文件的定位、回退、跳过等操作。
MATLAB编译器
编译器的安装与配置
介绍如何在MATLAB中安装和配置编译器，以便将MATLAB代码转 换为可执行文件或库文件。
编译过程详解
详细阐述MATLAB编译器的编译过程，包括预处理、编译、链接等 步骤，以及如何处理编译错误和警告。
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可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。
秩
可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
MATLAB提供了控制系统设计和分析 工具箱，可以方便地进行控制系统的 建模、分析和优化。
03
信号处理
MATLAB提供了丰富的信号处理工具 箱，可以进行信号的时域和频域分析 、滤波器设计等操作。
05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱，可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
matlab程序调试技巧分享
01
调试模式
MATLAB提供了调试模式，可以 逐行执行代码，查看变量值，设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数，可以在程 序运行过程中输出日志信息，帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
matlab程序优化方法探讨
显示结果
命令执行后，结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量，其中`varname`是变量名， `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ，`a = 10`将值10赋给变量a。
Matlab软件使用简介参考模板
Matlab软件使用简介一、基本内容1. 向量的产生基本格式：start: step: end（step缺省时为1）x=1:5x=0:0.1:2*pidot 向量点集cross 向量叉集.* 对应元素乘积Matlab的每条命令后，若为逗号或无标点符号，则显示命令的结果；若命令后为分号，则禁止显示结果。
linspace 线性等分向量a=linspace(0,2*pi,100)logspace 对数等分向量a=logspace(0,2*pi,100)100为插入点数（99等分），默认值为100.2. 矩阵的输入约定：（1）元素之间用空格或逗号隔开；（2）用中括号（[ ]）把所有元素括起来；（3）用分号（；）说明行结束。
矩阵输入时，按Enter键表示开始输入新的一行，输入矩阵时，要求所有的行具有相同的列。
例如：a=[1 2 3; 4,5 6; 7 8,9]该矩阵一直保存在工作空间，直至被修改。
x=1:6y=sin(x)z=cos(x)b=[x;y;z]特殊矩阵：a=[ ] 产生一个空矩阵b=zeros(m,n) 产生一个m行、n列的零矩阵c=ones(m,n) 产生一个m行n列的元素全为1的矩阵d=eye(m,n) 产生一个m行、n列的单位矩阵3. 大矩阵中抽取小矩阵c1=b(:,1:2); c2=b(:,5:6) ; d=[c1,c2]d=[c1;c2]或d=b(:,[1:2,5:6])4. 固定变量(1) ans: 在没有定义变量名时，系统默认变量名为ans；(2) eps: 容许误差，非常小的数；(3) pi: 即圆周率 ；(4) i: 虚数单位；(5) inf: 表示正无穷大，由1/0运算产生；(6) NaN: 表示不定值，由inf/inf或0/0运算产生。
5. 基本运算5.1 算算术运算符+ 加- 减* 矩阵乘法.* 数组乘（对应元素相乘）^ 矩阵幂.^ 数组幂（各个元素求幂）./ 数组除（对应元素除）\ 左除或反斜杠/ 右除或斜杠如果a为一个非奇异矩阵：a\b = inv(a)*b：表示a*x=b的解；a/b = b*inv(a)：表示项x*a=b的解。
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控制流语句
使用条件语句（如if-else）和 循环语句（如for）来控制程序 流程。
变量定义
使用赋值语句定义变量，例如 `a = 5`。
矩阵运算
使用矩阵进行数学运算，如加 法、减法、乘法和除法等。
函数编写
创建自定义函数来执行特定任 务。
02
MATLAB编程语言基础
变量与数据类型
变量命名规则
数据类型转换
编辑器是一个文本编辑器 ，用于编写和编辑 MATLAB脚本和函数。
工具箱窗口提供了一系列 用于特定任务的工具和功 能，如数据可视化、信号 处理等。
工作空间窗口显示当前工 作区中的变量，可以查看 和修改变量的值。
MATLAB基本操作
数据类型
MATLAB支持多种数据类型， 如数值型、字符型和逻辑型等 。
04
MATLAB数值计算
数值计算基础
01
02
03
数值类型
介绍MATLAB中的数值类 型，包括双精度、单精度 、复数等。
变量赋值
讲解如何给变量赋值，包 括标量、向量和矩阵。
运算符
介绍基本的算术运算符、 关系运算符和逻辑运算符 及其优先级。
数值计算函数
数学函数
列举常用的数学函数，如 三角函数、指数函数、对 数函数等。
矩阵的函数运算
总结词：MATLAB提供了许多内置函 数，可以对矩阵进行各种复杂的运算
。
详细描述
矩阵求逆：使用 `inv` 函数求矩阵的 逆。
特征值和特征向量：使用 `eig` 函数 计算矩阵的特征值和特征向量。
行列式值：使用 `det` 函数计算矩阵 的行列式值。
矩阵分解：使用 `factor` 和 `expm` 等函数对矩阵进行分解和计算指数。
matlab使用说明书
（7）选择输出格式
输出格式是指数据显示的格式，MATLAB 提供 format 命令可以控制结果矩阵的显示，而 不影响结果矩阵的计算和存储。所有计算都是以双精度方式完成的。 （1） 如果矩阵的所有元素都是整数，则矩阵以不带小数点的格式显示。 如输入：
x [1
则显示：
0
1]
x -1 0 1
（2） 如果矩阵中至少有一个元素不是整数， 则有多种输出格式。 常见格式有以下四 种： ① format short（短格式,也是系统默认格式） ② format short e（短格式科学表示） ③ format long（长格式） ④ format long e（长格式科学表示） 如：
[mag, phase] bode(num, den, W)
其中变量 num、den 表示系统传递函数分子和分母，W 表பைடு நூலகம்指定频段，mag 为计算幅值， phase 为计算相角。
（4）语句以“％”开始和以分号“； ”结束的特殊效用
在 MATLAB 中以 “％” 开始的程序行， 表示注解和说明。 符号 “％” 类似于 C++中的 “//” 。 这些注解和说明是不执行的。这就是说，在 MATLAB 程序行中，出现“％”以后的一切内容 都是可以忽略的。 分号用来取消打印， 如果语句最后一个符号是分号， 则打印被取消， 但是命令仍在执行， 而结果不再在命令窗口或其它窗口中显示。 这一点在 M 文件中大量采用， 以抑制不必要的信 息显示。
（6）常数与算术运算符
MATLAB 采用人们习惯使用的十进制数。如： 3 –99 0.0001 9.6397238 1.60210 e 20 -3.14159i 3e5i 6.62252 e23 2i 其中
matlab入门图文教程
02
MATLAB基础操作
界面介绍
MATLAB主窗口
包括命令窗口、工作空间、命令历史和当前 文件夹等部分，是进行MATLAB操作的主要
界面。
编辑器窗口
用于显示MATLAB绘制的图形和图像，支持 多种图形格式。
图形窗口
用于编写和编辑MATLAB代码，提供语法高 亮、代码折叠等功能。
工具箱窗口
提供MATLAB各种工具箱的访问和使用，如 信号处理、图像处理等。
matlab入门图文教程
目录
• MATLAB概述与安装 • MATLAB基础操作 • 图形绘制与可视化 • 数值计算与数据分析 • 程序设计与优化 • MATLAB高级功能与应用
01
MATLAB概述与安装
MATLAB简介
MATLAB（Matrix Laboratory）是一款由 MathWorks公司开发的商业数学软件，主要用于算法
脚本文件与函数文件
脚本文件是一系列按顺序执行的命令，而函数文件则定义了一个或多个可重用的函数。脚 本文件主要用于简单任务或一次性操作，而函数文件则适用于更复杂的计算和数据处理任 务。
变量与数据类型
MATLAB支持多种数据类型，包括数值、字符、逻辑值等。变量无需声明即可直接使用， 且变量名区分大小写。
运算符与函数
01
算术运算符
包括加（+）、减（-）、乘（ *）、除（/）等，用于进行基 本的数学运算。
02
关系运算符
包括等于（==）、不等于（ ~=）、大于（>）、小于（< ）等，用于比较两个值的大小 关系。
03
逻辑运算符
包括与（&&）、或（||）、非 （~）等，用于进行逻辑运算 。
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汇报人：可编辑
2023-12-24
目录
• MATLAB基础 • MATLAB编程 • MATLAB矩阵运算 • MATLAB数值计算 • MATLAB可视化 • MATLAB应用实例
01
CATALOGUE
MATLAB基础
MATLAB简介
MATLAB定义
MATLAB应用领域
菜单栏
包括文件、编辑、查看、主页 、应用程序等菜单项。
命令窗口
用于输入MATLAB命令并显示 结果。
MATLAB主界面
包括命令窗口、当前目录窗口 、工作空间窗口、历史命令窗 口等。
工具栏
包括常用工具栏和自定义工具 栏。
工作空间窗口
显示当前工作区中的变量。
MATLAB基本操作
变量定义
使用变量名和赋值符号（=）定义变 量。
详细描述
直接输入：在 MATLAB中，可以直 接通过输入矩阵的元 素来创建矩阵。例如 ，`A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]`。
使用函数创建： MATLAB提供了多种 函数来创建特殊类型 的矩阵，如`eye(n)`创 建n阶单位矩阵， `diag(v)`创建由向量v 的元素构成的对角矩 阵。
使用bar函数绘制柱状图 ，可以自定义柱子的宽
度、颜色和标签。
使用pie函数绘制饼图， 可以自定义饼块的比例
和颜色。
三维绘图
01
02
03
04
三维线图
使用plot3函数绘制三维线图 ，可以展示三维空间中的数据
点。
三维曲面图
使用surf函数绘制三维曲面图 ，可以展示三维空间中的曲面
。
三维等高线图
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。
【2019年整理】Matlab的使用
例
在同一个区域中分别画出函数
sin
t , sin
t
2
,
sin t ,sin 2t 的图形.
2.fplot
基本格式 fplot('function',limits,LineSpec). 例 在同一坐标系统做出函数 y x2 , y 200 sin x
x
的图形.
建立函数文件 myfun,并在命令窗口执行命令
1979 3.9 1984 17.1
1980 5.3 1985 23.1
1981 7.2 1986 31.4
1982 9.6 1987 38.6
1983 12.9 1988 50.2
但是对于一些较为复杂的问题, 直接计算可能会造成 数据上较大的误差, 故要对数据进行预处理, 下面的例 子说明了对该类问题的解决方法.
执行命令
v [2 3];
two_varf v
输出结果13.
2.程序文件的建立与运行
由于高版本的Matlab是用C语言编写的, 因而其语言 风格类似于C语言的风格, 但比C语言更为宽松. 例如为 求数1到50的和, 可以通过下面的程序来完成:
sum1=0; k=1; while k<=100
sum1=sum1+k; k=k+1; end sum1 k
Matlab的语言特点
⑴语言简洁紧凑, 使用方便灵活, 库函数丰富.
用C, Fortran语言编写一个程序去解决一个实际问题, 少则几十行, 多则几百行. 要调试这样的程序有时是相当 困难的. 而 Matlab提供了相当多的库函数和工具来解决 此类问题. 我们以下面的问题为例:
设
32 13 45 67 1
MATLAB及基本运算
矩阵运算
矩阵加法
执行矩阵加法运算，要求两个矩阵的 维度必须相同。
矩阵减法
执行矩阵减法运算，要求两个矩阵的 维度必须相同。
矩阵乘法
通过使用"*"运算符执行矩阵乘法运 算，要求第一个矩阵的列数必须与第 二个矩阵的行数相等。
矩阵转置
通过使用"'"运算符执行矩阵转置运算， 将矩阵的行转换为列，将列转换为行。
图像增强
使用Matlab的图像处理工具箱进行图像的 对比度增强、直方图均衡化等增强操作。
图像变换
使用Matlab的图像处理工具箱进行图像的 缩放、旋转、剪切等几何变换。
图像分割和识别
使用Matlab的图像处理工具箱进行图像分 割、边缘检测、特征提取和识别等操作。
THANKS
感谢观看
数值分析
数值积分
使用Matlab的`integral`函数进行数值积 分。
最优化问题求解
使用Matlab的`fminbnd`函数求解无约束 最优化问题，使用`fmincon`函数求解约束
最优化问题。
微分方程求解
使用Matlab的`ode45`函数求解常微分方 程。
插值和拟合
使用Matlab的`polyfit`函数进行多项式插 值，使用`lsqcurvefit`函数进行非线性曲 线拟合。
03
02
1984年
Matlab 1.0版本发布，标志着 Matlab的诞生。
2000年代至今
Matlab不断更新迭代，功能日益强 大。
04
Matlab的主要特点
数值计算
Matlab以数值计算为核心，提 供了大量的数学函数库，方便
用户进行各种数值计算。
matlab语法规则
matlab语法规则摘要：1.MATLAB简介2.MATLAB基本语法规则3.变量与数据类型4.运算符与表达式5.流程控制6.函数与程序设计7.矩阵操作与线性方程组求解8.图形绘制与可视化9.实例演示正文：一、MATLAB简介MATLAB是一种高性能的科学计算软件，广泛应用于数学计算、算法开发、数据分析、工程仿真等领域。
它具有丰富的函数库、简洁的语法规则以及强大的可视化功能，为科研和工程人员提供了便捷的计算工具。
二、MATLAB基本语法规则1.命令行输入：在MATLAB中，用户可以通过命令行输入指令，进行各种操作。
例如：`x = 1+2` 用于计算1+2的结果，并将结果赋值给变量x。
2.变量名：变量名需遵循一定的命名规则，例如：变量名不能包含空格、特殊字符，长度不超过63个字符等。
变量名区分大小写。
3.数据类型：MATLAB支持多种数据类型，如整型（int）、浮点型（float）、字符型（char）、逻辑型（logical）等。
4.运算符与表达式：MATLAB支持常见的数学运算符，如加、减、乘、除等。
此外，还支持求幂、求反正切等运算。
例如：`y = sin(x)` 用于计算x的正弦值。
三、变量与数据类型1.变量的创建：使用赋值运算符（=）创建变量。
如：`x = 10;` 创建一个名为x的整型变量，并将其值设为10。
2.数据类型的转换：使用`type()`函数查看变量类型，使用`cast()`函数进行数据类型转换。
例如：`cast(x, "double")`将整型变量x转换为双精度浮点型。
四、运算符与表达式1.运算符：包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等。
2.表达式：由变量、常数、运算符组成的式子。
如：`x + y * z` 用于计算x、y、z三者的和。
五、流程控制1.条件语句：使用`if`、`elseif`、`else`实现条件判断。
2.循环语句：使用`for`、`while`进行循环操作。
MATLAB常用函数及其使用方法
MATLAB常用函数及其使用方法1. 简介MATLAB被称为矩阵实验室，是一种用于数值计算和科学工程的高级编程语言和环境。
它在科学研究、数据分析、图像处理等领域被广泛使用。
本文将介绍MATLAB中一些常用的函数及其使用方法。
2. 数学函数2.1. abs函数abs函数用于计算数的绝对值。
例如：```a = -5;abs_a = abs(a);```2.2. sin函数sin函数用于计算正弦值。
例如：```angle = 30;sin_value = sin(angle);```2.3. exp函数exp函数用于计算e的幂次方。
例如：```x = 2;exp_value = exp(x);```3. 矩阵函数3.1. zeros函数zeros函数用于创建一个全零的矩阵。
例如：```matrix = zeros(3, 3);```3.2. ones函数ones函数用于创建一个全一的矩阵。
例如：```matrix = ones(3, 3);```3.3. eye函数eye函数用于创建一个单位矩阵。
例如：```matrix = eye(3);```4. 数据处理函数4.1. mean函数mean函数用于计算平均值。
例如：```data = [1, 2, 3, 4, 5];mean_value = mean(data);```4.2. median函数median函数用于计算中位数。
例如：```data = [1, 2, 3, 4, 5];median_value = median(data);```4.3. std函数std函数用于计算标准差。
例如：```data = [1, 2, 3, 4, 5];std_value = std(data);```5. 图像处理函数5.1. imread函数imread函数用于读取图像文件。
例如：```image = imread('image.jpg');```5.2. imshow函数imshow函数用于显示图像。
MATLAB实用教程
➢MATLAB语言与其它语言的关系仿 佛和C语言与汇编语言的关系一样 计算机语言的发展
数值运算
管理、可视化
解析运算
智能化
标志着计算机语言向智能化方向发 展被称为第四代编程语言
➢MATLAB已经不仅仅是一个矩阵实验室
了它集科学计算、图象处理；声音处理于 一身并提供了丰富的Windows图形界面设 计方法
MATLAB对PC系统的要求
1.2 MATLAB的目录结构
安装MATLAB后在安装目录下将包含如下 文件夹
续表
1.3 MATLAB的工作环境
1．菜单和工具栏 2．命令窗口 3．历史命令窗口 4．当前工作目录窗口 5．工作空间窗口
本节介绍MATLAB的工作界面和基本 的操作方法
MATLAB的工作界面主要包括： ➢ 菜单； ➢ 工具栏； ➢ 命令窗口； ➢ 历史命令窗口； ➢ 当前工作目录窗口； ➢ 工作空间窗口
3．标点
在 MATLAB 中 一 些 标 点 符 号 被 赋 予 了 特殊的功能如下表所示
4．搜索路径与扩展
用户自己书写的函数有可能并没有保存 在搜索路径下要解决这个问题只需把程序 所 在 的 目 录 扩 展 成 MATLAB 的 搜 索 路 径 即 可
在命令窗口中输入path或genpath可 得到MATLAB的所有搜索路径具体代码如 下：
通 用 命 令 是 MATLAB 中 经 常 使 用 的 一 组命令这些命令可以用来管理目录、函数、 变量、工作空间、文件和窗口等下面对这 些命令进行介绍
1．常用命令
常用命令的功能
2．输入内容的编辑
在命令窗口中MATLAB提供了控制光标位置 和进行简单编辑的键盘按键部分常用的键盘按键 及其功能如下表所示
2024版matlab教程(完整版)
通过实例介绍如何使用 Simulink进行机器人控制， 包括路径规划、运动控制等。
2024/1/26
32
THANKS
感谢观看
2024/1/26
33
动画与视频处理
学习如何在MATLAB中绘制各种 二维图形，如折线图、散点图、 柱状图等，并掌握图形的基本设 置和美化方法。
掌握MATLAB中图形交互操作的 方法，如添加注释、调整坐标轴 范围、保存图形等。
16
数值计算与数据分析应用实例
线性方程组求解
曲线拟合与插值
优化问题求解
数据处理与分析综合应用
通过实例演示如何在MATLAB 中求解线性方程组，包括直接 法和迭代法两种方法。
matlab教程(完整版)
2024/1/26
1
目录
2024/1/26
• MATLAB概述与基础 • 矩阵运算与数组操作 • 数值计算与数据分析 • 程序设计基础 • 图形绘制与可视化技术 • Simulink仿真技术
2
01
MATLAB概述与基础
Chapter
2024/1/26
3
MATLAB简介
基本输入输出函数
介绍input()和disp()等基本输入输出 函数的使用方法。
2024/1/26
19
程序控制结构
顺序结构
按照代码顺序逐行执行，无特定控制流程。
循环结构
使用for或while循环语句实现重复执行某段 代码，直到满足特定条件为止。
2024/1/26
选择结构
通过if-else或switch-case语句实现条件判 断，根据不同条件执行不同代码块。
26
可视化技术应用实例
数据可视化
matlab parameters的用法
matlab parameters的用法一、Matlab参数简介Matlab作为一种广泛应用于科学计算和工程领域的编程语言，其强大的功能离不开参数的使用。
Matlab参数是指在编写程序时，用于控制程序运行过程、调整程序性能的一些变量。
了解Matlab参数的用法，对于提高编程效率和程序性能具有重要意义。
二、Matlab参数的设置与使用方法1.设置参数在Matlab中，可以通过以下方法设置参数：- 使用`matlab.parse`函数进行语法解析，自动生成参数。
- 手动创建参数，使用`param`关键字声明。
例如：```matlabfunction f = my_function(x, params)% 参数设置params.a = 1;params.b = 2;% 函数主体部分f = x * params.a + params.b;end```2.调用参数在函数调用时，可以通过以下方式传递参数：- 直接传递参数，如`my_function(x, 1, 2)`。
- 使用数组传递参数，如`my_function(x, [1, 2])`。
3.修改参数在程序运行过程中，可以通过以下方法修改参数：- 使用`params.a = 3;`修改参数`a`的值。
- 使用`params([1, 3]);`修改参数`b`的值。
4.获取参数值获取参数值的方法如下：```matlabvalue = params.a;value = params([1, 2]);```三、Matlab参数的应用场景1.函数参数：在函数调用时，可以使用参数传递函数内部的变量，实现不同输入输出之间的转换。
2.对象属性：在创建对象时，可以使用参数设置对象的属性，如图像处理中的阈值、滤波器尺寸等。
3.回调函数：在Matlab中，许多内置函数（如`fmin`、`gui`等）都支持回调函数，通过回调函数对优化过程中的参数进行实时调整。
四、Matlab参数优化与调试1.参数优化方法：- 网格搜索：在指定区间内遍历所有可能的参数值，找到最优解。
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软件包，它可以让您定义各种部件，定义各自对某种信号的反应方式及与其它部件的连接方
式．最后选择输入信号，系统会仿真运行整个模拟系统，并给出统计数据．Simulink 有时是
作为 Matlab 的一部分提供的，称为 Matlab with Simulink 版本．Matlab 还有许多工具箱，
它们是根据各个特殊领域的需要，用 Matlab 自身的语言编写的程序集，使用起来非常方
具有 IEEE 规则的机器，被零除后，并不引出出错条件或终止程序的运行，而产生一个
警告信息和一个特殊值在计算方程中列出来．
变量 NaN 表示它是个不定值．由 Inf/Inf 或 0/0 运算产生．
要了解当前变量的信息请键入 whos，屏幕将显示：
Name
Size
Bytes
Class
A
4x3
96
double array
小矩阵可用“:”从大矩阵中抽取出来，如：
A=A(1:3,:); 即从 A 中取前三行和所有的列，重新组成原来的 A. (详细介绍参见第二节的相关内容）
§1.2.3 语句和变量 Matlab 的表述语句、变量的类型说明由 Matlab 系统解释和判断．Matlab 语句通常形式
为： 变量=表达式 或者使用其简单形式为： 表达式 表达式由操作符或其它特殊字符、函数和变量名组成．表达式的结果为一个矩阵，显示
用这个算法．用户可将此值置为任何其它值(包括 0 值)．Matlab 的内部函数 pinc 和 rank 以
eps 为缺省的容许差． 变量 pi 是，它是用 imag(log(-1))建立的.
Inf 表示无穷大．如果您想计算 1/0 S=1/0
结果会是
Warning：Divide by zero S=Inf
（缺省格式）
format short
短格式
Scaled fixed point format with 5 digits
（缺省格式） （只显示五位十进制数）
format long
长格式
Scaled fixed point format with 15 digits
format short e
短格式 e 方式 Floating point format with 5 digits
x(5)=abs(x(1))
结果
x= -1.3000 1.7321 4.8000 0 1.3000
注：结果中自动产生了向量的第 5 个元素，中间未定义的元素自动初始为零．
大的矩阵可把小的矩阵作为其元素来完成，如：
A=[A; [10 11 12]] 结果
A= 1 4 7 10
23 56 80 11 12
^
幂
这里 1/4 和 4\1 有相同的值都等于 0.25（注意比较：1\4=4）．只有在矩阵的除法时左除
和右除才有区别．
§1.2.6 复数与矩阵 在 Matlab 中输入复数首先应该建立复数单位： i=sqrt(-1) 及 j=sqrt(-1) 之后复数可由下面语句给出：
Z=3+4i (注意： 在 4 与 i 之间不要留有任何空间!) 输入复数矩阵有两个方便的方法，如：
图像处理
Nonlinear Control
非线性控制
Statistics
统计
§1.2 Matlab 基本用法
从 Windows 中双击 Matlab 图标，会出现 Matlab 命令窗口（Command Window），在一 段提示信息后，出现系统提示符“>>”．Matlab 是一个交互系统，您可以在提示符后键入各 种命令，通过上下箭头可以调出以前打入的命令，用滚动条可以查看以前的命令及其输出信 息．
自由格式
Puts the extra line-feeds back in
８
例如：
x=[4/3 1.2345e-6]
在不同的输出格式下的结果为：
短格式
1.3333
0.0000
短格式 e 方式 1.3333e+000
1.234e-006
长格式
1.333333333333333
0.000001234500000
输入一个小矩阵的最简单方法是用直接排列的形式．矩阵用方括号括起，元素之间用空
格或逗号分隔，矩阵行与行之间用分号分开．例如输入：
A=[1 2 3 ; 4 5 6 ; 7 8 0]
系统会回答
A= 1 23 4 56 7 80
表示系统已经接收并处理了命令，在当前工作区内建立了矩阵 A．
大的矩阵可以分行输入，用回车键代替分号，如：
§1.2.7 输出格式
任何 Matlab 语句执行结果都可在屏幕上显示，同时赋给指定的变量，没有指定变量时
赋给 ans．数字显示格式可由 format 命令来控制（Windows 系统下的 Matlab 系统的数字显
示格式可以由 Option 菜单中的 Numerical Format 菜单改变）．format 仅影响矩阵的显示，不
* Matlab 变量字母区分大小写，如 A 和 a 不是同一个变量，函数名一般使用小写字母， 如 inv(A)不能写成 INV(A)，否则系统义变量
输入 who 命令可检查工作空间中建立的变量，键入： who
系统输出为：
Your variables are: A ans x
第一节 Matlab 的安装及使用
§1.1 Matlab 的安装
Matlab 有各种版本，早期有 Matlab 1.0 for 386 的 DOS 版本，后来逐步发展．这里介绍
的版本是 Matlab 6.x for Windows．因为它使用方便，界面美观，我们选择它作为主要讲解
版本．Matlab 还有许多附加的部分，最常见的部分称为 Simulink，是一个用作系统仿真的
format bank
银行格式
Fixed format for dollars and cents
format rat
有理数格式
Approximation by ratio of small integers
format compact 压缩格式
Suppress extra line-feeds
format loose
在屏幕上，同时保存在变量中以留用．如果变量名和“=”省略，则具有 ans 名(意思指回答)
６
的变量将自动建立．例如：
键入 1900/81 结果为：
ans = 23.4568
需注意的问题有以下几点：
* 语句结束键入回车键，若语句的最后一个字符是分号，即“;”，则表明不输出当前命令 的结果．
* 如果表达式很长，一行放不下，可以键入“…”（三个点，但前面必须有个空格，目的 是避免将形如“数 2 …”理解为“数 2.”与“..”的连接，从而导致错误），然后回车． * 变量和函数名由字母加数字组成，但最多不能超过 63 个字符，否则系统只承认前 63 个字符．
§1.2.5 数和算术表达式
Matlab 中数的表示方法和一般的编程语言没有区别．如：
3
-99
0.0001
9.63972
1.6021E-20
6.02252e23
在计算中使用 IEEE 浮点算法其舍入误差是 eps．浮点数表示范围是 10-308~10308．
７
数学运算符有：
+
加
-
减
*
乘
/
右除
\
左除
S
1x1
8
double array
ans
1x1
8
double array
x
1x5
40
double array
Grand total is 19 elements using 152 bytes
从 size 及 bytes 项目可以看出，每一个矩阵实元素需 8 个字节的内存．4×3 的矩阵使用
96 个字节，全部变量的使用内存总数为 152 个字节．自由空间的大小决定了系统变量的多 少，如计算机上有虚拟内存的话，其可定义的变量个数会大大增加．
Matlab 使用方法和简介
绪论
Matlab 是“Matrix Laboratory”的缩写，意为“矩阵实验室”，是当今美国很流行的科学 计算软件．信息技术、计算机技术发展到今天，科学计算在各个领域得到了广泛的应用．在 许多诸如控制论、时间序列分析、系统仿真、图像信号处理等方面产生了大量的矩阵及其相 应的计算问题．自己去编写大量的繁复的计算程序，不仅会消耗大量的时间和精力，减缓工 作进程，而且往往质量不高．美国 Mathwork 软件公司推出的 Matlab 软件就是为了给人们 提供一个方便的数值计算平台而设计的．
format hex
16 进制格式
Hexadecimal format
format +
+格式
The symbols +, - and blank are printed for positive, negative and zero elements. Imaginary parts are ignored
影响矩阵的计算与存贮．(Matlab 以双精度执行所有的运算)
首先，如果矩阵元素是整数则矩阵显示就没有小数，如 x=[-1 0 1]，结果为：
x= -1 0 1
如果矩阵元素不是整数则输出形式有：（用命令：format 格式进行切换）
格式
中文解释
说明
format
短格式
Default. Same as SHORT
便．您可以视工作性质和需要购买相应的工具箱．常见的工具箱有：
Signal Process
信号处理
System Identification 系统辨识