Matlab简介2016
2016新编Matlab语言的特点
Matlab语言的特点Matlab具有用法简单、灵活、程式结构性强、延展性好等优点,已经逐渐成为科技计算、视图交互系统和程序中的首选语言工具。
特别是它在线性代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、动态系统仿真等方面表现突出,已经成为科研工作人员和工程技术人员进行科学研究和生产实践的有利武器。
Matlab的技术特点语言简洁紧凑,语法限制不严,程序设计自由度大,可移植性好。
Matlab是一个高级的矩阵/阵列语言,它包含控制语句、函数、数据结构、输入输出和面向对象编程特点。
Matlab 以矩阵为基础,不需要预先定义变量和矩阵(包括数组)的维数,可以方便地进行矩阵的算术运算、关系运算和逻辑运算等。
而且Matlab有特殊矩阵专门的库函数,可以高效地求解诸如信号处理、图像处理、控制等问题。
运算符、库函数丰富Matlab的一个重要特色就是具有一套程序扩展系统和一组称之为工具箱的特殊应用子程序,每一个工具箱都是为某一类学科专业和应用而定制的。
Matlab包含两个部分:核心部分和各种可选的工具箱。
核心部分中有数百个核心内部函数。
其工具箱又分为两类:功能性工具箱和学科性工具箱。
功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能,图示建模仿真功能,文字处理功能以及与硬件实时交互功能;而学科性工具箱是专业性比较强的,如control,toolbox,signl proceessingtoolbox,commumnicationtoolbox等。
这些工具箱都是由该领域内学术水平很高的专家编写的,所以用户无需编写自己学科范围内的基础程序就可直接进行高、精、尖的研究。
强大的数值(矩阵)运算功能Matlab是一个包含大量计算算法的集合。
其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数,可以方便的实现用户所需的各种计算功能。
函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果,而前经过了各种优化和容错处理。
在通常情况下,可以用它来代替底层编程语言,如C和C++。
MATLAB语言简介
Help Window命令:打开MATLAB旳帮助窗口。
Help Tips命令: 打开帮助窗口,并首先显示MATLAB
旳帮助系统旳分类和使用措施。
Help Desk(HTML)命令: 打开系统WWW浏览器,并显示
MATLAB旳帮助桌面。
Examples and Demos命令:能够经过演示MATLAB提供旳
Clf 清理图形窗口
Load 加载指定文件旳变量
Pack 搜集内存碎片
Diary 日志文件命令
Clc 清理工作窗口
Quit 退出
Echo 工作窗信息显示开关 !
调用DOS命令
2.1.6 MATLAB常用旳命令和技巧 2.某些常用操作技巧
利用键盘按键,可实现简易操作:
home 光标置于目前行开头 end 光标置于目前行末尾 esc 清除目前输入行 del 删除光标处旳字符
Edit菜单项:
Undo、Cut、Copy、Paste命令:分别用于撤消上一次操
作、剪切、复制和粘贴。
Clear命令:
删除内容。
Select All命令:
用于选定全部文本内容。
Clear Session命令:
清除命令编辑区旳全部内
容,但并不删除工作空间
中旳变量。
2.1.4 MATLAB旳桌面平台
Help菜单项:
3. 图形功能
MATLAB提供了两个层次旳图形命令:一种是对图形句 柄进行旳低档图形命令,另一种是建立在低档图形命令之上 旳高级图形命令。利用MATLAB旳高级图形命令能够轻而易 举地绘制二维、三维乃至四维图形,并可进行图形和坐标旳 标识、视角和光照设计、色彩精细控制等等。
2.1.1 MATLAB特点
Open命令:
MATLAB简介
logspace 对数等分的行矢量
Logspace(x1,x2,n)生成从10x1到10x2包含n 个数据的矢量 >> logspace(1,3,3) >> magic(3) ans = ans = 10 100 1000 8 1 6 >> cell(3) 3 5 7 >> eye(3) ans = 4 9 2 ans = [] [] [] 1 0 0 Magic(n)为元素1到n^2 [] [] [] 0 1 0 之间,行、列、对角线 [] [] [] 0 0 1 的和都相等的n维矩阵
例1:
0 5 cos 47 例2:计算表达式的值 并将结果赋给变量x 1 7 2i
4、表达式从左至右、指数最先,乘除加减、括号提前。
>>6+4*3^2 ans = >> x=(5+cos(47*pi/180))/(1+sqrt(7)-2i) 42
例9:演示内带程序 >>ballode %自由下落小球与地面非弹性碰撞的运动轨迹 >>demo %演示Matlab的基本功能
2、数据格式:
① 10的幂为e加上正负数字: 1.062e-20 6.022e23 ② 数字后直接加 i 或 j表示虚数 :-3.14i 5+3i
3、算符
算术运算算符: + - * / ^ ( ) sqrt( ) 关系运算算符:<、>、 <=、 ==、 >=、 ~= 逻辑运算算符:与 &、或│、非 ~
例3:输入10个学生的成绩并对成绩按升序排序。 在指令窗口输入命令: g=input('请输入学生成绩:') sort(g) 请输入学生成绩: [65 78 96 98 91 84 79 83 74 81]
matlab介绍详细
MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,主要用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人、控制系统等领域。
MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室)。
它主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境,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。
这使得用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。
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,因此用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,这使得MATLAB在数学类科技应用软件中首屈一指。
它也允许矩阵操作、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面,以及和在其他语言,包括C、C++、Java 和Fortran语言编写的程序接口。
此外,MATLAB可以分析数据、开发算法、建立模型和应用程序,并拥有众多的内置命令和数学函数,可以帮助您在数学计算、绘图和执行数值计算方法。
MATLAB的编程接口给开发工具提供了提高代码质量和可维护性和性能的最大化的可能。
它也提供了自定义的图形界面构建应用程序的工具,并集成了MATLAB算法与C,Java,NET和Microsoft Excel等与外部应用程序和语言的功能。
总的来说,MATLAB是一款功能强大且应用广泛的数学软件。
(完整版)Matlab简介
(完整版)Matlab简介Matlab简介1980年,美国CleveMoier博⼠在新墨西哥⼤学讲课时,认为⾼级语⾔的运⽤⼗分不便,于是创⽴了Matlab(MatrixLaboratory 的缩写),即矩阵实验室,早期的Matlab 软件是为了帮助⽼师和学⽣更好地学习,是作为⼀个辅助⼯具⽽之后逐渐演变成了⼀种实⽤性很强的⼯具。
1984,MathWorks软件公司推出了⼀种⾼级语⾔。
它不但能编程还能⽤于数值计算以及图形显⽰,并⽤与控制系统以及⼯程设计。
90年,MathWorks 软件公司为Matlab开发了⼀种新的⽤于图形控制及仿真模型建⽴的软件Simulink。
它是Matlab的⼀个扩展软件模块,这个模块为⽤户提供了⼀个⽤于建模仿真各种数学物理模型的软件,并且提供各种动态的结构模型,是⽤户可以快速⽅便的建模并且仿真,⽽不必写任何程序。
基于此优点,该⼯具很快被业界认可,并⽤于各种控制系统。
Matlab编程⼯具不像C语⾔那样难以掌握,所以在这种仿真环境下⽤户只需要简单的列出计算式,结果便会以数值或图形的⽅式显⽰出来。
从Matlab被发明以来,它的快速性集成性、以及应⽤的⽅便性在⾼校中得到了好评。
它可以很⽅便的进⾏图形输出输⼊,同时还具有⼯具箱函数库,也能针对各个学科领域实现各种计算功能。
另外,Matlab和其他⾼级语⾔也具有良好的接⼝,可以⽅便地与其他语⾔实现混合编程,这都进⼀步拓宽了它的应⽤范围和使⽤领域。
Matlab由主程序、Simulink动态仿真系统、和Matlab⼯具箱三部分组成。
其中主程序包括Matlab语⾔、⼯作环境以及应⽤程序;Simulink动态仿真系统是⼀个相互交互的系统,⽤户制作⼀个模拟系统,并动态控制它;⽽⼯具箱就是Matlab基本语句的各种⼦程序和函数库。
它有可以分为功能性和学科性⼯具箱。
功能性的⼯具箱主要⽤于扩展Matlab的符号计算功能、图形建模功能、⽂字处理功能和与硬件的实时交互过程,如符号计算⼯具箱等;学科性的⼯具箱则有较强的专业性,⽤于解决特定的问题,如信号处理⼯具箱和通信⼯具箱。
1、MATLAB简介
2016/7/15
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7.2.1、File菜单项
File菜单项实现有关文件的操作。 • New命令:用于建立M文件、图形窗口。 • Open命令:打开一个已经建立的M文件。 • Save Workspace As命令:把当前工作空间的所有变量用 后缀为.mat的文件保存起来。 • Set Path命令:打开MATLAB的路径浏览器。 • Preferences命令:打开命令窗口的显示格式。 • PageSetup命令:设置打印机的参数。 • Print命令:打印和设置一些打印参数。 • Print Selection命令:打印选中的内容。 • Exit MATLAB命令:退出MATLAB系统。
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Байду номын сангаас
一、MATLAB概述
• 数学软件可分为两类:
• 1、数学解析型软件: 如Mathematica、Maple和Mathcad等 特点:以符号计算见长。 • 2、数值计算型软件: 如MATLAB等 特点:对大批量数据有较强的管理、计 算和可视化能力。
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MATLAB是一种高效的以矩阵运算为基础 的交互式程序语言,它将高性能的数值计 算、符号计算和图形可视化集成在一起, 并提供了大量的内置函数和工具箱,被广 泛地应用于科学计算、系统控制、信息处 理等领域的分析、仿真和设计工作中。
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7.3、MATLAB的工具栏
工具栏位于菜单栏的下面,其中显示了若干个工 具按钮,各按钮相当于菜单栏中各选项命令,熟 练使用这些工具按钮可使工作更快捷、更方便。
新建 剪切 粘贴 工作空间 浏览器 新仿真模型
打开
复制
撤消
路径浏览器
MATLAB2016基础实例教程 第1章 MATLAB入门
1.2.4 命令窗口
选择“页面设置”命令,弹出 “页面设置:命令 行窗口”对话框,该对话框中包括三个选项卡。
(1)“布局”选项卡:用于设置文本的打印对象 及打印颜色进行设置。
(2)“标题”选项卡:用于对打印的页码及布局 单双行进行设置。
(3)“字体”选项卡:可选择使用当前命令行中 的字体,也可以进行自定义设置,在下拉列表中选择 字体名称及字体大小。
在MATLAB命令窗口中输入汉字时,会出现一个输 入窗口,在中文状态下输入的括号和标点等不被认 为是命令的一部分,所以,在输入命令的时候一定 要在英文状态下进行。
1.3.1 基本符号
下面介绍几种常见的命令输入过程中常见的错误及 显示的警告与错误信息。
(1)输入的括号为中文格式
(2)函数使用格式错误
单击“添加文件夹”按钮,进入文件夹浏览对话 框,把某一目录下的文件包含进搜索范围而忽略子目 录。
单击“添加并包含子文件夹”按钮,进入文件夹 浏览对话框,将子目录也包含进来。建议选择后者以 避免一些可能的错误。
1.2.7 课堂练习——环境设置
演示MATLAB 2016软件的基本操作。 操作提示: (1)利用不同方法演示软件的打开与关闭。 (2)调出历史命令窗口。 (3)切换文件目录。
MATLAB Compiler 是 一 种 编 译 工 具 , 它 能 够 将 MATLAB编写的函数文件生成函数库或可执行文 件COM组件等,以提供给其他高级语言如C++、 C#等进行调用,由此扩展MATLAB的应用范围。
Simulink是基于MATLAB的可视化设计环境,可以 用来对各种系统进行建模、分析和仿真。
第1章 MATLAB入门
MATLAB是一种功能非常强大的科学计算软件。 在正式使用MATLAB之前,应该对它有一个整体 的认识。本章主要介绍了MATLAB的发展历程、 MATLAB的应用及其使用方法。同时对MATLAB 的用户界面进行简单介绍,让读者对MATLAB有 基本的了解,为后面介绍具体的功能打下基础。
matlab简介
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符号的作用
• 分号如果出现在指令后,屏幕上将不显示结果。
• 只要是赋过值的变量,不管是否在屏幕上显示
过,都存储在工作空间中,以后可随时显示或 调用。变量名尽可能不要重复,否则会覆盖 。
• 当一个指令或矩阵太长时,可用…续行。
数值运算-矩阵
生成方法:
通过语句和函数产生矩阵; 在命令窗口中直接输入矩阵(矩阵元素必须用[ ] 括住;矩阵元素必须用逗号或空格分隔;在[ ]内 矩阵的行与行之间必须用分号分隔;矩阵按列向 量来访问) 在M文件中建立矩阵; 从外部的数据文件中导入矩阵。
第一专题计算机作业
1、编写GUI界面
第二专题
Matlab数值运算及符号运算
数值运算—变量
变量名不超过19个字符,区分字母大小写 a=1+2i; b=sin(2)+cos(2)*i; z=complex(x,y); %x,y is real
z=complex(x);
i=10;
工具大大提高工作效率。
GUIDE设计工具
GUIDE设计工具
按钮
滚动条
单选按钮
编辑框 下拉列表 牵牢按钮 面板
复选按钮 静态文本
列表框 坐标盒
部分控件的概念和作用
按钮:通过鼠标点击按钮实现某种行为,并调用相
应的回调子函数;
牵牢按钮:能够产生on或off。点击该按钮将使按
钮外观保持下陷状态,同时调用回调函数。再次点
数值运算-数组运算
数组之间运算时,每个数组必须维数相同的,且 用点乘或点除。 数组与标量的四则运算是指数组中的每个元素与 标量进行加、减、乘、除运算。 数组运算exp,pow2,log,log10,log2,sqrt是 数组中每个元素进行相对应的运算。 数组排序:sort(a,mode), ascend按升序排列, descend按降序排列 。
MATLAB2016基础实例教程 第2章 MATLAB的数据结构
(4)NaN:不定值, (5)i(j):复数中的虚数单位。 (6)realmin:最小正浮点数。 (7)realmax:最大正浮点数。
2.1.6 定义类型
2.变量 在MATLAB中变量的命名应遵循如下规则: (1)变量名必须以字母开头,之后可以是任意
-909 0.002 e5 9.456 1.3e-3 0.5e33 4.创建字符串,该字符串包括26个英文字母。 5.创建数值均为0的三行三列矩阵。 6.计算如下表达式的值。
(1) (2) (3) (4) (5)
2.4 课后习题
7.创建数值均为λ的三行三列矩阵。 8.日用商品在三家商店中有不同的价格,其中,毛 巾有三种3.5元、4元、5元;脸盆10元、15元、20 元;单位量的售价(以某种货币单位计)用矩阵表 示。(行表示商店,列表示商品)。
MATLAB中定义了许多数据类型,根据不同的功 能划分有不同的分类。下面分别介绍不同的分类。
2.1.1 数值类型
数值类型包含整型、浮点数和复数3种类型。 1.整数型
整型数据是不包含小数部分的数值型数据,用字 母I表示。
(1)char:字符型数据,属于整形数据的一种,占用一个字节。 (2)unsigned char:无符号字符型数据,属于整形数据的一种, 占用一个字节。 (3)short:短整形数据,属于整形数据的一种,占用两个字节。 (4)unsigned short:无符号短整型数据,属于整形数据的一种, 占用两个字节。 (5)int:整形数据,属于整形数据的一种,占用四个字节。 (6)unsigned int:无符号整型数据,属于整形数据的一种,占 用四个字节。 (7)long:长整型数据,属于整形数据的一种,占用四个字节。 (8)unsigned long:无符号长整型数据,属于整形数据的一种, 占用四个字节。
第1讲Matlab简介
命令格式
显示情况
举例说明
format 或 format short format long
以5位浮点数表示 以15位浮点数表示
1.3333 1.33333333333333
format short e format long e format rat
以5位浮点指数形式数 表示 以 15位浮 点指数形式 数表示 以分数形式表示
自由度大,可移植性好 • 运算符、库函数丰富 • 图形功能强大 • 界面友好、编程效率高
三、MATLAB语言的功能:
•强大的数值(矩阵)运算功能 •广泛的符号运算功能 •高级与低级兼备的图形功能(计算结果的 可视化功能) •信息量丰富的联机检索功能
1.矩阵运算功能
MATLAB提供了丰富的矩阵运算处理功
1.3333e+000 1.33333333333333e+000 4/3
format hex
以16进制表示
3ff55555555555555
format bank
以(金融) 元、角、 1.33 分、表示
• 内存管理命令
MATLAB允许用户将内存中的变量存储到一个文件 中,自动形成扩展名为 .mat的文件,供以后使用 save data %将内存中全部变量存入data.mat中 save datax x %将内存中变量x存入文件datax.mat中 数据文件形成后,反过来还可以调入内存 load data %将data.mat中存储的内容、变量调入内存
Matlab 简介
一、MATLAB语言的发展
matlab语言是由美国的Clever Moler 博士于1980年开发的
设计者的初衷是为解决“线性代数” 课程的矩阵运算问题
MATLAB 2016基础实例教程 第1章 MATLAB入门
《MATLAB 2016 基础实例教程》
1.2.4 命令窗口
2.基本操作 在命令窗口的右上角,用户可以单击相应的按钮进行最大化、还原
或关闭窗口。单击右上角的 按钮,出现一个下拉菜单,如图所示。在 该下拉菜单中,单击“ ”按钮,可将命令窗口最小化到主窗口左侧,以 页签形式存在,当鼠标指针移到上面时,显示窗口内容。此时单击 下拉 菜单中的 按钮,即可恢复显示。
1983-2006年间相继发布了多个版本的MATLAB。 2016年3月,MathWorks正式发布了R2016a版MATLAB和Simulink
产品系列的Release 2016(R2016)版本。
《MATLAB 2016 基础实例教程》
1.1.2 MATLAB的应用
其典型的应用主要包括如下8个方面 数值分析和计算 算法开发 数据采集 系统建模、仿真和原型化 数据分析、探索和可视化 工程和科学绘图 数字图像处理 应用软件开发,包括图形用户界面的建立
《MATLAB 2016 基础实例教程》
1.1.1 MATLAB的发展历程
20 世 纪 70 年 代 中 期 , Cleve Moler 博 士 及 其 同 事 开 发 了 调 用 EISPACK和LINPACK的FORTRAN子程序库。
70 年 代 后 期 ,Cleve Moler 教 授 设 计 了 一 组 调 用 LINPACK 和 EISPACK库程序的“通俗易用”的接口,此即用FORTRAN编写的 萌芽状态的MATLAB。
《MATLAB 2016 基础实例教程》
1.2.2 功能区
MATLAB 2016将所有的功能命令分类别放置在三个选项卡中,下面 分别介绍这3个选项卡。 “主页”选项卡:单击标题栏下方的“主页”选项卡,显示基本 的“新建脚本”“新建变量”等命令。
第1章MATLAB简介
➢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
第1章MATLAB简介
➢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
第1章MATLAB简介
MATLAB主窗口
菜单栏
– File菜单:实现文件的有关操作,如新建文件、打开文 件和导入文件等。
– Edit菜单:实现命令窗口的编辑,如复制、粘贴和删除等操作。 – View菜单:用于设置如何显示当前目录下的文件,或如何在工作
空间窗口中显示变量。 – Graphics菜单:用来打开绘图工具。 – Debug菜单:设置程序的调试。 – Desktop菜单:设置主窗口中需要打开的子窗口。 – Window菜单:实现已打开的各窗口间的切换,或关闭所有的窗
第1章MATLAB简介
➢进入图1-5安装目 录选择对话框,单 击“Browse”按钮选 择路径后,单击 “Next”按钮。
➢将进入图1-6安装 进度对话框,安装 完成后,就可以启 动MATLAB了。
第1章MATLAB简介
• MATLAB系统的3种启动方法
➢使用Windows的“开始”菜单。 ➢ 运行MATLAB系统的启动程序matlab.exe。 ➢ 利用桌面上的快捷方式。
功能
Sum Polynomial Dot Product MinMax
对输入求代数和 多项式 点积(内积) 求最值
MATLAB简介
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2)、[L,U]=lu (A) 将矩阵A做对角线分解,使得 A=L*U,L为下三角矩阵(lower triangular matrix),U为上三角矩阵(upper triangular matrix)。 例如:
MATLAB的发展史
▪ MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 两词的前三个字母 组合而成。那是20世纪七十年代,时任美国新墨西哥大学计 算机科学系主任的Cleve Moler出于减轻学生编程负担的动机, 为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK矩阵软件工具 包库程序的的“通俗易用”的接口,此即用FORTRAN编写 的萌芽状态的MATLAB。
ans =
2
5
8
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5
其他特殊矩阵的生成方法: 1)、eye (m,n)或eye (m) 产生m*n 或 m*m的单位
矩阵。例如:
eye (3,4)与eye (3)分别产生如下矩阵:
1000
100
0100
010
0010
001
2)、zeros (m,n) 或 zeros (m) 产生m*n 或m*m 的零 矩阵。例如: zeros (3,4) 与zeros (3) 分别产生如 下矩阵:
▪ 1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立MathWorks 公司,并把MATLAB正式推向市场。从这时起,MATLAB的 内核采用C语言编写,而且除原有的数值计算能力外,还新增 了数据图视功能。
▪ 1997年仲春,MATLAB5.0版问世,紧接着是5.1、5.2,以及 和1999年春的5.3版。现今的MATLAB拥有更丰富的数据类型 和结构、更友善的面向对象、更加快速精良的图形可视、更广 博的数学和数据分析资源、更多的应用开发工具。
一Matlab的简要介绍
问该公司每天可以运送两种货物的总量是多少?每个星期(5天 工作时间)运送两种货物的总量是多少? 说明:矩阵的数乘法在matlab中的运算符是*。
七、矩阵的介绍
练习:某日用品化工公司每月从甲、乙两个生产基地向 两个城市发送洗发水和沐浴液,甲、乙两地的调运方案A、B 如下所示:
问该公司每季度向这两个城市的供货量是多少?
六、数据类型
(2)a=1.24,s1=‘3.45’,将a转换成字符串s2,求s1>s2 的值,再将s1转换成数值型。
说明:使用char( a )函数时,当a所对应的ASCII数值表示 控制字符时,则显示空白。
七、矩阵的介绍
一、在matlab中有关矩阵定义和运算规则
(1)A(m,n)表示矩阵变量A是一个m行n列的矩阵; (2)A(i,j)表示A矩阵排列位置为第i行,第j列的元素; (3)整个矩阵用“[]”括起来; (4)矩阵各元素之间用空格或“,”隔开; (5)行与行之间用“;”隔开。
说明:在matlab中使用函数inv( )求解矩阵的逆;
还可以通过幂运算“A^-1”来求解。
七、矩阵的介绍
九、矩阵的混合运算 求
3 2 1 2 3 0 1 1 0 , B 1 0 .5 , C ,I , 例19 已知矩阵 A 4 5 6 1 0 0 1 2 0
七、矩阵的介绍
四、矩阵的加法 例10 现有无公害蔬菜从江西省、湖南省、湖北省,运往 香港、澳门、深圳,第一季度调运方案A与第二季度调运方案 B如下:
问:江西、湖南、湖北三省运往香港、澳门、深圳的无公害 蔬菜总量是多少? 说明:矩阵的加法在 m a t l a b 中的运算符是+。
七、矩阵的介绍
MATLAB-2016-Matlab编程简介
• int8用于将变量的数据类型转换成8位整型 ,这在保存图片的时候非常有用。因为 MATLAB存储图片的格式为8位整型,所以 有时候当我们通过矩阵创建一幅图片的时 候,就需要通过int8函数将矩阵中的元素转 换成8位整型。
>> a = 1; >> isa(a,’double’) ans =
1 >> isa(a,’int8’) ans =
元胞数组(cell)
• clear all • c = [1:2;3:5] • clear c • c = {1:2;3:5} • c1 = cell2mat(c(1)) • c2 = cell2mat(c(2)) • c2(2:3)
程序编辑窗口(Editor)
一、编辑M文件
将M代码保存成扩展名为.m的文件,称之为M文件。M文 件通常在程序编辑窗口(或称脚本编辑窗口)中编写,也 可在记事本、写字板等文本编辑工具中编写,只需保存成 M文件即可。
diary my_diary.txt a = 1; b = 2; c = 3; save ws a b; clear all; load ws; diary off;
• s1 = ‘M’;
• s2 = ‘MATLAB’;
• strcmp
• 逻辑型:通常用于判断一段语句是否正确. • a=0; • b=(a>2);
数组类型
数值数组 (Numeric Array)
字符串数组 (Character String Array) 元胞数组 (Cell Array)
结构数组 (Structure Array)
Ctrl+C
说明 调出历史命令中的前一个命令 调出历史命令中的后一个命令 输入命令的前几个字符,然后按 Tab 键,会弹出前 面包含这几个字符的所有命令,方便查找所需命令 中断程序的运行,用于耗时过长程序的紧急中断
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]。
第一章_MATLAB简介
第一章_MATLAB简介第一章 MATLAB简介本章主要介绍MATLAB的基本用途、功能、安装方法、启动界面以及一些系统命令,为后面章节的学习做准备。
1.1 MATLAB简介MATLAB 产品家族是美国 MathWorks公司开发的用于概念设计,算法开发,建模仿真,实时实现的理想的集成环境。
自1980年问世以来,由于其完整的专业体系和先进的设计开发思路,使得 MATLAB 在多种领域都有广阔的应用空间,特别是在 MATLAB 的主要应用方向—科学计算、建模仿真以及信息工程系统的设计开发上已经成为行业内的首选设计工具,已广泛应用于生物医学工程、图像信号处理、语言信号处理、信号分析、电信、时间序列分析、控制论和系统论等各个领域。
由于使用MATLAB编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致,所以学习MATLAB不象学习其它高级语言--如Basic、Fortran和C等那样难于掌握。
因而,MATLAB具有用法简易、运用灵活、程序结构性强且兼具延展性等特点。
MATLAB的含义是矩阵实验室(MATRIX LABORATORY),其名字来自MATrix和LABoratory两个词的前三个字母的组合。
主要用于矩阵的方便存取,其基本元素是无须定义维数的矩阵。
MATLAB自问世以来,就是以数值计算称雄。
MATLAB具有很强的数值运算功能,在MATLAB环境中,有超过500种数学、统计、科学及工程方面的函数可使用。
MATLAB进行数值计算的基本单位是复数数组(或称阵列),这使得MATLAB高度“向量化”。
经过十几年的完善和扩充,MATLAB现已发展成为线性代数课程的标准工具。
由于它不需定义数组的维数,并给出了矩阵函数、特殊矩阵专门的库函数,使之在求解诸如信号处理、建模、系统识别、控制、优化等领域的问题时,显得大为简捷、高效、方便,这是其它高级语言所无法比拟的。
在命令窗口(MATLAB command window)键入Simulink,就会出现交互式模型输入与仿真环境Simulink 的窗口。
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例:
Matlab 基本结构
Matlab界面
一、变量及其命名规则
1. 2. 3. 变量名的大小写是敏感。 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。 变量名可以包含下连字符、数字,但不能为空格符、标点。
注:常用的预定义变量 ans 预设变量名(输出结果) eps 正极小值=2.2204e-16 pi 内建的π值 inf ∞值,无限大 NaN 无法定义一个数目 i 或 j 虚数单位i=j=√-1
(二)、While循环 while循环语句
While 循环以不定的次数求一组语句的值。While循环的一般形式是:
while 条件式; 运算式; end 注:1、while循环可按需要嵌套。 2、可以利用break命令跳出while循环
(三)、for循环语句 for 变数 = 矩阵; 运算式; end
注意路径设置
2、load命令允许用户调用以前所用的结果。
默认路径: :\matlab\works
七、MATLAB编程—m-file
• 点击 MATLAB——New File ,就可打开 MATLAB 文件 编 辑 调 试 器 MATLAB Editor/Debugger 。 其 窗 口 名 为 untitled ,用户即可在空白窗口中编写程序。 • 文本描述性(脚本)语言,用于批处理;例如,把如 下的程序存入xsin.m文件,并执行 xsin:
其它的如: realmax realmin flops 最大的正实数 最小的正实数 浮点运算次数
二、MATLAB赋值语句
l 、表达式
MATLAB书写表达式的规则与“手写算式”差不多相同。 如果一个指令过长可以在结尾加上...(代表此行指 令与下一 行连续),例如 ?3*… 6 ans =18
三、MATLAB常用数学函数
注:1、 For循环可按需要嵌套。 2、 为了得到最大的速度,在For循环(While循环)被执行之前, 应预先分配数组。建议最好先使用 zeros或ones等命令来预先配置所 需的内存(即矩阵)大小 3、 可以利用break命令跳出for循环
例:for i=1:11 for j=1:11 y(i)=sin(n(i)); n(j)=n(j)*10; end end
> ~=
~
大于 不等于
逻辑 not
MATLAB 工具箱及其应用介绍
应 用 数 学 类 电 子 技 术 类 自 动 控 制 类
模 糊 逻 辑 工 具 箱
优 化 工 具 箱
样 条 工 具 箱
统 计 工 具 箱
偏 微 分 方 程 工 具 箱
信 号 处 理 工 具 箱
小 波 工 具 箱
通 信 工 具 箱
线 性 矩 阵 不 等 式 控 制 工 具 箱
2
3、数据分析和可视话功能
clear [x,y,z]=peaks(40); subplot(2,2,1);surf(x,y,z) title('使用缺省的视角'); xlabel('x'); ylabel('y');zlabel('z'); subplot(2,2,2);surf(x,y,z) view(90,0); %调整视角从x轴的正方向看 ylabel('y');zlabel('z'); title('azimuth=90, elevation=0'); subplot(2,2,3);surf(x,y,z) ylabel('y');xlabel('x'); view(-45,60) %从斜上方看过去 title('azimuth=-45, elevation=60'); subplot(2,2,4);surf(x,y,z) xlabel('x');ylabel('y'); view(0,90) %从正上方往下看 title('azimuth=0, elevation=90');
函数库扩展:用户按一定规范编写的文本文件函数 *.m,并存入 :\matlab\works 则该函数可按普通函数一样调用。
例2:下列程序用test.m文件形式存储,即得到一个可用的函数
function x=test(x1,x2) x=x1^2+x2; 调用: y=test(3,1) y =10
2、符号计算功能:(Maple 的内核(1993年)) 例3:如 21 dx
六、保存和检索数据 Save 和 Load命令:
1、save命令允许用户以所选择的文件格式保存一个或多个变量。 例:>> save >> save data >> save data x y z >> save data x y z -ascii >> save data x y z -ascii -double 以二进制格式将所有变量存入 matlab.mat data.mat data.mat data.dat data.dat
是一种面向对象的高级语言,它以矩阵作为最基本的数据结 构。 MATLAB有自己独特的数据结构、输入输出功能、流程控制 语句和函数。在工程计算方面集计算、数据可视化、程序设计于 一体。
2)MATLAB工作环境
是一个集成化的工作空间,提供数据变量和输入输出功能, 以及用于管理调试的M文件的工具。 包括 命令窗口、M文件编辑调制器、MATLAB 工作空间、 在线帮助文件
使Matlab语言同 C、 Fortran等高级语言进行交互的函数库,该函数 库通过动态链接来读写Matlab文件。 • 在MATLAB中输入输出数据 • 从MATLAB中调用FORTRAN、c程序 (MEX文件) • 在MATLAB 和其他应用程序中建立客户机服务器的关系
主要功能:
1、数值计算功能:计算速度快,精度高,收敛性好,函 数库功能强大。 b =14 14 14 例1:a1=[1,2,3;2,3,4;3,4,5]; 20 20 20 b1=[1,1,1;2,2,2;3,3,3]; 26 26 26 b=a1*b1
Matlab简介
• Matlab 70 年代中期Cleve Moler 博士 • 开发了LINPACK EISPACK 的FORTRAN 语言子程序库, 其中用于特征值求解的子程序库,用于线性方程求解 的子程序库 • 70年代后期 加入接口程序MATLAB(matrix 和laboratory) • 80年代成立Mathworks公司,将MATLAB推入市场。
3)MATLAB 数学函数库
包括了基本的数学函数,其数学函数有两种方式:第一种比较 简单的内部函数,内置于MATLAB核心;第二种以M文件提供的 外部函数。
4)MATLAB 图形处理系统
用于使科学计算的结果可视化,可实现: 二维图形的绘制和处理、三维图形的绘制和处理、图形用户的 定制
5)MATLAB应用程序接口(API)
• MATLAB系统的功能及特点 Matlab、 mathematica、maple, maple 内存管理及速度比 math 好 , 但是图形方面不如 math; 而用得 较多的matlab编程环境特好, 和C语言接口 极其简单 MATLAB 系统:系统共有5个主要部分组成 1)MATLAB语言:
五、控制语句: (一)、最简单的If-Else-End结 elseif 条件式 end 运算式 2、if 条件式 elseif 条件式 运算式 运算式 else end 运算式 end 例:for I=1:3 if rand(1)>0.5 disp('the random is great than 0.5') else disp('the random is not great than 0.5') end end
(四)、中断语句 break (五)、注释语句: 符号注解是由%起头,也就是说在%之后的任何 文字都被视为程式的注解。 例如: »4*4 %这是个例子 ans = 16 (六)、switch-case语句 一般switch-case语句格式为: switch num case n1 command case n2 command case n3 command .otherwise command end 一旦num为其中的每个值或字符串时,就执行所对应的指令,没有对 应时,则执行otherwise后的语句。
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十、MATLAB系统命令 Help 在线帮助 helpwin 在线帮助窗口 demo 运行演示程序 ver 版本信息 who 显示当前变量 whos 显示当前变量的详细信息 clear 清空工作间的变量和函数 十一、MATLAB语言中的关系与逻辑运算 l < >= 2、 & 3、 xor any all 关系运算 小于 <= 小于等于 大于等于 == 等于 逻辑运算 逻辑 and | 逻辑 or 逻辑关系函数 不相同就取1,否则取0 只要有非0就取1,否则取0 全为1取1,否则为0
x 1 x=sym(‘x’) y=int(1/(x^2+1)) or y=int(1/(x^2+1),x)
结果:y=atan(x)
例4:
x=sym(‘x’) y=int(exp(-1*x^2), -inf, inf) or 结果:y=pi^(1/2)
e x dx
y=int (exp(-1*x^2), x, -inf, inf)
•
•
系统扩展或用户按一定规范编写的文本文件 函数,可按普通函数一样调用。 例如,把下列程序用test.m文件形式存储,即 得到一个可用的函数
默认路径: :\matlab\works
function x=test(y1,y2) % this is only for test x=y1^2+y2;