第一章matlab
第一章MATLAB概述
第一章MATLAB概述通过本章了解MA TLAB的基本知识，学会下载、安装和使用MA TLAB，掌握利用MA TLAB进行基本运算的方法，初步了解MA TLAB中各种数据类型及数学函数并学会使用MA TLAB的帮助。
第一节MATLAB简介随着计算机的迅猛发展，出现了各种计算机编程语言。
每种语言都具有各自的优点与不足之处。
MA TLAB作为其中的一种编程语言在矩阵运算、数值计算、符号运算、图形处理和建模仿真等方面的优势而脱颖而出。
MA TLAB、Mathematica和Maple作为数学专业三大编程语言各自具有各自的特点。
本人通过对MA TLAB多年的学习发现其以下几个特点：1）强大的数值运算功能：MA TLAB中提供了大量的数学、统计、最优化及工程方面的函数，这些函数使用起来简单易懂。
与此同时编程者也可以结合这些函数编写出自己所需要的各类函数，从而实现解决复杂问题的目的。
2）强大的图像处理功能：计算机中的图形大部分以点阵形式存储，它们通常是三维矩阵，每一点需有三组数据，它们分别是横向距离、纵向距离及该点的颜色信息。
MA TLAB不仅可以读写图像而且还可以对图像进行处理。
3）高级而简单的程序环境：MA TLAB不仅具有结构化的控制语句，又有面向对象的编程特性。
利用MA TLAB编程非常简单，变量的定义、使用及输入输出较为简单，语法限制不严格，可移植性好。
4）丰富的工具箱与模块集：MA TLAB具有功能强劲的工具箱，不仅具有大量的数学优化函数，同时还有许多特殊的应用领域所需的函数供编程者使用。
第二节MATLAB的下载、安装及使用本书当中我们将主要介绍MA TLAB7.0，如果没有特殊说明一律按照MA TLAB7.0看待。
1.2.1 MATLAB的下载正版软件下载：大家可以到网站/上购买正版MA TLAB或使用免费版本。
中文免费软件下载：大家可以到网站/soft/20080305/2828.html下载MA TLAB7.0，本软件的大小约为1GB，如果网速过慢请购买软件使用。
1. Matlab使用入门
1 2 3 4 5 6 7 8
1 2 3 4 5 6 7 8
24/32
绘网面命令mesh()使用格式: mesh(x,y,z) 或 mesh(z) 例1.12 绘二元函数 z = x exp( –x2 – y2)的图形。 [x,y]=meshgrid(-2:0.2:2); z=x.*exp(-x.^2-y.^2); mesh(x,y,z) colormap([0 0 1]) 注记: x,y是维数相同的矩阵; 表达式中“.*”和“.^”运算 使得z是与x,y维数相同矩阵。 功能相同的绘图命令:surf, meshc, meshz,· · · · · · · ·
11/32
三角函数与双曲函数
sin asin cos acos tan atan cot acot sec asec csc acsc 正弦函数 反正弦函数 余弦函数 反余弦函数 正切函数 反正切函数 余切函数 反余切函数 正割函数 反正割函数 余割函数 反余割函数 sinh asinh cosh acosh tanh atanh sech asech csch acsch coth acoth 双曲正弦函数 反双曲正弦函数 双曲余弦函数 反双曲余弦函数 双曲正切函数 反双曲正切函数 双曲正割函数 反双曲正割函数 双曲余割函数 反双曲余割函数 双曲余切函数 反双曲余切函数
1/3 1/4 1/5
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————矩阵创建常用方法————
1.直接输入法; 2.特殊矩阵函数法; 3. 数据文件输入 注意事项 矩阵元素必须在方括号[ ]之内; 同一行相邻元素间用逗号或空格分隔; 矩阵的行与行之间用分号分隔. A=hilb(3) B=invhilb(3) A*B
掌握MATLAB程序设计方法
以MATLAB为操作平台完成实验作业
MATLAB仿真及电子信息应用第1章 MATLAB简介
工作空间窗口(Workspace)
用来显示当前计算机内存中MATLAB变量的名称、类型、字 节数和数据结构。选中变量后，双击或右键单击可以修改变 量的内容。
当前目录窗口(Current Directory)
当前目录是指MATLAB运行文件时的工作目录，只有在当前 目录或搜索路径下的文件、函数才能被运行或调用。当需要 被执行的文件或函数不在当前目录时，可以使用cd命令将其 目录变成当前目录。
单击图中Simulink前的+图标， 可以在窗口右栏和Simulink目 录下浏览各个Simulink模块组。
• 基本模块及其功能
– Commonly Used Blocks：常用模块组。 包括输入（In1）、输出（Out）、接地（Ground）、 常数（Constant）、示波器（Scope）、复用（Mux）、 解复用（Demux）、求和（Sum）、相乘（Product）、 逻辑运算（Logical Operator）、积分（Integrator）等。 – Continuous：连续模块组。 包含积分（Integrator）、微分（Derivative）、状态方 程模型（State-Space）、传递函数模型（Transfer Fcn）、零-极点增益模型（Pole-Zero）、把输入信号 按给定时间做延迟（Transfer Delay）、把输入信号做 可变时间延迟（Variable Transport Delay）
然后单击图1-1中 的“Next”按钮， 将出现图1-2协议 基本信息对话框， 填入相应的内容；
单击“Next”按钮， 进入图1-3软件许 可协议对话框，选 中“yes”后；单击 “Next”按钮
进入图1-4安装类型选择对话框，有两个选项： “Typical”选项表示安装所有组件，是完全安装， “Custom”选项表示自定义安装，根据需要进行选 择，这里选择的是“Typical”完全安装，单击 “Next”按钮
matlab讲义第一章
• MATLAB中的关键字不能用作变量名（包括for、end、if
while、function、return、elseif、case、otherwise、 switch、continue、else、try、catch、global、break、 persistent等)。
• MATLAB能识别一般常用的加(+)、减(—)、乘(*)、除 (／)、幂次(^)等数学运算符号。 • 在MATLAB下进行基本运算，最快速简单的方式是在命 令窗口(Command Window)内的提示符号>>之后输入表达式， 并按下Enter键即可。例如： >>(5*2+3.5)/5 ans= 2.7000 • MATLAB会将运算结果直接存入默认变量ans，代表运算 后的答案(Answer)，并在屏幕上显示其运算结果的数值 (为2.7000)。
灵活运用这几种矩阵处理的方式，可以产生意想不到 的效果。 提示： 在MATLAB的内部数据储存结构中，每一个矩阵都是一 个以列为主(Column-oriented)的向量(Vector)，因此对于 矩阵内各元素的存取，可用一维或二维的索引(Index)或下 标(Subscript)来寻址。
1.4 常用数学函数
MATLAB会将所有在百分比符号(％)之后的文字视为程 序的注解(Comments)，如： >>y=(5*2+3.5)/5； ％将运算结果储存于变量y，但 不用显示于屏幕 >>z=y^2 ％将运算结果储存于变量2，并 显示于屏幕 z= 7.2900 在上例中，百分比符号之后的文字会被MATLAB忽略不 执行，但它的使用可使MATLAB程序的具有很好的可读性。
学时安排与考试形式
总学时：32 讲授：约12学时 上机实验：约20学时 考试方式：实验报告+综合报告
matlab第1章 MATLAB概述
1.3 MATLAB帮助系统
❖ MATLAB的各个版本都为用户提供了非常详细的帮助系统， 可以帮助用户更好的了解和运用MATLAB。因此，不论用户 是否使用过MATLAB，是否熟悉MATLAB，都应该了解和掌 握MATLAB的帮助系统。
一、纯文本帮助
❖ MATLAB的所有命令、函数的M文件都有一个注释区。在该区中用纯文 本形式简要地叙述了该函数的调用格式和输入、输出变量的含义。该帮 助内容最原始，但也最真切可靠。每当MATLAB不同版本中的函数文件 发生变化时，该纯文本帮助也跟着同步更新。所以，纯文本帮助具有独 特的作用。
❖ 用户可以在MATLAB的命令窗口中输入命令“helpbrowser”或“helpdesk”或“doc” 来打开“帮助导航/浏览器”交互界面，如图所示。
1.4 MATLAB的工具箱
❖ 针对各个应用领域中的问题，MATLAB提供了许多实用函数，称为工具 箱函数。
❖ 目前，MATLAB提供了30多个工具箱函数，如信号处理、图像处理、控 制系统、非线性控制设计、鲁棒控制、系统辨识、最优化、神经网络、 模糊系统和小波等。它们提供了各个领域应用问题求解的便利函数，使 系统分析与设计变得更加简捷。
三、帮助导航/浏览器
❖ MATLAB中提供的帮组信息的“导航/浏览器”交互界面是MATLAB5.x以后的版 本的重要改进。这个交互界面主要有帮助导航和帮助浏览器两个部分组成。这个 帮助文件和M文件中的纯文本帮助无关，而是MATLAB专门设置的独立帮助系统。 该系统对MATLAB的功能叙述得全面、系统，而且界面友好，使用方便，是用 户查找帮助的重要途径。
❖ 在MATLAB中，以复数矩阵作为基本编程单元，使矩阵操作变得轻而易举 ❖ MATLAB语句书写简单，表达式的书写如同在稿纸中演算一样，与人们的手工
第一章MATLAB基础知识
第一章MATLAB基础知识1.1 MATLAB开发环境1.MATLAB操作桌面MATLAB4.0以上版本都是在Windows以上环境支持下操作与运行的，因此，这里必须假定读者对Windows有一定的了解和掌握。
本书以Windows98环境，MATLAB6.5版本为例介绍。
书中绝大多数例子在MA TLAB5.3版本中亦能使用.要想进入MATLAB系统，方法有二：（1）在Windows98的桌面上双击MATLAB快捷图标。
（2）单击Windows98的“开始”按钮，再依次单击：程序/MA TLAB/MA TLAB6.5；图1-1MATLAB6.5除保留了传统的命令窗口外，还增加了启动平台窗口、工作空间窗口、命令历史窗口、当前路径窗口等窗口，与新的M文件编辑器和新的在线帮助浏览器等共同构成了MA TLAB6.5的开发环境。
MATLAB的开发环境是MATLAB语言的基础和核心部分，MATLAB语言的全部功能都是在MA TLAB的开发环境中实现的，MA TLAB的仿真工具Simulink、MATLAB的工具箱等其他附加功能的实现也必须使用MATLAB开发环境，因此，掌握MATLAB 的开发环境是掌握MATLAB语言的关键。
启动MA TLAB后，将显示包括命令窗口、启动平台窗口、工作空间窗口、命令历史窗口和当前路径窗口等5个窗口和主菜单组成的操作桌面（图1-1）。
本节对操作桌面的各个窗口作简要介绍，部分窗口的功能和使用将在以后的章节中详细介绍。
操作桌面缺省状态下显示3个窗口，当前路径和工作空间窗口在同一位置显示，可以通过该窗口下方的箭头或窗口标签来切换，命令历史窗口和当前目录窗口在同一位置显示，可以通过该窗口下方窗口标签来切换。
每个窗可以脱离操作桌面独立出来。
也可以通过菜单View来选择显示哪些窗口。
MATLAB还设定了几种特定的窗口布局方式，在View菜单的Desktop Layout选项中，给定了6种布局方式：Default（缺省方式）Command Window Only（只显示命命令窗口方式）Simple（简单方式，只有命令历史窗口和命令窗口）Short History（低命令历史窗口方式）Tall History（高命令历史窗口方式）Five Panel（5个窗口平铺方式）2.MATLAB的通用参数设置MATLAB的通用参数和各功能窗口的参数可以通过主菜单中的file/Preferences项设置，这里先介绍通用参数的设置。
MATLAB教程 第一章 基础准备及入门
第一章 基础准备及入门1.1 M ATLAB 的安装和内容选择 1.2 D esktop 操作桌面的启动1.2.1 MATLAB 的启动 1.2.2Desktop 操作桌面简介一 操作桌面的缺省外貌 二 通用操作界面1.3 C ommand Window 运行入门1.3.1 Command Window 指令窗简介 1.3.2最简单的计算器使用法【例1.3-1】求23)]47(212[÷-⨯+的算术运算结果。
>> (12+2*(7-4))/3^2ans = 2【例1.3-2】简单矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=987654321A 的输入步骤。
A = [1,2,3; 4,5,6; 7,8,9]A =1 2 3 4 5 6 7 8 9【例1.3-3】矩阵的分行输入。
A=[1,2,3 4,5,6 7,8,9] A =1 2 3 4 5 6 7 8 9【例1.3-4】指令的续行输入S=1–1/2+1/3–1/4+1/5–1/6+1/7 … -1/8 S =0.63451.3.3数值、变量和表达式一数值的记述二变量命名规则三MATLAB默认的预定义变量四运算符和表达式五复数和复数矩阵【例1.3-5】复数ieziziz63212,21,43π=+=+=表达，及计算321zzzz=。
（1）z1= 3 + 4iz1 =3.0000 +4.0000i（2）z2 = 1 + 2 * iz3=2*exp(i*pi/6)z=z1*z2/z3z2 =1.0000 +2.0000iz3 =1.7321 + 1.0000iz =0.3349 + 5.5801i【例1.3-6】复数矩阵的生成及运算A=[1,3;2,4]-[5,8;6,9]*iB=[1+5i,2+6i;3+8*i,4+9*i]C=A*BA =1.0000 - 5.0000i 3.0000 - 8.0000i2.0000 - 6.0000i 4.0000 - 9.0000iB =1.0000 + 5.0000i2.0000 + 6.0000i3.0000 + 8.0000i4.0000 + 9.0000iC =1.0e+002 *0.9900 1.1600 - 0.0900i1.1600 + 0.0900i 1.3700【例1.3-7】求上例复数矩阵C的实部、虚部、模和相角。
matlab第1章 基础入门
1.5.2 标点符号的作用
名称 空格 逗号 点 分号 冒号 注释号 单引号 对 圆括号 方括号 花括号 续行号 , . ; : % ' ' ( ) [ ] { } ... 标点 作 用 用作输入量之间的分隔符；数组元素的分隔符
用作输入量之间的分隔符；用作数组元素分隔符；用作要显示计算结果的 命令 数值表示中，用作小数点；用于运算符号前，构成数组运算符；结构数组 中，结构变量名与元素名的连接 用作矩阵（数组）的行间分隔符；用作不显示计算结果的命令
3．打开已存在的M文件编辑器窗口
单击MATLAB界面工具栏上的en”对话框，填写所选文件名， 单击“打开”按钮，就可出现相应的M-文件编辑器。
1.4 MATLAB工作空间浏览器
1.4.1 Workspace工具栏功能 工作空间浏览器（Workspace）默认地放置于MATLAB 操作桌面的左上侧后台。点击桌面左上侧框下方外露的 “Workspace”窗标，可使工作空间浏览器出现在桌面的 前台。只需单击该窗口右上角的按钮，就可出现浮动的 工作空间浏览器窗口。“Workspace“窗口及工具栏图标 功能如图所示。
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1.1.2 MATLAB系统结构
MATLAB系统由MATAB开发环境、MATLAB数学函数 库、MATLAB语言、MATLAB图形处理系统和MATLAB 应用程序接口（API）五大部分构成。 1.1.3 MATLAB工具箱类型 数学、统计与优化 控制系统设计和分析 信号处理和通讯 图像处理与计算机视觉 计算金融 计算生物 并行计算 测试与测量 数据库访问与报告 代码生成和验证
1.1.5 MATLAB的特点
1．直译式的编程语言 2．代码短小高效 3．强大的科学计算与数据处理能力 4．先进绘图和数据可视化功能 5．可扩展性能 6．友好的工作平台和编程环境
MATLAB课件第一章
作业
1.说明以下命令的功能： clc,
clear, clear all, clf, who, whos, size, length, ↑, ↓
2.利用帮助功能查询inv,
plot, max, round, get 等函数的功能及用法。
3.Matlab主窗口中主要包含哪些子窗口？
第二章 Matlab矩阵和数组
数间隔的向量。 （如果省略N，默认为50个数据点） 如： logspace(1,2,50) 与linspace比较 以上创建的都是行向量，如果要创建列向量， 在各个元素之间用分号;隔开，或对行向量进 行转置运算。转置运算符为单引号’。 如： x=[1;2;3;4] 4个元素的列向量 A=linspace(1,2,5) 先创建一个行向量 B=A’ 对A进行转置运算，结果赋给B
2.Mห้องสมุดไป่ตู้tlab 特点
简单易学 ：MATLAB是一种面向科学与工程计算的高级 语言，语法和C++类似，但更简单，更符合科技人员对 数学表达式的书写格式，允许用数学形式的语言编写程 序。 能与其他语言编写的程序结合，具有输入/输出格式化数 据的能力。 移植性和开放性好：MATLAB适合多种平台，可跨平台 应用；除内部函数外，所有的核心文件和工具箱都是公 开的，都是可读/写的源文件，用户可以通过对源文件的 修改和自己编程来构建新的工具箱。 编程容易、效率高：MATLAB的程序文件是一个纯文本 文件，可用任何文字处理软件对其进行编写和修改。程 序容易调试，人机交互性强。
常用的几个命令
clc 清除当前命令窗口 clear （变量） 清除工作空间中的变量 （清除指定的变量）
clf who
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。
第一章 Matlab入门
说明
图形保持开关 显示变量或文字内容 显示搜索路径 保存内存变量到指定文件 加载指定文件的变量 日志文件命令 退出MATLAB
标点
： ； ， () [] {}
定义
具有多种应用功能 区分行及取消运行显示等 区分列及函数参数分隔符 指定运算过程的先后顺序 矩阵定义的标志等 构成单元数组等
标点
. … % ‘ ！ =
逆函数pinv等 （3）矩阵分解函数
①特征值分解，[v,d]=eig(X), [v,d]=eig(X,’nobalance’),[v,d]=eig(A,B), ②复数特征值对角阵与实数块特征值对角阵的转化 [V,D]=cdf2rdf(V,D),[U,T]=rsf2csf(U,T) ③奇异值分解， [U,S,V]=svd(X) ④LU分解，lu函数
数加（减）、数乘、点积(dot函数)、叉积(cross函数)、混合积 dot(a,cross(b,c))
7、矩阵及其运算
（1）矩阵的生成 ①命令窗口直接输入，使用[ ]，元素之间用空格、逗号或者分号（行与行
之间的分隔符）隔开。 ②创建M文件输入大矩阵。
（2）基本运算
①矩阵的四则运算。其中乘法运算要注意相乘的双方有相邻公共维，除 法分为左除“\”(A\B:inv(A)*B)和右除”/”(A/B:A*inv(B)) ②矩阵的逆运算。Inv函数。 ③矩阵的幂运算。^。
Figure1-3 路径设置
二. MATLAB的数值计算功能
1、变量
MATLAB程序中的基本数据单元称为阵列(Array)，是一个分为行与列的数据集合。 变量被看做是只有一行一列的阵列。MATLAB语言不需要对变量进行事先声明， 也不需要指定变量类型，它会自动根据所赋予变量的值或对变量所进行的操作来 确定变量的类型。其命名规则为： （1）变量名的大小写是敏感的。 （2）变量的第一个字符必须为英文字母，而且不能超过31个字符。 （3）变量名可以包含下划线、数字，但不能为空格符、标点。 （4）命名变量时可以取一个容易记忆并且能表达出其含义的名称，如汇
MATLAB-第1章
1.5 MATLAB矩阵及其基本运算
1.5.1 矩阵的生成
在MATLAB中，生成矩阵时无须对矩阵的维数和类型进行说明，MATLAB会根据 用户所输入的内容自动进行配置。 1．直接输入法 将矩阵的所有元素用方括号括起来，按矩阵行的顺序输入各元素，同一行的各元 素之间用空格或逗号分隔，不同行的元素之间用分号分隔。例如，输入命令： A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9] A= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 矩阵元素也可以是表达式，MATLAB将自动计算结果。例如： B=[10,5-sqrt(7),sin(pi/2);7,4*8,abs(-7)] 在MATLAB中，矩阵元素可以是复数。例如，建立复数矩阵： B=[1,2+7i,5*sqrt(2)*i;3,2/5,3.5+6i] 也可以分别建立实部矩阵和虚部矩阵，再合起来构成复数矩阵。例如： R=[1,2,3;4,5,6]; I=[1.1,2.2,3.3;4.4,5.5,6.6]; ri=R+i*I
3．其他帮助命令
命 令 demo tour doc what which helpbrowser helpdesk helpwin exist web 运行 MATLAB 演示程序 运行 MATLAB 漫游程序 在帮助浏览器中显示指定函数的参考信息 列出当前目录下的 M 文件、MEX 文件和 MAT 文件 显示指定函数或文件的路径 打开帮助内的浏览器 运行 HTML 格式的帮助面板(Help Desk) 打开帮助内的浏览器 查找指定变量或函数的存在性 显示指定的网络页面 命令功能
1.2 MATLAB的集成开发环境
1.2.1 MATLAB操作界面 1．主窗口
2．命令窗口 命令窗口（Command Window）用于输入命令并显示除图形以外的所有执行结 果。 一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行以回车结束。但一个命令行也可以 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=86 x= 720 y= 86 x=720;y=86 y= 86 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/(1*2*3)+1/(1*2*3*4)+ … 1/(1*2*3*4*5)
matlab 教程 第一章Matlab基础知识PPT课件
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三、 Matlab操作的注意事项
1) MATLAB命令窗口中的“>>”为命令提示符，表示 MATLAB正在处于准备状态。在命令提示符后键入 命令并按下回车键后，MATLAB就会解释执行所输 入的命令，并在命令后面给出计算结果, 否则不执行。
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（2）帮助操作 • help 列出所有最基础的帮助主题；
例、查找和sum关键词相关的函数名及调用方法，
• help topic 获得更详细的专题帮助； • lookfor 当要查找具有某种功能但又不知道准确 名字的指令时，help就无能为力了。而lookfor可以 根据用户提供的完整或不完整的关键词，去搜索 一组与之有关的指令和函数。
x=roots(p)
%求根
例1-4 已知数列a1=a2=1,随后的元素由ak=ak-1+ak-2, k=3,4…递推计算。求a100
第1章 Matlab基础知识
第一节
第1章
Matlab概述
一、Matlab简介
二、 Matlab的安装和进入/退出
三、 Matlab操作的注意事 项
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机动 目录 上页 下页 返回 结束
Matlab常用的窗口帮助命令
三、常用操作键
键盘操作键
↑ ↓ ← → Ctrl+ → Ctrl+ ← Home End Esc Del Backspace
Ctrl+p Ctrl+ n Ctrl+b Ctrl+f Ctrl+r Ctrl+ l Ctrl+a Ctrl+e Ctrl+u Ctrl+d Ctrl+h Ctrl+k
第1章MATLAB操作基础00001
1.1.2 MATLAB的主要功能
• 1．数值计算和符号计算功能 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。 MATLAB和著名的符号计算语言Maple相结合， 使得MATLAB具有符号计算功能。
• 2．绘图功能 MATLAB提供了两个层次的绘图操作：一种是对 图形句柄进行的低层绘图操作，另一种是建立在 低层绘图操作之上的高层绘图操作。
MATLAB应用基础
• 32学时=16学时+16学时实验 • 基础（2学时）+实验（2学时） • 数值数组及其运算（2学时）+实验（2学时） • 数据和函数的可视化（4学时）+实验（4学时） • 数值计算（2学时）+实验（2学时） • 符号计算（4学时）+实验（2学时） • SIMMULINK交互式仿真集成环境（2学时）+实
验（4学时）
第1章 MATLAB操作基础
1.1 MATLAB概述 1.2 MATLAB的运行环境与安装 1.3 MATLAB集成环境 1.4 MATLAB帮助系统
Matlab 简介
• Matlab名字是由Matrix和Laboratory两个词的前三个字 母组合而成的,是由MathWorks公司于1982年推出的一 套高性能的数值计算和可视化数学软件。
%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)*b
1.2 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
Matlab编程---第一章---Matlab中的数组操作
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4.元胞数组的创建 元胞数组是MATLAB的一种特殊数据类型，
可以将元胞数组看做一种无所不包的通用矩阵， 或者叫做广义矩阵。
组成元胞数组的元素可以是任何一种数据类型的 量，每一个元素也可以具有不同的尺寸，每一个元素 的内容也可以完全不同，元胞数组的元素叫做元胞。
b = -1 0 2 2 3 4 5 6 7 7 8 9 11 13
k = 2 12 3 11 1 6 4 7 5 13 14 10 8 9
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(3)改变数组形状的命令
B=
x=[3,-1,2,5,7,4,6,11,13,9,2,8]
3
将一维数组x按条件转化为矩阵：
-1
B=reshape(x,3,4)
MATLAB基础应用
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第一章 Matlab中的数组操作 matlab中的运算和操作是以数组为对象的， 数组又包括：数值数组、字符数组、元胞数组等。 数值数组：（1）n元数值向量（行向量与列向量）
（2）数值矩阵 （3）由数值矩阵构成的元胞数组 几个标点符号的作用： 逗号：用来将数组中的元素分开。（可用空格代替） 分号：用来将矩阵中的行分开。 （可用回车键代替） 冒号：相当于文字中的省略号。 中括号：界定数组的首与尾。
第n个元素，对于二元数组按列优先原则进行单下标编 址。
双下标编址：a(2,3)表示矩阵a的第2行第3列元素。 1. 数组元素与子数组的提取
提取数组a的第3个元素：y=a(3) 提取a的第3到7个元素：y=a(3:7),
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7
a=linspace(1,20,6)
第一章matlab概述
图1-3 License AgreelActionType 对话框
第2章
大规模可编程逻辑器件
Step6：定义安装的目录和所要安装的产品
图1-5 典型安装类型下定义安装目录
图 1-6 自定义安装类型下定义安装目录和选择产品
第2章
大规模可编程逻辑器件
第2章
大规模可编程逻辑器件
第三节
Matlab应用开发环境
Matlab7的工作界面如图1-14所示:
图 1-14 Matlab7工作环境界面
第2章
大规模可编程逻辑器件
一、菜单栏和工具栏
【File】菜单 Import Data：向工作空间导入数据； Save Workspace As：将工作空间的变量存储在某一 文件中，文件的扩展名为mat；
三、退出Matlab7方法
在Matalb7命令窗口的“File”菜单下选择“Exit Matlab”； 快捷键“Ctrl+q”； 在命令窗口输入“quit”； 在命令窗口输入“exit”； 用鼠标单击Matlab7命令窗口右上角的退出按钮； 用鼠标双击Matlab7命令窗口左上角的图标。
第2章
大规模可编程逻辑器件
图1-1 “Welcome to the MathWorks Installer”对话框
Step3：输入用户信息
图1-2 License Information 对话框
第2章
大规模可编程逻辑器件
Step4：浏览如图1-3所示的软件许可协议(License Agreement) 点击接受此协议的单选按钮“Yes”后，单击“Next”。
0.00000123450000
1.234500000000000 e-006 1.234500000000000 e-006 3eb4b6231abfd271 1/810045
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。
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2014年6月21日
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常见内部运算函数
大量 直接调用，参数用（）括住 sqrt(2), log(2), log10(0.23) cos(1.2), atan(-0.8) exp(2+4*i) round(1.4), floor(3.3), ceil(4.23) Angle(i); abs(1+i)
使用save保存变量到一个mat文件 》save myFile a b: 将变量a，b保存为myFile.mat myFile.mat会被保存在当前工作目录下 使用clear删除变量，如》clear a b,则workspace中a和b 将被删除 使用load可以载入文件，如》load myFile，看一下 workspace，原本删掉的a,b又回来了 三个命令也适用于整个工作环境，如
2014年6月21日
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知行合一，学以致用
绘制Matlab的学习曲线 假定你的学习时间为1.5天，计算为秒，赋给变量tau 我们的课有5天，计算5天的总秒数，命名为endOfClass 下方程可以描述我们学习Matlab的曲线
那么在总学习天数结束，我们获得的知识量定 义为knowledgeAtEnd 输出下列文本“At the end of this class, I will know X% of Matlab”
2014年6月21日
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按矩阵乘法规则计算
2014年6月21日
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知行合一，学以致用
计算从开课到现在过了多久时间 定义secPerMin, secPerHour, secPerDay, sedPerMonth以及secPerYear 定义一个行向量secondConversion 使用clock得到当前时间，命名为currentTime 计算elapsedTime
2014年6月21日
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ຫໍສະໝຸດ 运行本例 Hello World I am starting to learn Matlab >> Disp用于显示一个字符串，字符串用两个单引号括住 表示，如：’This is a string’ 这个就是一个简单的脚本程序，我们保存以备后用。
2014年6月21日
知行合一，学以致用
将总学习时间离散化，记为变量tVec，从0开 始，以endOfClass技术，总计10000个点。
利用学习曲线公式计算每个时间点获得的知识 量，记作knowledgeVec。
2014年6月21日
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数组索引
与C不同，索引从1开始，而非0 a（n）返回第n个元素
2014年6月21日
至此我们可以开始工作了。 在进一步的工作之前，我们看一个始终伴随工作中的 一个工具。 Help & doc
例如：help sin，doc sin或者doc+tab
2014年6月21日
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脚本
按照顺序执行的命令集合 使用文本编辑器编写，通常使用MATLAB editor 保存的格式为matlab文件格式（.m后缀）
2014年6月21日
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练习2
使用load 将保存的startString字符串载入到workspace中； 改良helloWorld代码，输出开始学习Matlab的时间；
2014年6月21日
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变量操作
数学运算（+，-，*,/）7/45 (1+i)*(2+i), 1/0, 0/0 注意1/0得到Inf，0/0得到NaN 指数运算 4^2, (3+4*j)^2 括号调整运算顺序((2+3)*3)^0.1 清空命令行显示，clc
本 次 课 内 容
第一讲：变量，脚本，运算 开始工作 脚本 变量生成 变量操作 简单绘图
开始工作 打开Matlab-开始菜单，双击
图标or win+R开启运行，输入 Matlab启动
使用路径找到自己的工作目录 这里我们新建一个文件夹作为自己的工作 目录D:\备课\Matlab\Day1 你可以在命令行中输入 pathtool 来讲自己 的工作目录添加到默认搜索路径中。 注意目录不应含有空格，此外，有些版本 不支持中文模式。 设置一个好的显示模式会让工作和编程变 得更加舒适。
此外，提供一些矩阵的函数，如 sum等（注意维度）
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几乎所有的标量运算函数可以直接运用于向量 如t=[1 2 3]; f=exp(t);与f=[exp(1) exp(2) exp(3)];结果相同 矩阵乘除法则有按矩阵运算法则和按照矩阵元 素直接乘除两种。
2014年6月21日
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基本绘图
非常多的绘图函数，这里介绍最常用的plot， 实际上plot又提供了很多参数可供绘制不同图 ，我们这里使用默认的格式了解一下基本绘图 plot（x,y）将x对应的y值连起来
2014年6月21日
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基本绘图（2）
报错
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知行合一，学以致用
2014年6月21日
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变量命名
创建和一个变量可以直接将值赋给一个名字 变量命名1）首字应是一个字母；2）任意字母数 字以及_ 组合；3）var1与Var1不同，大小写敏感 不应与内建变量同名，如：i, j（虚部）, pi（3.14 ）, ans（保存最后值）, Inf, -Inf（正负无穷）, Nan（not a number）等 >> var1=3.14
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2014年6月21日
矩阵转置
矩阵的转置运算 transpose(a), a’, a.’ ‘采用Hermitian转置规则，对于复数也会转置
对于实数，.’和’结果一致。
2014年6月21日
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矩阵相加相减
Matlab提供了灵活的矩阵运算，如矩阵间的直接相 加相减，注意维度相匹配。
size & length
如何区分行向量和列向量
查看workspace
直接在命令行窗口输出变量查看
使用size函数
length可以查看向量长度
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2014年6月21日
矩阵
生成方式跟向量一样
也可以把向量或数组连接而成
2014年6月21日
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save/clear/load
》save myenv; clear all; load myenv;
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2014年6月21日
知行合一，学以致用
1）获取并保存当前日期和时间 2）使用函数clock创建变量start 3）查看start的size，它是行向量还是列向量 4）Start里面包含什么，可以查看帮助clock 5）将向量start转换为字符串（datestr）并且命 名为startString 6）保存start和starString，命名为startTime
2014年6月21日
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数组的自动生成（2）
linspace a=linspace(0,10,5)，从0开始以10结束，总共5 个元素 使用：操作符 B=0:2:10, 0开始，2为步长，以10结束，如果没有定义 步长，默认为1 logspace，自查help
2014年6月21日
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最后利用我们这节课学习到的知识就可 以绘制学习曲线了
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
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0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
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望你们享受Matlab的学习之旅
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矩阵索引
两种方法：1）位置下标；2）看作向量，累积 下标
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高级索引
使用：运算符
2014年6月21日
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高级索引（2）
一些函数还有逻辑运算
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第37页
知行合一，学以致用
我什么时候可以掌握到50%的知识 从knowledgeVec中找到接近0.5的值，查出对应 的时间即可
建立一个m文件：命令行模式-edit helloWorld.m或者点击
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2014年6月21日
行号
M文件路径
Debugging 工具 帮助显示
实时纠错检查
可能 的 断点
注释文档
2014年6月21日
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%后面的就是注释，不进行编译执行 开头的连续的注释会被认作脚本的帮助文档，使用help可显示 良好的注释方便日后的程序维护 本例脚本是静态的，没有输入输出参数 所有脚本中产生的变量在程序运行结束后会出现在workspace中。
2014年6月21日
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行向量
使用[]生成，行之间使用空格或者逗号分隔。
》row=[1 2 5.4 -6.6] 》row=[1,2,5,4,-6.6]
2014年6月21日
第15页
列向量
使用[]生成，值之间使用分号分隔
》column=[4;2;7;4]
2014年6月21日
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