Matlab基础学习
matlab入门 课件
MATLAB绘图
1 绘图基础知识
2 2D绘图
掌握绘图的基本概念、 语法和常用函数。
学习如何绘制二维图 形,如折线图、散点 图和柱状图等。
3 3D绘图
了解如何创建和操作 三维图形,如曲面图 和散点云等。
数据处理
1 数据导入与导出
2 数据统计
学会从文件或其他数据源导入和导出数据。
掌握常用的数据统计函数和方法。
2 MATLAB桌面界面 3 MATLAB语言基础
了解MATLAB的定义、 功能和应用领域。
掌握MATLAB的桌面环 境、编辑器和帮助文 档等工具。
学习MATLAB的基本语 法、数据结构和运算 符。
4 变量和数据类型
5 矢量和矩阵操作
了解如何创建和操作变量,以及不同的 数据类型。
熟悉矢量和矩阵的定义、运算和索引操 作。
推荐一些可以应用 MATLAB的实际项目。
MATLAB应用
1 图像处理
学习如何使用MATLAB进行图像处理和图像分析。
2 信号处理
掌握MATLAB在信号处理领域的应用,如滤波和频谱分析。
3 建模与仿真
了解如何使用MATLAB进行系统建模和仿真。
结束语
1 课程总结
回顾课程内容,并做 出总结和评价。
2 后续学习建议
3 实践项目建议
提供进一步学习和探 索MATLAB的建议和资 源。
matlab入门 课件
MATLAB入门课程PPT大纲
3 知识储备要求
学习MATLAB并熟练应 用于数据处理、绘图 和编程。
理解MATLAB基础知识、 绘图、数据处理、编 程和应用等内容。
具备计算机基础知识, 并熟悉基本编程概念。
MATLAB基础知识
第1章 MATLAB入门.pdf_MATLAB信号处理超级学习手册_[共9页]
第1章 MATLAB入门MATLAB是一种用于数值计算、可视化及编程的高级语言和交互式环境。
使用MATLAB,用户可以分析数据、开发算法、创建模型和应用程序。
MATLAB借助编程、工具和内置数学函数,可以探求多种方法,比电子表格或其他传统编程语言更快地求取结果。
它是一种功能强大的科学计算软件。
在使用之前,读者应该对它有一个整体的了解。
本章主要介绍MA TLAB的基本知识,如主要特点、系统安装、基本操作等。
学习目标:1.理解MATLAB的特点。
2.熟悉MATLAB各种平台的窗口。
3.熟练掌握MATLAB的各种基本操作。
4.熟悉MATLAB中M文件的操作。
1.1 MATLAB概述MATLAB是由美国MathWorks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案。
1.1.1 什么是MATLABMATLAB提供了一个高性能的数值计算和图形显示的科学和工程计算软件环境。
这种易于使用的MATLAB环境,是由数值分析、矩阵运算、信号处理和图形绘制等组成。
在这种环境下,问题和解答的表达形式(程序)几乎和它们的数学表达式完全一样,而不像传统的编程那样繁杂。
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C、FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使其成为一个强大的数学软件。
MATLAB在新的版本中也加入了对C、FORTRAN、C++、Java的支持。
用户可以直接调用它们,也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用。
此外,许多的MATLAB爱好者还编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载使用。
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。
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。
MATLAB教程及实训
MATLAB教程及实训MATLAB是一种强大的计算机软件,主要用于数值计算、数据分析和可视化,广泛应用于科学、工程和金融领域。
以下是一个针对初学者的MATLAB教程及实训,旨在帮助读者快速入门并掌握基本的MATLAB使用技巧。
第一部分:MATLAB基础1.MATLAB的安装与启动2.MATLAB命令行介绍MATLAB的命令行界面,包括如何输入和执行MATLAB命令以及查看命令的输出结果。
3.MATLAB的基本数据类型介绍MATLAB中常用的数据类型,包括标量、向量、矩阵和字符串等,并讲解如何创建和操作这些数据类型。
4.数学运算介绍如何在MATLAB中进行基本的数学运算,包括加减乘除、指数运算和三角函数等,并讲解MATLAB提供的数学函数。
5.逻辑运算和控制流程介绍如何在MATLAB中进行逻辑运算和比较运算,以及如何使用条件语句、循环语句和逻辑判断语句来控制程序的流程。
第二部分:MATLAB数据处理与分析1.数据导入和导出介绍如何使用MATLAB读取和写入各种格式的数据文件,包括文本文件、Excel文件和MAT文件等,并讲解如何处理和转换数据。
2.数据可视化介绍如何使用MATLAB绘制各种类型的图表,包括折线图、散点图、柱状图和饼图等,并讲解如何设置图表的样式和属性。
3.数据统计和分析介绍如何使用MATLAB进行常见的数据统计和分析,包括均值、方差、相关系数和回归分析等,并讲解如何使用MATLAB的统计工具箱进行高级数据分析。
第三部分:MATLAB编程与应用实例1.MATLAB编程基础介绍如何使用MATLAB编写脚本和函数,包括变量的定义和赋值、条件语句和循环语句的使用,并讲解MATLAB的函数库和程序调试技巧。
2.MATLAB的应用实例介绍几个典型的MATLAB应用实例,包括信号处理、图像处理和机器学习等领域,通过实际案例演示如何使用MATLAB解决实际问题。
3.MATLAB与其他工具的集成介绍如何将MATLAB与其他科学计算和数据处理工具集成,包括Python、R和Excel等,并讲解如何使用MATLAB的接口进行数据交互和共享。
(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= 3.1416>> format long>> pi>> format rat>> pians =355/113>> format bank>> pians =3.14>> format short>> pians =3.1416三、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)。
MATLAB基础知识与操作
运行结果: ans = (x^3-1)*(x-1) >> symdiv(s1,s2) 运行结果: ans = (x^3-1)/(x-1) >> sympow(s1,s2) 运行结果: ans = (x^3-1)^(x-1)
1.7.3符号表达式的化简函数
符号数学工具箱提供了符号表达式的因式分解、展开、合并、化简、通分等数 例1.9对表达式 进行因式分解。 >> syms x %在命令窗口创建符号变量x >> f=factor(x^3-1) 运行结果: f= (x-1)*(x^2+x+1)
第一章 Matlab基础知识与基本操作 1.4 Matlab语言基础 1.4.1数值计数 1.4.2变量
Matlab的数值采用的是常用的十进制数表示法,可以带小数点或者负号。以下 计数都是合法的。 2 -33 0.03 3.43158 2.6-e2.1e46 Matlab的具体命名规则和特殊规则见教材表1.2和表1.3所示。 1.数学运算符:+(加)、-(减)、*(乘), \(左除)、/(右除)、^(乘幂 ) 2.关系运算符:《(小于)、》(大于)、《=(小于等于)、》=(大于等于 )、==(等于),~=(不等于) 3.逻辑运算符:&(逻辑与运算)、|(逻辑或运算)、~(逻辑非运算)
第一章第一章matlab基础知识与基本操作基础知识与基本操作132菜单和工具栏表11matlab部分菜单和工具栏菜单工具使用说明filenewmfile新建m文件fileimportdata导入数据文件filesaveworkspaceas将工作间的所有变量和数据保存为数据文件filesetpath设置matlab文件搜索路径filepreference设置matlab选项如数据显示格式字体等desktopdockundock在组合窗口分离窗口之间切换desktopdesktoplayout窗口布局选择一般都是用默认defaultcurrentdirectory设置matlab当前工作目录第一章第一章matlab基础知识与基本操作基础知识与基本操作14matlab语言基础141数值计数matlab的数值采用的是常用的十进制数表示法的数值采用的是常用的十进制数表示法计数都是合法的计数都是合法的
matlab菜鸟教程
matlab菜鸟教程Matlab是一种强大的数值计算和科学数据可视化软件。
它被广泛应用于工程、科学和金融等领域。
本教程将介绍Matlab的基本语法、常用函数和数据处理技巧,帮助初学者快速上手使用Matlab进行编程和数据分析。
1. Matlab环境搭建安装Matlab:在MathWorks官网下载并安装Matlab软件,按照向导进行安装。
打开Matlab:双击桌面上的Matlab图标或在开始菜单中找到Matlab并点击打开。
2. Matlab基本语法变量和常量:使用等号(=)将数值或表达式赋给变量。
例如:x = 5, y = sin(x)。
数据类型:Matlab支持多种数据类型,包括数值型、字符型和逻辑型等。
常用的数值类型有整数型、浮点型和复数型。
矩阵和数组:Matlab中的基本数据结构是矩阵和数组。
可以使用方括号([])定义矩阵和数组,并进行矩阵运算。
函数调用:Matlab提供了丰富的内置函数,可以直接调用进行数值计算、数据处理和图形绘制等操作。
条件语句:使用if语句进行条件判断,根据不同的条件执行不同的操作。
循环语句:使用for循环和while循环重复执行一段代码,根据循环条件来控制循环的执行次数。
3. Matlab常用函数数值计算:Matlab提供了多种数值计算函数,如sin、cos、exp、log等,用于计算三角函数、指数函数和对数函数等。
数据处理:Matlab提供了丰富的数据处理函数,如mean、sum、max、min等,用于计算数组的均值、总和、最大值和最小值等。
图形绘制:Matlab可以绘制各种类型的图形,如线图、散点图、柱状图和饼图等。
可以使用plot、scatter、bar、pie等函数进行图形绘制。
数据导入和导出:Matlab可以方便地导入和导出各种数据格式,如文本文件、Excel文件和图像文件等。
可以使用readtable、writetable、imread、imwrite等函数进行数据的读写操作。
matlab学习文档
MATLAB学习指南第1章.基本MATLAB指令1.1.基本数量运算首先,我们来谈一谈怎样向程序中添加注释(例如此行)。
注释就是我们向程序中添加的文字,用来解释我们在做什么。
所以,如果我们或其他人以后读到此代码,就能很容易地理解代码在执行什么指令。
在一个MATLAB文件中,如果百分号%出现在一行文字中,百分号后面的所有文字都是注释,而不是MATLAB想要进行解释的指令。
首先,我们向屏幕输入信息,告诉计算机我们开始运行1.1节。
指令disp('字符串')在屏幕上展示了文本字符串。
接下来,我们令一个变量等于1。
如果x没有被声明,这一指令先为变量x在内存中分配一个空间,然后又将x的值1存储在所分配的空间中。
同时,这一指令会将"x = 1"显示在屏幕上。
通常,我们不希望像这样的输出结果把屏幕弄得杂乱,所以我们在指令的最后加上一个分号就可以使指令变得“不可见”。
例如,我们使用下列指令把x的值“不可见地”变为2,然后将结果显示在屏幕上。
x=2;x的值发生了改变,但是却没有显示在屏幕上 disp('我们已经改变了x的值');然后,通过输入“x”,不带分号,我们显示x的值。
现在,我们来看如何声明其它变量。
y=2*x; 对y的值进行初始化,使其等于x的值的2倍。
x=x+1;使x的值增加1。
z=2*x; 声明了另一变量z。
因为在声明变量z时x的值已经发生了变化,所以z不等于y。
接下来,我们想看存储在内存中的变量的列表。
我们使用指令“who”来实现。
通过使用“whos”我们能得到更多的信息我们也可使用这些指令来得到有关仅有的某些变量的信息。
我们想要去掉变量“差”。
使用指令“clear”来实现。
接下来,我们想要去掉变量x和y。
我们再次使用指令“clear”。
一般来说,好的程序设计模式都要求每行只编写一个指令;但是,MATLAB却允许将多个指令放在一行。
更普遍的情况是,由于语句结构的长度使得我们希望一个指令能够分成多行。
matlab 学习计划
matlab 学习计划一、学习目标我计划在本学期内系统地学习和掌握 MATLAB 编程语言,包括常见的数据分析、数值计算、图形绘制和模拟仿真等方面的知识。
具体目标包括:1. 熟练掌握 MATLAB 的编程语法和基本命令;2. 掌握 MATLAB 在数据分析和数值计算中的应用;3. 学会利用 MATLAB 进行图形绘制和可视化处理;4. 掌握 MATLAB 的模拟仿真和建模技巧;5. 能够独立完成一个小型的 MATLAB 项目。
二、学习安排1. 学习时间:我计划每周至少安排 4-6 小时的时间来学习 MATLAB,包括课堂学习、自主学习和实践探索。
2. 学习任务分配:我将学习任务分为以下几个阶段,每个阶段持续 2-3 周的时间。
(1)基础知识学习:了解 MATLAB 编程语言的基本原理、基本命令和数据类型,学习如何编写简单的 MATLAB 程序和函数。
重点掌握矩阵运算、条件语句、循环和函数的使用方法。
(2)数据分析与数值计算:学习 MATLAB 在数据分析和数值计算中的应用,包括统计分析、插值和拟合、微分方程求解等方面的知识。
(3)图形绘制与可视化处理:学习 MATLAB 的图形绘制和可视化处理功能,包括绘制二维和三维图形、图像处理和数据可视化等技术。
(4)模拟仿真与建模:学习 MATLAB 的模拟仿真和建模技巧,包括控制系统建模、信号处理、电路仿真等应用技术。
(5)项目实践:整合已学的知识,尝试独立完成一个小型的MATLAB 项目,如数据分析、仿真建模、图形处理等。
3. 学习资源:我将利用以下的学习资源来学习 MATLAB:(1)教材和教学视频:户用 MATLAB 的官方教程、教材或者 MOOC 平台上的相关课程视频进行学习。
(2)网上资源:在网上搜索和阅读相关的 MATLAB 学习资料,如博客、论坛、维基百科等。
(3)实践操作:利用 MATLAB 软件进行练习操作,编写简单的程序和函数,并进行数据分析、数值计算、图形绘制和模拟仿真等操作。
2024年MATLAB快速入门
使用try-catch结构捕获并处理程序运 行时可能出现的错误或异常。
10
03
数组、矩阵与向量操作
2024/2/29
11
数组的创建和操作
创建一维数组
使用方括号`[]`将元素括起来, 元素之间用空格或逗号分隔。
2024/2/29
创建二维数组
使用分号`;`将行分隔开,每行 内的元素用空格或逗号分隔。
控件、设置控件属性等。
04
GUI实例演示
通过实例演示GUI的设计与应用, 如数据可视化界面、参数设置界
面等。
33
交互式绘图工具使用指南
交互式绘图工具介绍 了解MATLAB提供的交互式绘图 工具,如绘图窗口、工具栏、菜 单等。
高级绘图功能 了解交互式绘图工具的高级功能 ,如三维图形绘制、动画制作等 。
调试工具
错误处理
性能优化
M以帮助 用户定位和修复代码中的错误 。
在编写自定义函数时,应使用 try-catch语句块来处理可能出 现的错误。这可以帮助确保函 数的稳定性和可靠性,并为用 户提供有关错误的详细信息。
为了提高MATLAB代码的性能 ,可以采取一些优化措施,如 向量化操作、预分配内存、避 免不必要的循环等。此外,还 可以使用MATLAB的性能分析 工具来识别和解决性能瓶颈。
MATLAB提供了多种文件格式转换工具,如 Excel转换工具、图像转换工具等,方便用 户在不同格式间进行转换。
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07
数值计算及优化方法
2024/2/29
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线性方程组求解过程演示
直接法
利用矩阵的初等行变换或高斯消元法,将线性方程组转化为上三角或下三角形式,然后回 代求解。
迭代法
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)。
学习MATLAB编程语言的基础知识
学习MATLAB编程语言的基础知识章节一:MATLAB编程语言的概述MATLAB是一种高级编程语言和环境,专门用于科学计算和数据分析。
它由MathWorks公司开发,已成为许多领域中研究人员和工程师的首选工具。
MATLAB具有强大的数值计算能力和丰富的功能库,可以处理各种数学问题,如线性代数、信号处理、优化和图像处理等。
此外,MATLAB还提供了交互式编程环境,使用户能够快速测试和调试代码。
章节二:MATLAB编程环境的介绍MATLAB的编程环境包括命令窗口、编辑器和调试器等组件。
用户可以通过命令窗口直接输入和执行MATLAB代码,也可以通过编辑器创建和编辑脚本或函数。
调试器功能可用于跟踪代码执行过程、检查变量的值和查找错误。
章节三:MATLAB基本语法和数据类型MATLAB的语法与传统的编程语言类似,使用分号作为语句结束符,并使用变量来存储数据。
常用的数据类型包括数字、字符串、矩阵和结构体等。
MATLAB还支持各种运算符和控制流语句,例如循环、条件语句和函数调用等。
章节四:MATLAB中的向量和矩阵操作MATLAB中的向量和矩阵操作是其特有的优势之一。
用户可以使用简洁的语法来执行向量和矩阵的数学运算,如加法、减法、乘法和除法等。
此外,MATLAB还提供了许多方便的函数来处理向量和矩阵,例如转置、求逆、矩阵乘法和行列式计算等。
章节五:MATLAB中的绘图与数据可视化MATLAB提供了强大的绘图工具箱,可以创建各种类型的图形,例如线图、散点图、柱状图和曲线图等。
用户可以使用简洁的命令来设置图形的样式、坐标轴标签和图例等。
此外,MATLAB还支持三维绘图和动画效果,使用户能够更好地呈现和分析数据。
章节六:MATLAB中的函数和脚本编程MATLAB允许用户创建自定义函数和脚本,以实现特定的计算任务。
函数是一段可重复使用的代码块,可以接受输入参数并返回输出结果。
脚本则是一系列按顺序执行的命令,用于完成特定的计算过程。
Matlab基本使用方法详解
Matlab基本使用方法详解Matlab(Matrix Laboratory)是一种面向数值计算和编程的高级语言和环境,由MathWorks公司开发。
它在科学、工程以及其他领域广泛应用,可以进行各种数值计算、数据分析、绘图以及编写复杂的算法等。
本文将详细介绍Matlab的基本使用方法,帮助初学者快速上手。
一、Matlab基础知识在开始之前,我们先了解一些Matlab的基础知识。
Matlab的代码文件以.m为后缀名,并通过Matlab编译器执行。
它是一种解释性的语言,每一行代码都可以立即执行。
Matlab提供了丰富的数学函数和工具箱,可以简化复杂的数值计算。
同时,Matlab还具备强大的矩阵运算能力,使得处理矩阵和向量的运算更加高效。
二、Matlab环境和命令行窗口当我们打开Matlab时,会出现一个包含命令行窗口的集成开发环境界面。
命令行窗口是一个交互式的界面,可以直接输入和执行Matlab命令。
我们可以在命令行窗口中进行简单的计算,例如输入"2+2"并按回车键执行,Matlab将返回计算结果"4"。
此外,通过命令行窗口,我们还可以执行脚本文件、调试代码、查看变量等。
三、基本操作和数据类型1. 变量的定义和赋值在Matlab中,使用等号(=)将数值或表达式赋值给一个变量。
例如,"x = 5"将5赋值给变量x。
同时,Matlab还支持复数、字符串、矩阵等多种数据类型。
2. 数组和矩阵Matlab中的数组和矩阵是最基本的数据结构。
数组中的元素可以是数值、字符串、逻辑值等。
矩阵是一个二维数组,可以进行各种线性代数运算。
创建矩阵可以使用方括号([])和分号(;)对元素进行分隔。
例如,"A = [1,2,3;4,5,6;7,8,9]"创建了一个3x3的矩阵A。
3. 访问矩阵元素可以使用下标访问矩阵中的元素。
在Matlab中,下标从1开始。
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技术学习指南
Mat1ab技术学习指南MaHab是一种常用的科学计算软件,它被广泛应用于工程、数学、物理、生物医学等领域。
掌握MaHab技术对于从事科学研究和工程实践的人来说是非常重要的。
本文将从MatIab的基本知识入手,逐步深入介绍如何学习和应用Mat1ab技术。
一、MatIab基础知识1.Mat1ab简介Mat1ab是一种高级计算机语言和交互式环境,以其强大的数据处理和可视化功能而闻名。
它能够进行矩阵计算、数值分析、信号处理、图像处理等多种任务,并且拥有丰富的工具箱可以扩展其功能。
2.Ma11ab环境和基本操作在学习MatIab之前,首先要熟悉Mat1ab的环境和基本操作。
MatIab的界面分为命令窗口、编辑窗口和工作区等组成部分。
了解如何输入命令、定义变量、进行矩阵运算以及调用函数是MaUab技术学习的基础。
3.MaUab编程语言Mat1ab编程语言的语法和其他编程语言相似,但也有一些特殊的语法和函数。
掌握MaUab编程语言可以更灵活地使用Mat1ab进行复杂的计算和数据处理。
学习MatIab编程语言的最好方法是通过实践,编写一些简单的程序来加深理解。
二、MatIab数据处理与可视化1.数据处理Mat1ab是一种强大的数据处理工具。
它提供了丰富的内置函数和工具箱,可以帮助我们对数据进行各种操作,如数据排序、滤波、重采样等。
此外,MatIab还支持读取和写入各种格式的数据文件,如Exce1、CSV等。
2.数据可视化Mat1ab可以创建各种类型的图表,如线图、散点图、柱状图等,用于展示数据的分布和趋势。
通过调整图表的样式和添加标签,我们可以使数据更加直观地呈现出来。
同时,Mat1ab还支持制作动画和交互式图形,能够更好地展示和分析数据。
三、MatIab数值计算与优化1.数值计算Mat1ab内置了很多用于数值计算的函数和工具箱。
我们可以使用这些函数进行一些常见的数学运算,如求解方程、解微分方程、计算积分等。
Matlab基础知识
Matlab基础知识⼀、matlab简介MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵⼯⼚(矩阵实验室),由美国MathWorks公司出品的商业数学软件,⽤于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的⾼级技术计算语⾔和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两⼤部分。
⼆、数据类型1、函数句柄:是⼀个可调⽤的matlab函数的关联,有了函数句柄这种关联,⽤户在任何情况下都可以通过函数句柄调⽤matlab函数,即使是超出正常的函数调⽤范围仍然可以。
函数句柄四个⽤途:(1)可以将⼀个函数传递给另⼀个函数;(2)可以捕获⼀个函数的数值供下⼀次使⽤;(3)可以在正常范围外调⽤函数;(4)可以在函数句柄以.mat⽂件类型保存,供下⼀次matlab运⾏时使⽤。
2、结构类型结构类型是包含⼀组彼此相关、数据结构相同但类型不同的数据类型。
3、细胞数组类型细胞数组是matlab特有的⼀种数据类型,组成它的元素是细胞,细胞是⽤来存储不同类型数据的单元。
相同数组的第⼆个细胞的类型与⼤⼩可以和第⼀个细胞完全不⼀样。
三、matlab运算符1、算式运算符2、关系运算符关系运算符两侧的矩阵维数必须相同。
关系运算为真返回逻辑1,反之返回值为逻辑0。
3、逻辑运算符参与矩阵元素逻辑运算符的逻辑矩阵必须是位数相同的矩阵。
4、运算优先级四、matlab的矩阵1、矩阵合并纵向合并矩阵(要求矩阵A、B的列数相同):C = [A;B]横向合并矩阵(要求矩阵A、B的维数相同):C = [A B]2、矩阵拆分3、矩阵运算相关函数求矩阵⾏列式的值:det()求转置矩阵:transpose()或者⽤运算符"'"eg:B=transpose(A)等价于B=A'求逆矩阵:inv()求⼴义逆矩阵:pinv()(即矩阵不是⽅阵或者是⼀个⾮满秩的⽅阵时,矩阵没有逆矩阵,但可以求得伪逆矩阵也成为⼴义逆矩阵)求矩阵的秩:rank()五、控制语句1、每个if、for、while语句必须以end语句结束,否则是错误的;2、for i=1:4等价于for i=[1 2 3 4]。
MATLAB编程入门
inv(D)*D*X=inv(D)*B
inv(D)*D=I
I*X=X
X=inv(D)*B=D\B
X*D=B
X=B*inv(D)=B/D
n×n阶方阵A和同阶的方阵V相乘,得出n阶单位矩阵I。 I为eye(n)。
V是A的逆阵。V存在条件:A的行列式不等于0, det(A)≠0 V=A-1 MATLAB内部函数inv,得出A的逆阵V。
第一章 MATLAB简介
MATLAB(MATrix LABoratory,即矩阵实验室)是 MathWork公司推出的一套高效率的数值计算和可视化软件。
MATLAB是当今科学界最具影响力、也是最具活力的软件, 它起源于矩阵运算,并已经发展成一种高度集成的计算机语言。
它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量 的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功 能。
u=conj(z) (共轭)
u = 1.0000 - 2.0000i 3.0000 - 4.0000i 5.0000 - 6.0000i 7.0000 - 8.0000i
v=conj(z)’ (转置)
v = 1.0000 + 2.0000i 5.0000 + 6.0000i 3.0000 + 4.0000i 7.0000 + 8.0000i
D与B行数相等 两端同时左乘以inv(D) 逆阵 单位阵 D\B为D左除B
X=D\B,左除时阶数检查条件:两矩阵的行数必须相等。 未知矩阵在左. D的逆阵右乘以B,记作 /D 右除。 右除时阶数检查条件:两矩阵的列数必须相等。
a=[1 2 3; 3 -5 4; 7 8 9] x=[x1,x2,x3] b=[2;0;2] ax'=b x=a\b a左除b
2024(完整版)MATLAB自学教程
01 MATLABChapterMATLAB概述与特点发展历程及应用领域发展历程应用领域安装与界面介绍安装用户可以从MathWorks官网下载MATLAB安装程序,根据提示完成安装过程。
安装过程中需要选择安装路径、添加环境变量等步骤。
界面介绍MATLAB界面包括命令窗口、工作空间、当前目录窗口、命令历史窗口等部分。
用户可以在命令窗口中输入命令并执行,工作空间展示当前变量和函数,当前目录窗口显示当前工作路径下的文件和文件夹,命令历史窗口记录用户输入的命令历史。
01020304变量与数据类型条件语句与循环语句数组与矩阵操作函数编写与调用基本操作入门02数据类型与运算规则Chapter整数类型包括有符号和无符号整数,如int8、uint8、int16、uint16等。
浮点数类型包括单精度和双精度浮点数,如single、double。
特殊数值如Inf表示无穷大,-Inf表示负无穷大,NaN表示非数字。
字符数组01字符串操作02字符编码03逻辑型数据逻辑函数逻辑运算逻辑值(~)等逻辑运算符。
逻辑真(true)和逻辑假(false)。
数组与矩阵运算规则数组创建数组索引矩阵运算特殊矩阵03程序设计基础ChapterMATLAB 中变量名区分大小写,以字母开头,可包含字母、数字和下划线,不能是MATLAB保留字。
变量命名规则变量作用域特殊变量局部变量只在其所在的函数或脚本中有效,全局变量在整个MATLAB 工作环境中都有效。
MATLAB 提供了一些特殊变量,如ans 、pi 、i 或j (虚数单位)等,可以直接使用。
变量命名规则及作用域条件语句if-else语句用于根据条件执行不同的代码块,switch-case语句用于多分支选择。
循环语句for循环用于指定次数的重复执行,while循环用于满足条件时的重复执行。
流程控制语句break语句用于提前退出循环,continue语句用于跳过本次循环的剩余部分。
条件语句和循环语句应用函数定义MATLAB 中可以使用function 关键字定义函数,包括输入参数、输出参数和函数体。
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1. 表达式不含“=”,则默认会赋值给默认变量“ans”,因此不要用ans作为变量名;2. 三个点号“...”表示续行,当一个语句过长时,可以分两行输入;S=1-1/2+1/3-1/4+ ...1/5-1/6+1/7-1/8S =0.63453. 语句执行后,所有的变量都会保存在workspace里,直到变量被覆盖或者清除掉;因此,一般在程序开头加上clear语句以清空workspace里的所有变量;4. 变量命名规则:1)变量名、函数名大小写敏感;2)变量名用字母打头,只能包含字母、数字、下划线;5. Matlab预定义变量不要用预定义的变量作为变量名;被0除是允许的,不会报错,会给出警告信息,同时结果变为Inf或者NaN;1/0ans =Infa=0/0a =NaN6. 在命令行输入回车Enter之后会执行当前语句,换行输入按Shift + Enter;7. 矩阵运算和点运算矩阵A和矩阵B运算,对两者的维度有要求:C = A + B 要求A和B有相同的维度,即行数和列数一致;(A - B类似)C = A * B 要求A的列数和B的行数相等;C = A / B 即右除,表示A乘以B的逆;C = A \ B 即左除,表示A的逆乘以B;所有的点运算都要求矩阵A和矩阵B维度一致:C = A .+ B 、C = A .- B意义和矩阵运算一样,因此 + 和 - 运算可以不用加点号;C = A .* B 表示A的每个元素和B的每个对应位置元素分别相乘,得到的结果维度不变;C = A ./ B 表示A的每个元素除以B的每个对应位置元素,得到的结果维度不变;C = A .\ B 表示B的每个元素除以A的每个对应位置元素,得到的结果维度不变;速记:点运算就是点对点运算,不改变矩阵维度大小;clear; clc; % 清空workspace变量,清空command window内容t = 0 : pi/50 : 4*pi; % 定义自变量t 的取值数组y = exp(-t/3) .* sin(3*t); % 计算与自变量相应的y数组,注意:乘法符前面的点号plot(t, y, '-r', 'LineWidth', 2) % 绘图,虚线,红色,线宽2axis([0, 4*pi, -1, 1]) % 限定x轴范围0到4*pi,y轴-1到1xlabel('t') % x轴标签ylabel('y') % y轴标签8. 结果显示command window显示的结果默认只有6位符号宽度,但并不意味着结果的精度如此,显示的精度并不影响真实精度;9. 常用控制指令10. command window快捷键command window窗口上下键会弹出command history窗口,双击选中语句即可执行;11. 清除变量命令12. 数据存储和加载不限定ascii格式,则保存为二进制mat文件;13. 符号变量syms声明符号变量,用空格隔开;syms u v w z a5f = sym('3');Eq = sin(f)*u*z^2 + v*z + f*w - a5;result_2 = solve(Eq, z)result_2 =-(v - (v^2 + 4*a5*u*sin(3) - 12*u*w*sin(3))^(1/2))/(2*u*sin(3)) -(v + (v^2 + 4*a5*u*sin(3) - 12*u*w*sin(3))^(1/2))/(2*u*sin(3)) 符号变量转换成数值类型:double、vpa函数;14. 公式格式化输出clear; clc;syms xr = taylor(x*exp(x), x, 'order', 9)pretty(r)r =x^8/5040 + x^7/720 + x^6/120 + x^5/24 + x^4/6 + x^3/2 + x^2 + x8 7 6 5 4 3x x x x x x 2---- + --- + --- + -- + -- + -- + x + x5040 720 120 24 6 2这种输出格式可以直接粘贴在公式编辑器里;15. 文本标注text(1, 1, 'y(1) = 0'); % 在(1,1)点处标注y(1) = 016. 函数可视化clear; clc;x = 'cos(s)*cos(t)';y = 'cos(s)*sin(t)';z = 'sin(s)';ezsurf(x, y, z, [0, pi/2, 0, 3*pi/2]) % 绘制s取值为[0, pi/2],t取值为[0, 3*pi/2]的曲面图view(17,40) % 选择视角,正负360°shading interp % 隐藏黑色线条;colormap(spring) % 选择颜色条,默认parula;light('position', [0, 0, -10], 'style', 'local') % 光照源light('position', [-1, -0.5, 2], 'style', 'local') material([0.5, 0.5, 0.5, 10, 0.3]) % 控制光照反射属性未施加光照效果:施加光照效果:17. 最小二乘多项式拟合1)polyfit函数clear; clc;x0 = 0 : 0.1 : 1;y0 = [-0.447, 1.978, 3.11, 5.25, 5.02, 4.66, 4.01, 4.58, 3.45, 5.35, 9.22];n = 3;P = polyfit(x0, y0, n)xx = 0 : 0.01 : 1;yy = polyval(P, xx);plot(xx, yy, '-b', x0, y0, '.r', 'MarkerSize', 20)legend('拟合曲线', '原始数据', 'Location', 'SouthEast')xlabel('x')P =56.6915 -87.1174 40.0070 -0.9043 2)左除m = length(x0);n = 3;X = zeros(m, n + 1);for k = 1 : nX(:, n - k + 1) = (x0.^k);endX(:, n + 1) = ones(m, 1);aT = (X\y0)'aT =56.6915 -87.1174 40.0070 -0.9043 18. 坐标轴属性设置clear; clc;t = 6*pi*(0 : 100) / 100;y = 1 - exp(- 0.3*t) .* cos(0.7*t);plot(t, y, 'r-', 'LineWidth', 3)hold ontt = t(abs(y - 1) > 0.05);ts = max(tt);plot(ts, 0.95, 'bo', 'MarkerSize', 10)hold offaxis([-inf, 6*pi, 0.6, inf])set(gca, 'Xtick', [2*pi, 4*pi, 6*pi], 'Ytick', [0.95, 1, 1.05, max(y)])set(gca, 'XtickLabel', {'2*pi'; '4*pi'; '6*pi'})set(gca, 'YtickLabel', {'0.95'; '1'; '1.05'; 'max(y)'})grid ontext(13.5, 1.2, '\fontsize{12}{\alpha} = 0.3')text(13.5, 1.1, '\fontsize{12}{\omega} = 0.7')cell_string{1} = '\fontsize{12}\uparrow';cell_string{2} = '\fontsize{16} \fontname{隶书}镇定时间';cell_string{3} = '\fontsize{6} ';cell_string{4} = ['\fontsize{14}\rmt_{s} = ' num2str(ts)];text(ts, 0.85, cell_string, 'Color', 'b', 'HorizontalAlignment', 'Center') title('\fontsize{14}\it y = 1 - e^{ -\alpha t}cos{\omegat}')xlabel('\fontsize{14} \bft \rightarrow')ylabel('\fontsize{14} \bfy \rightarrow')19. 三维曲面图属性设置clear; clc;x = -4 : 4;y = x;[X, Y] = meshgrid(x, y);Z = X.^2 + Y.^2;surf(X, Y, Z)colormap(jet)subplot(1, 3, 1)surf(Z)axis offsubplot(1, 3, 2)surf(Z)axis offshading flat subplot(1, 3, 3)surf(Z)axis offshading interpset(gcf, 'Color', 'w')clear; clc; [X, Y, Z] = sphere(40); colormap(jet) subplot(1, 2, 1)surf(X, Y, Z)axis equal off shading interplight ('position', [0 -10 1.5], 'style', 'infinite')lighting phongmaterial shinysubplot(1, 2, 2)surf(X, Y, Z, -Z)axis equal offshading flatlightlighting flatlight('position', [-1, -1, -2], 'color', 'y')light('position', [-1, 0.5, 1], 'style', 'local', 'color', 'w') set(gcf, 'Color', 'w')clear; clc;[X0, Y0, Z0] = sphere(30);X = 2*X0;Y = 2*Y0;Z = 2*Z0;surf(X0, Y0, Z0); shading interp hold onmesh(X,Y,Z) colormap(hot) hold off hidden off axis equal axis off。