MATLAB语言及应用1-4章
matlab第一讲
·
1.2 MATLAB 集成开发环境
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*2*3)+1/(1*2*3*4)+…
系统科学研究所
1.2 MATLAB 集成开发环境
MATLAB的工具栏提供了一些命令按钮和一个当前路径列表框。
2.命令窗口
一般来说，在命令编辑区的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=68 x= 720 y=86 x=720;y=86 y=86
1.3MATLAB 的帮助功能
1.3.1帮助界面
进入MATLAB帮助界面可以通过以下3种方法。 单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按钮。
在命令窗口中输入”helpwin”、”helpdesk”或“doc”命令。
选择Help菜单中的”MATLAB Help”选项。 1.3.2帮助命令
1.help命令
系统科学研究所
1.2 MATLAB 集成开发环境
检查该命令是否为MATLAB 搜索路径中其他目录下的M文件。 2.设置搜索路径
用户可以将自己的工作目录列入MATLAB搜索路径，从而将用户目录
纳入MATLAB系统统一管理。 （1）用path命令设置搜索路径 （2）用对话框设置搜索路径
·
系统科学研究所
统程序设计语言一样进行程序设计，而且结合MATLAB的数值计算和
MATLAB实验报告(1-4)
信号与系统MATLAB第一次实验报告一、实验目的1.熟悉MATLAB软件并会简单的使用运算和简单二维图的绘制。
2.学会运用MATLAB表示常用连续时间信号的方法3.观察并熟悉一些信号的波形和特性。
4.学会运用MATLAB进行连续信号时移、反折和尺度变换。
5.学会运用MATLAB进行连续时间微分、积分运算。
6.学会运用MATLAB进行连续信号相加、相乘运算。
7.学会运用MATLAB进行连续信号的奇偶分解。
二、实验任务将实验书中的例题和解析看懂，并在MATLAB软件中练习例题，最终将作业完成。
三、实验内容1.MATLAB软件基本运算入门。
1). MATLAB软件的数值计算：算数运算向量运算：1.向量元素要用”[ ]”括起来，元素之间可用空格、逗号分隔生成行向量，用分号分隔生成列向量。
2.x=x0:step:xn.其中x0位初始值，step表示步长或者增量，xn 为结束值。
矩阵运算：1.矩阵”[ ]”括起来；矩阵每一行的各个元素必须用”,”或者空格分开；矩阵的不同行之间必须用分号”;”或者ENTER分开。
2.矩阵的加法或者减法运算是将矩阵的对应元素分别进行加法或者减法的运算。
3.常用的点运算包括”.*”、”./”、”.\”、”.^”等等。
举例：计算一个函数并绘制出在对应区间上对应的值。
2).MATLAB软件的符号运算：定义符号变量的语句格式为”syms 变量名”2.MATLAB软件简单二维图形绘制1).函数y=f(x)关于变量x的曲线绘制用语：>>plot(x,y)2).输出多个图像表顺序：例如m和n表示在一个窗口中显示m行n列个图像，p表示第p个区域，表达为subplot(mnp)或者subplot(m,n,p)3).表示输出表格横轴纵轴表达范围：axis([xmax,xmin,ymax,ymin])4).标上横轴纵轴的字母：xlabel(‘x’),ylabel(‘y’)5).命名图像就在subplot写在同一行或者在下一个subplot前：title(‘……’)6).输出：grid on举例1：举例2：3.matlab程序流程控制1).for循环：for循环变量=初值:增量:终值循环体End2).while循环结构：while 逻辑表达式循环体End3).If分支：(单分支表达式)if 逻辑表达式程序模块End(多分支结构的语法格式)if 逻辑表达式1程序模块1Else if 逻辑表达式2程序模块2…else 程序模块nEnd4).switch分支结构Switch 表达式Case 常量1程序模块1Case 常量2程序模块2……Otherwise 程序模块nEnd4.典型信号的MATLAB表示1).实指数信号：y=k*exp(a*t)举例：2).正弦信号：y=k*sin(w*t+phi)3).复指数信号：举例：4).抽样信号5).矩形脉冲信号:y=square(t,DUTY) (width默认为1)6).三角波脉冲信号：y=tripuls(t,width,skew)(skew的取值在-1~+1之间，若skew取值为0则对称)周期三角波信号或锯齿波:Y=sawtooth(t,width)5.单位阶跃信号的MATLAB表示6.信号的时移、反折和尺度变换:Xl=fliplr(x)实现信号的反折7.连续时间信号的微分和积分运算1).连续时间信号的微分运算：语句格式：d iff(function,’variable’,n)Function:需要进行求导运算的函数，variable:求导运算的独立变量，n：求导阶数2).连续时间信号的积分运算：语句格式：int(function,’variable’,a,b)Function:被积函数variable:积分变量a:积分下限b:积分上限(a&b默认是不定积分)8.信号的相加与相乘运算9.信号的奇偶分解四、小结这一次实验让我能够教熟悉的使用这个软件，并且能够输入简单的语句并输出相应的结果和波形图，也在一定程度上巩固了c语言的一些语法。
MATLAB语言及其应用课件CH04 MATLAB语言
%加图形标题
xlabel('independent variable X');
%加X轴说明
ylabel('independent variable Y');
%加Y轴说明
text(2.8,0.5,'包络线');
%在指定位置添加图形说明
text(0.5,0.5,'曲线y');
text(1.4,0.1,'离散数据点');
hold off;
2021/7/13
%关闭图形保持 18
3. 图形窗口的分割 subplot函数的调用格式为：
subplot(m,n,p)
例： 在一个图形窗口中以子图形式同时绘制正弦、余弦、正 切、余切曲线。
(ex2802.m)程序如下：
x=linspace(0,2*pi,60);
y=sin(x);z=cos(x);
subplot(2,2,3);
plot(x,t);title('tangent(x)');axis ([0,2*pi,-40,40]);
subplot(2,2,4);
2021/7/13
19
plot(x,ct);title('cotangent(x)');axis ([0,2*pi,-40,40]);
y1=2*exp(-0.5*x)*[1,-1];y2=2*exp(0.5*x).*sin(2*pi*x);
plot(x,y1,'b:');
axis([0,2*pi,-2,2]);
%设置坐标
hold on;
%设置图形保持状态
plot(x,y2,'k');
MATLAB语言及其应用教案
MATLAB语言及其应用教案第一章：MATLAB简介1.1 课程目标让学生了解MATLAB的发展历程及其在工程领域的应用让学生熟悉MATLAB的工作环境让学生掌握MATLAB的基本命令和操作1.2 教学内容MATLAB的发展历程MATLAB的工作环境MATLAB的基本命令和操作1.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习1.4 课后作业熟悉MATLAB的工作环境掌握MATLAB的基本命令和操作第二章：MATLAB基本语法2.1 课程目标让学生了解MATLAB的基本语法规则让学生掌握MATLAB的数据类型和变量让学生熟悉MATLAB的数学运算2.2 教学内容MATLAB的基本语法规则MATLAB的数据类型和变量MATLAB的数学运算2.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习2.4 课后作业熟悉MATLAB的基本语法规则掌握MATLAB的数据类型和变量熟练运用MATLAB的数学运算第三章：MATLAB编程技巧3.1 课程目标让学生了解MATLAB的编程技巧让学生掌握MATLAB的循环和条件语句让学生熟悉MATLAB的函数编程3.2 教学内容MATLAB的编程技巧MATLAB的循环和条件语句MATLAB的函数编程3.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习3.4 课后作业熟悉MATLAB的编程技巧掌握MATLAB的循环和条件语句熟练运用MATLAB的函数编程第四章：MATLAB绘图功能4.1 课程目标让学生了解MATLAB的绘图功能让学生掌握MATLAB的基本绘图命令让学生熟悉MATLAB的绘图技巧4.2 教学内容MATLAB的绘图功能MATLAB的基本绘图命令MATLAB的绘图技巧4.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习4.4 课后作业熟悉MATLAB的绘图功能掌握MATLAB的基本绘图命令熟练运用MATLAB的绘图技巧第五章：MATLAB在信号处理中的应用5.1 课程目标让学生了解MATLAB在信号处理领域的应用让学生掌握MATLAB信号处理的基本方法让学生熟悉MATLAB信号处理的实例5.2 教学内容MATLAB在信号处理领域的应用MATLAB信号处理的基本方法MATLAB信号处理的实例5.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习5.4 课后作业熟悉MATLAB在信号处理领域的应用掌握MATLAB信号处理的基本方法熟练运用MATLAB信号处理的实例第六章：MATLAB在控制系统设计中的应用6.1 课程目标让学生了解MATLAB在控制系统设计领域的应用让学生掌握MATLAB控制系统设计的基本方法让学生熟悉MATLAB控制系统设计的实例6.2 教学内容MATLAB在控制系统设计领域的应用MATLAB控制系统设计的基本方法MATLAB控制系统设计的实例6.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习6.4 课后作业熟悉MATLAB在控制系统设计领域的应用掌握MATLAB控制系统设计的基本方法熟练运用MATLAB控制系统设计的实例第七章：MATLAB在图像处理中的应用7.1 课程目标让学生了解MATLAB在图像处理领域的应用让学生掌握MATLAB图像处理的基本方法让学生熟悉MATLAB图像处理的实例7.2 教学内容MATLAB在图像处理领域的应用MATLAB图像处理的基本方法MATLAB图像处理的实例7.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习7.4 课后作业熟悉MATLAB在图像处理领域的应用掌握MATLAB图像处理的基本方法熟练运用MATLAB图像处理的实例第八章：MATLAB在仿真建模中的应用8.1 课程目标让学生了解MATLAB在仿真建模领域的应用让学生掌握MATLAB仿真建模的基本方法让学生熟悉MATLAB仿真建模的实例8.2 教学内容MATLAB在仿真建模领域的应用MATLAB仿真建模的基本方法MATLAB仿真建模的实例8.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习8.4 课后作业熟悉MATLAB在仿真建模领域的应用掌握MATLAB仿真建模的基本方法熟练运用MATLAB仿真建模的实例第九章：MATLAB在优化计算中的应用9.1 课程目标让学生了解MATLAB在优化计算领域的应用让学生掌握MATLAB优化计算的基本方法让学生熟悉MATLAB优化计算的实例9.2 教学内容MATLAB在优化计算领域的应用MATLAB优化计算的基本方法MATLAB优化计算的实例9.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习9.4 课后作业熟悉MATLAB在优化计算领域的应用掌握MATLAB优化计算的基本方法熟练运用MATLAB优化计算的实例第十章：MATLAB在工程实践中的应用10.1 课程目标让学生了解MATLAB在工程实践领域的应用让学生掌握MATLAB工程实践的基本方法让学生熟悉MATLAB工程实践的实例10.2 教学内容MATLAB在工程实践领域的应用MATLAB工程实践的基本方法MATLAB工程实践的实例10.3 教学方法讲授结合实例演示学生上机操作练习10.4 课后作业熟悉MATLAB在工程实践领域的应用掌握MATLAB工程实践的基本方法熟练运用MATLAB工程实践的实例重点解析本文教案主要介绍了MATLAB语言及其在各个领域的应用。
matlab教程电子书01
用surf和shading interp绘图
用mesh绘图
用mesh和隐藏线绘图
用contour绘图
图1-2 四种方法绘制双变量的一个函数的图形
下载
(c) MATLAB也能绘制一条参数曲线，例如：
x-y平面图如图 1-3所示。
3 第1章 MATLAB是什么
图1-3 一个参数曲线图 ■
■ 例1.2 函数分析 MATLAB命令fzero和fmin可以用于寻找一个函数的零点和最小值。 函数 xex2 − ex2 − sin x3 可以用名叫 func的用户自定义函数 (见2.9节)表示，并存入一个名叫
% p 1 = A向量等于一次多项式的系数。 % linc=A向量等于x点上多项式 p1的值。 % 绘制多项式和由‘ x’标记的数据。
结果见图1-5(左图)。 能以最小二乘法对一组点拟合高次多项式。对上面的命令行进行一点小改动就可以得到 7 次多项式：
p7=polyfit(x, y, 7); xx=1:0.25:8; polc=polyval(p7, xx); p l o t = ( x x , p o l c , x , ’y ,x’)
■ 例1.1 二维和三维函数
MATLAB能用于计算，并以二维和三维图形显示各种函数。在 MATLAB函数中包括了所
有主要的数学函数和大量的高级函数。
(a) 用简短的 MATLAB命令计算并绘制在 0≤x≤6范围内的 sin(2x)、sinx2和sin2x。
x=linspace(0,6); y1=sin(2*x); y2=sin(x.^2); y3=(sin(x)).^2;
% 创建一个向量 x。 % 向量y1等于x坐标上某一 x的sin(2x)值。 % 向量y2等于sin(x.^2)，同上。 % 向量y3等于(sin(x)).^2，同上。
基于MATLAB的小波分析应用(第二版)(周伟)1-4章 (2)
说明 获取在消噪或压缩过程中的默认阈值 去噪的阈值选择 获取一维或二维小波去噪阈值 使用 Birgé-Massart 算法获取一维小波变换的阈值 使用 Birgé-Massart 算法获取二维小波变换的阈值 使用小波进行一维信号的自动消噪 用小波进行消噪或压缩 产生含噪声的小波测试数据 估计一维小波系数的噪声 小波包去噪的阈值选择 用小波包变换进行信号的压缩或去噪 小波包分解系数的阈值处理 一维信号小波系数的阈值处理 二维信号小波系数的阈值处理 软阈值或硬阈值处理 阈值设置管理
说明 尺度对应频率 尺度函数 二维尺度函数 小波管理 小波滤波器组 最大小波分解尺度
第2章 MATLAB小波工具箱简介 3. 小波函数 MATLAB小波工具箱提供的小波变换函数如表2-3所示，它 们主要用于产生一些基本的小波函数及其相应的滤波器。
第2章 MATLAB小波工具箱简介
表2-3 小波变换函数
第2章 MATLAB小波工具箱简介 表2-6 二维离散小波变换函数
函数名 appcoef2 detcoef2
dwt2 dwtmode
idwt2 upcoef2
说明 提取二维小波分解的低频系数 提取二维小波分解的高频系数 单尺度二维离散小波变换 离散小波变换的延拓模式 单尺度二维离散小波逆变换 二维小波分解系数的直接重构
第2章 MATLAB小波工具箱简介
表2-15 树 管 理 函 数
函数名
说明
函数名
说明
allnodes 计算树结点
noleaves 列举非终结点
函数名 laurpoly ls2filt
lsinfo lwt lwt2
lwtcoef lwtcoef2 wave2lp wavenames
说明 构造 Laurent 多项式 将提升方案转化为滤波器组 关于提升方案的信息 一维提升小波变换 二维提升小波变换 一维提升小波变换系数的提取或重构 二维提升小波变换系数的提取或重构 将 Laurent 多项式与小波关联 能够应用于提升小波变换的小波名称
MATLAB基础知识及使用方法
MATLAB基础知识及使用方法第一章：MATLAB简介与环境介绍1.1 MATLAB概述MATLAB是一种高级编程语言和数值计算环境，广泛应用于科学计算、工程设计、数据分析和算法开发等领域。
它提供了强大的数值计算工具和图形绘制功能，并有丰富的库函数和工具箱可供使用。
1.2 MATLAB环境介绍MATLAB的主要界面包括命令窗口、编辑器、工作区和命令历史等。
命令窗口用于交互式执行命令和脚本，编辑器用于编写和编辑脚本文件，工作区用于显示和管理变量，命令历史用于查看和管理执行过的命令。
第二章：MATLAB基本语法2.1 变量和数据类型在MATLAB中，变量可以通过简单的赋值来创建，并且不需要事先声明变量类型。
常见的数据类型包括数值类型（整数、浮点数）、字符类型和逻辑类型（布尔型）等。
MATLAB还提供了复数类型和矩阵类型，具有丰富的数值计算功能。
2.2 运算符和表达式MATLAB支持常见的数学运算符，如加减乘除、取余和乘方等。
此外，还提供了矩阵运算符和逻辑运算符，方便处理矩阵和逻辑表达式。
表达式可以由变量、常数和运算符组合而成，并且支持函数调用。
2.3 控制流程MATLAB提供了条件语句（if-else）、循环语句（for、while）和函数等控制流程结构，以实现不同的程序逻辑。
条件语句根据条件的真假执行不同的代码块，循环语句重复执行一段代码块，函数封装了一段可重复使用的代码。
第三章：MATLAB图形绘制3.1 二维图形绘制MATLAB提供了丰富的函数和工具箱，以绘制各种二维图形，如线图、散点图、柱状图和饼图等。
用户可以自定义图形样式、坐标轴刻度、图例和注释等，以满足不同的数据可视化需求。
3.2 三维图形绘制除了二维图形外，MATLAB还支持绘制三维图形，如曲面图和体积图等。
通过调整视角、设置颜色映射和光照效果，用户可以更直观地表达三维数据的特征和分布情况。
3.3 动态图形绘制MATLAB中的图形绘制功能不仅限于静态图形，还可用于生成动态图形。
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。
MATLAB语言及应用.ppt
2.MATLAB编程基础
变量
变量命名规则 变量的定义 特殊变量
示例
变量名称 ans realmax i inf
功能 保存最后一次的 运算结果 最大的浮点数值 虚数单位 正无穷大
变量名称 pi realmin j NaN
功能 圆周率 最小的浮点数值 虚数单位 非数（0/0，Inf/Inf）
例4.7设某参数方程组为
x (t ) sin(t ) y (t ) cos(t ) z (t ) t
M文件来输入和保存数组。
例3.3(mydata.m)
二维数组的访问
二维数组的访问遵循以下约定： 用下标方式访问数组元素，下标要用一对圆形括号( )引 起来。 可以用双下标方式访问数组元素，格式为(r,c)，其中r为 二维数组的行下标，c为二维数组的列下标，下标之间用 逗号分隔。 可以用单下标方式访问二维数组，二维数组的单下标是 按照列优先规则排序的，即二维数组被看作是从第一列开 始从左到右依次将各列首位连接而成的一维数组，单下标 表示元素在这个一维数组中的位置。 单下标和双下标具有对应关系 可以访问二维数组的某个元素及其子数组，可以对元素 和子数组赋值。
返回
常用的数组运算函数
三角函数 sin，cos，asin，asinh，asec，sect，tan，atan 指数对数函数： exp 指数函数 log 自然对数函数 log10 以10为底的对数函数 log2 以2为底的对数函数 pow2 2的幂函数 sqrt 平方根函数 复数函数 abs 绝对值，模 angle 相角（弧度） imag 复数的虚部 real 复数的实部 conj 复数的共轭 取整函数 ceil 向+∞方向取整 fix 向0方向取整 floor 向-∞方向取整 round 向最近的整数取整
第1讲Matlab语言及其应用
>>who
Your variables are:
ans
circle_len y
area radius
>>whos
Name
Size
Bytes Class
ans
1x1
8 double array
area
1x1
8 double array
circle_len 1x1
8 double array
radius
6
2.2 命令窗口的使用
激活命令窗口。 “>>” 与闪烁的光标一起表明系统就绪，等待输入。 命令窗口脱离MATLAB桌面。
简单计算
【例2.2-1】计算 1227432
（1）在MATLAB命令窗口输入 以下内容：
>>(12+2*(7-4))/3^2 （2）按【Enter】键，指令执行。 （3）返回的计算结果： ans=
x=
-3.4914 1.6863 + 2.6947i 1.6863 - 2.6947i 0.0594 + 0.4251i 0.0594 - 0.4251i
2019/12/9
Application of Matlab Language
19
【功能演示-2】求解线性方程组
2x 3y z 2 8 x 2 y 3z 4 45 x 3 y 9z 23
MATLAB缺省桌面（见下页）
2019/12/9
Application of Matlab Language
5
2.1 启动与退出MATLAB （续）
菜单栏 工具栏 文件编辑窗口
命令窗口
工作空间
MATLAB及应用完整版
第1章 Matlab概述
图1-2 选择Simple菜单命令的界面
第1章 Matlab概述
• Short History和Tall History：这两个菜单命令包含的窗 口类型和数量同默认的界面完全一致，不过排放的顺序不 同，如图1-3、1-4所示。
图1-3 选择Short History菜单命令的界面
2、MATLAB 的主要特点
➢ MATLAB 的基本单位为矩阵. ➢ MATLAB 语言以解释方式工作. ➢ 具有非常友好的人机界面。 ➢ 具有强大的作图和数据可视化功能. ➢ 具有极强的可扩展性。
3、MATLAB 的基本组成
➢ MATLAB 主程序、Simulink 动态系统仿真和 MATLAB 工具箱（ Toolbox）三大部分组成。
>>变量＝表达式;
命令窗口中可直 接运行MATLAB 函数，而这些函 数往往又和 MATLAB命令直 接联系。
运行函数和键入变量
• 在命令窗口的提示符“>>”下 ，可以直接 输入变量。
例：计算A=256/4－100×2＋128
>> A=256/4-100*2+128 %从键盘输入，并单 击回车键
A=
• Command Windows Only：仅包含命令行窗口 (Command Window)，此时MATLAB界面的外 观类似于旧版本的MATLAB。
• Simple:包含两个窗口——命令行窗口 (Command Window)和历史命令窗口 (Command History)，两个窗口并列在界面中， 如图1-2所示。
4.掌握二维平面图形和三维立体图形的绘制方法，进行数据 可视化处理。理解用户图形界面程序的构造，掌握编程方 法。
国家开放大学《Matlab语言及其应用》实验报告(第一章--熟悉Matlab 操作环境)
国家开放大学《Matlab语言及其应用》实验报告——熟悉Matlab 操作环境姓名：学号：1. Matlab桌面2.指令窗口历史指令窗记录着用户在命令指令窗中所输入过的所有指令行，且所有这些被记录的指令行都能被复制，并送到指令窗中再运行。
3.当前目录流量器（Current Directory Browser）当前目录窗口中显示了MATLAB当前工作目录下的所有文件夹与文件，以便用户对当前目录下的文件进行管理。
工作空间窗口以列表形式显示了MATLAB工作区中当前所有变量的名称及其属性，属性中包括了变量的类型、长度及其占用空间大小。
工作空间由运行MATLAB的程序或命令所生成的所有变量和MATLAB 本身提供的常量构成。
MATLAB 6.x后才提供。
早期版本是在命令窗口中键入who查看变量名，或者键入whos命令查看变量名、变量大小和数据类型等内容。
4.文件编辑/调试器（Editor/debugger）进入MATLAB文件编辑器的方法如下：①点击MATLAB桌面上的图标，打开空白的M文件编辑器。
②点击MATLAB桌面上的图标，填写所选文件名后，再点[打开]，即可展示相应 M文件编辑器。
③用鼠标左键双击当前目录窗中的所需M文件，可直接引出相应的M文件编辑器。
MATLAB通过自带的M文件编辑/调试器来创建和编辑M文件。
M文件(带.m扩展名的文件)类似于其它高级语言的源程序。
M文件编辑器可用来对M文件进行编辑和交互调试，也可阅读和编辑其它ASCⅡ码文件。
M文件编辑/调试器窗口由菜单栏、工具条和文本编辑区组成，是标准的windows 风格。
5.使用MATLAB帮助两个重要的帮助命令:1．help命令使用方法：help 帮助主题“帮助主题”可以是命令名（函数名）、目录名或者部分路径名。
回车后，命令窗口中就会出现与帮助主题的“help”有关的内容。
注意：命令窗口显示的MATLAB帮助信息中，是用大写字母来突出函数名的，但在使用这些函数时，应该用小写字母。
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。
MATLAB语言与应用
2024年4月3日2时14分
MATLAB语言与应用
16
【例1-7】 二维曲线绘制
>>x=0:0.1:2*pi;
y1=sin(x);y2=cos(x);
plot(x,y1,x,y2) %绘制正弦、余弦曲线
plot(sin(x),cos(x))
axis equal
%绘制圆
ezplot(‘1/y-log(x)+log(-1+y)+x-sin(x)’)
MATLAB语言与应用
24
本课程的相关内容
第6章 数据插值与函数拟合 第7章 代数方程与微分方程 第8章 工程优化 第9章 工程统计 第10章 其它工具箱的应用
2024年4月3日2时14分
MATLAB语言与应用
25
互联网资源
The MathWorks公司官方网站 – 产品与全套工具箱手册下载 – 第三方工具箱下载
超星下载
原思聪. MATLAB语言及机械工程应用.北京：
机械工业出版社. 2008.6
￥50.00
2024年4月3日2时14分
MATLAB语言与应用
28
练习
在计算机上安装MATLAB语言程序，熟悉 MATLAB使用环境，并键入demo命令，领略 MATLAB语言的功能。
2024年4月3日2时14分
2024年4月3日2时14分
MATLAB语言与应用
14
【例1-5】非线性常微分方程组
微分方程 没有解析解 传统数值方法
– 计算步长选择 – 计算时间 – 变步长 解决方法：计算机数学语言＋算法
2024年4月3日2时14分
MATLAB语言与应用
15
【例1-6】 最优化问题
matlab课件第一章绪论
02
阐述MATLAB作为一种高效的数值计算环境和编程语言，在科
研和工程领域中的重要性。
课件制作的必要性与意义
03
说明编写本课件的目的，以及通过本课件的学习，读者可以获
得的知识和技能。
课件目标与任务
01
02
03
知识目标
使读者掌握MATLAB的基 本语法、数据类型、程序 结构等基础知识。
能力目标
培养读者运用MATLAB进 行数值计算、数据可视化、 算法开发等方面的能力。
MATLAB数组创建与操作
创建数组
使用方括号 [] 创建数组，元素之 间用空格或逗号分隔。
数组索引
MATLAB采用基于1的索引方式， 可以使用线性索引或逻辑索引访问 数组元素。
数组操作
包括数组的加减、乘除、乘方等运 算，以及数组的拼接、裁剪、旋转 等操作。
MATLAB矩阵运算
矩阵创建
使用方括号 [] 创建矩阵，行内元素 用空格分隔，行间元素用分号分隔。
介绍MATLAB中的条件语句（如 if-else）、循环语句（如for、 while）及其使用方法，实现程
序流程控制。
MATLAB常用命令
基本数学运算
包括加、减、乘、除、乘方等基本 数学运算，以及常用数学函数（如 sin、cos、exp等）的使用方法。
数组操作
包括数组的创建、索引、合并、拆分 等操作，以及常用数组函数（如sum 、mean、max等）的使用方法。
近年来，MATLAB不断拓展应用领域， 包括机器学习、深度学习、控制系统 设计等方面。
发展壮大
80年代至90年代，MATLAB逐渐增加了 数据分析、信号处理、图像处理等功能 ，成为科学计算领域的重要工具。
第四章Matlab语言数据结构1
例3：将二进制按每3位转为十进制数 clc,clear
Xfram=[0 1 1 1 1 1]; Xfram_re=reshape(Xfram,3,2);
%每3位转为十进制数
NumTrans=zeros(1,2);%放转换后的十进制数
for i=1:2
NumTrans(i)=bin2dec(num2str(Xfram_re(:,i)'));
Thank you for your cooperation
4.1.2 结构和单元阵列
在工程和管理系统中，常常需要分层次地 把一些有一定联系但不同类型、不同规模 的数据组织起来成为一个变量。 如：要为一个班的学生建立一套student管 理档案，记录每个学生的三个项目：姓名 （字符串）、出生日期（字符串）、四门 课（高数，英语，马列，体育）的成绩 （数组）。
单元型:cell
结构型:struct Jave类 函数句柄型
§4.1 Matlab语言的数据结构
MATLAB的数据类型
array char numeric double sparse cell struct user- object -
storage
各种数据类型的层次关系
常用基本数据类型 double(双精度数值） char(字符） storage（存储型）：只用于内存的有效存储 sparse（稀疏数据)：专门用于处理稀疏矩阵 cell（单元数组)：
结构阵列的数据索引举例
clc,clear ='John'; student.birthday='1985.06.15'; student.score=[85,85,87,97]; student(2).name=' Alice '; student(2).birthday=' 1986.01.20 '; student(2).score=[77,71,75,76]; ans = 85 85 ans = 77 71 87 97 75 76
MATLAB语言基础与应用(第二版)第1章 习题答案
第1章习题与答案1.1 MA TLAB桌面主要有哪些窗口构成？这些窗口主要功能是什么？请参考1.3节1.2计算下列表达式(1) 3+6 (2) sin(1+i)(3) (1+2i)×(2-i) (4) 2×4+3解答：(1) >> 3+6ans = 9(2) >> sin(1+i)ans = 1.2985 + 0.6350i(3) >> (1+2*i)*(2-i)ans = 4.0000 + 3.0000i(4) >> 2*4+3ans = 111.3借助“help”函数了解“meshgrid”函数的意义。
解答：>> help meshgridmeshgrid Cartesian grid in 2-D/3-D space[X,Y] = meshgrid(xgv,ygv) replicates the grid vectors xgv and ygv toproduce the coordinates of a rectangular grid (X, Y). The grid vectorxgv is replicated numel(ygv) times to form the columns of X. The gridvector ygv is replicated numel(xgv) times to form the rows of Y.[X,Y,Z] = meshgrid(xgv,ygv,zgv) replicates the grid vectors xgv, ygv, zgvto produce the coordinates of a 3D rectangular grid (X, Y, Z). The gridvectors xgv,ygv,zgv form the columns of X, rows of Y, and pages of Zrespectively. (X,Y,Z) are of size numel(ygv)-by-numel(xgv)-by(numel(zgv).[X,Y] = meshgrid(gv) is equivalent to [X,Y] = meshgrid(gv,gv).[X,Y,Z] = meshgrid(gv) is equivalent to [X,Y,Z] = meshgrid(gv,gv,gv).The coordinate arrays are typically used for the evaluation of functionsof two or three variables and for surface and volumetric plots.meshgrid and NDGRID are similar, though meshgrid is restricted to 2-Dand 3-D while NDGRID supports 1-D to N-D. In 2-D and 3-D the coordinates output by each function are the same, the difference is the shape of theoutput arrays. For grid vectors xgv, ygv and zgv of length M, N and Prespectively, NDGRID(xgv, ygv) will output arrays of size M-by-N whilemeshgrid(xgv, ygv) outputs arrays of size N-by-M. Similarly,NDGRID(xgv, ygv, zgv) will output arrays of size M-by-N-by-P whilemeshgrid(xgv, ygv, zgv) outputs arrays of size N-by-M-by-P.Example: Evaluate the function x*exp(-x^2-y^2)over the range -2 < x < 2, -4 < y < 4,[X,Y] = meshgrid(-2:.2:2, -4:.4:4);Z = X .* exp(-X.^2 - Y.^2);surf(X,Y,Z)Class support for inputs xgv,ygv,zgv:float: double, singleinteger: uint8, int8, uint16, int16, uint32, int32, uint64, int64 See also surf, slice, ndgrid.Overloaded methods:codistributed/meshgridgpuArray/meshgridReference page in Help browserdoc meshgrid1.4通过帮助浏览器窗口了解函数sin和cos。
MATLAB语言与应用ppt课件
k(s 2) Go (s) (s 2 4s 3)2
四 频率响应分析
频域分析的一般方法
频率响应是指系统对正弦输入信号的稳态响应，从频率响应中可以得出带 宽、增益、转折频率、闭环稳定性等系统特征。
3．模型的转换与连接(1-5)
模型的转换
2-2
ss2tf： 状态空间模型转换为传递函数模型 ss2zp： 状态空间模型转换为零极点增益模型 tf2ss： 传递函数模型转换为状态空间模型 tf2zp： 传递函数模型转换为零极点增益模型 zp2ss： 零极点增益模型转换为状态空间模型 zp2tf： 零极点增益模型转换为传递函数模型
MATLAB提供了ode23、ode45等微分方程的数值解法函数，不 仅适用于线性定常系统，也适用于非线性及时变系统。
2.传递函数的描述(1-3)
连续系统的传递函数模型
G(s)
C(s) R(s)
b0 s m a0 s n
b1sm1 a1sn1
bm1s an1s
bm an
(n m)
num=[b0,b1,…,bm]
den=[a0,a1,…,an,]
注意：它们都是按s的降幂进行排列的。
零极点增益模型
G(s)
k
(s (s
z1)(s p1)(s
z2 )(s p2 )(s
zm ) pn )
k:传递函数的传递系数
zi:传递函数的零点 pj:传递函数的极点
2.传递函数的描述(2-3)
极点留数型/部分分式展开
(s 1)(s 3)
串联。
例：求闭环系统的传递函数：
MATLAB语言及应用1-4章
第1章 MATLAB系统环境
三.矩阵元素
两个重要函数： size(a)：返回包含两个元素的向量，分别是矩阵A的行 数和列数。
a=
1 4
2 5
3 6
length(a)：给出行数和列数中的较大者。
第1章 MATLAB系统环境
1.矩阵元素的引用 方法一： 根据矩阵元素所在的行标和列标 引用矩阵a的第3行第2列的元素：
format 格式符
默认输出格式是short格式。 以圆周率pi为例：
字母e:10为底 的指数
short ——短格式： 3.1416 short e——短格式科学形式：3.1416e+000 long ——长格式: 3.141592653589793 long e ——长格式科学形式：3.141592653589793e+000 rat ——有理格式： 355/113 bank ——银行格式： 3.14
1.1 MATLAB概貌
MATLAB----MATrix LABoratry(矩阵实验室)
是一款由美国The MathWorks公司出品 的商业数学软件，是一款高级编程软件。 MATLAB主要功能 数值计算和符号计算、数据分析 绘制函数/数据图像——数据可视化 创建用户界面及调用其它语言（包括C ，C++和FORTRAN）编写的程序。
向量可以看作一维矩阵，行向量转置后得到列向量，列向量转置后得到行向量。
行向量的创建方法
直接输入法：在命令窗口直接输入。
t=
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
冒号输入法：利用‚：‛来创建行向量。
冒号表达式的一般格式是：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.2 MATLAB的操作界面
当前目录窗口
当前目录窗口（Current Directory）
当前目录窗口是指MATLAB运行时的工作目录。只有在 当前目录或搜索路径下的文件、函数才可以被运行或调用。
1.3 M文件
MATLAB命令有两种执行方式：
（1）在交互模式下，直接在命令窗口输入所有的命令。 MATLAB语言
（2）运行脚本文件中所存储的MATLAB程序（M文件）。
编写的程序， 扩展名为.m
M文件的建立
M文件的运行
菜单操作： MATLAB命令窗口的File菜单 → New菜单项 → M-file命令。
已有M文件的编辑
MATLAB命令窗口的File菜单 → Open命令 。
1.4 MATLAB帮助系统
帮助命令
2.变量命名 命名规则
变量名是以字母开头，后接字母、数字或下划线的字 符序列，但是不能使用空格和标点符号。
判断变量命名是否正确:
Ab12 12ab a_1b_2 _1a2b a1b2_
a,b12
电信2_18.m dianxin2_18.m
给变量起一个描述性的易于记忆的变量名
变量名区分大小写。
A和a表示的是两个不同的变量。
在MATLAB语句后面可以加上注释，注释以%开头，后面是注释的内容。
例如：>>a=2 a= 2
>>a=2； %变量a赋值2 >>
4.预定义变量
MATLAB中存在由系统本身定义的变量。
ans——用于保存运算结果的默认变量
>>2
>>isvarname 7myVarName
命令窗口
命令窗口 (Command Window)
1.命令窗口的作用 命令窗口用于输入命令和显
示除图形以外的所有执行结果。 命令提示符
表示MATLAB正处于准备状态。在命令提示符后输入命 令并按下回车键后，MATLAB就会解释所输入的命令，并在 命令后面给出计算结果。
2. 命令行的输入规则 在命令提示符 >> 后面输入命令 一个命令行输入一条命令，命令行以回车结束。 一个命令行也可以输入若干条命令，各命令之间以逗
MATLAB语言及应用1-4章
周 数： 6 总学时： 24 学时 理 论： 12 学时 上 机： 12 学时 地 点： 1E-431 学 分： 1 考试方式：上机考试 学科基础：线性代数
MATLAB语言及应用
第1章 MATLAB系统 环境
MATLAB的发展 MATLAB的主要功能 MATLAB的软件环境
MATLAB数据的特 点 数据的表示方法 数据的基本运算
2.1 MATLAB数据的特点
1.矩阵是MATLAB最基本、最重要的数据对象。向量 和单个数据(标量）可以作为矩阵的特例来处理。
2.数据类型 ——默认数据类型双精度型
数值数据：双精度数、单精度数、带符号整数和无 符号整数
字符数据
结构体(Structure)和单元(Cell)数据
逻辑型数据
3.矩阵的每个元素必须具有相同的数据类型。
1.变量
2.2 变量及其操作
一个变量是一段一个数组的内存区，且拥有一 个用户指定的变量名。
变量
变量不需要事先声明。
内存 单元1
内存 单元2
不需要预先定义变量类型。
内存
单元3
变量的值可能会发生变化。
内存
单元4
运算表达式中不允许出现未定义
的变量。 如：>>area=r^2 ???Undefined function or variable ‘r’
工作空间窗口 (Workspace)
工作空间是MATLAB用于存储各种变量和结果的工作空 间，该窗口显示工作空间中所有变量的名称、取值和变量类型 说明。
名称
取值
类型
1.2 MATLAB的操作界面
命令历史记录窗口
命令历史记录窗口(Command History)
在默认设置下，历史记录窗口中会自动保留自安装起所有 用过的命令的历史记录，而且标明使用时间，方便查询。可以 双击命令再次运行历史命令。
变量名长度不超过63个字符，超过部分被忽略。
确保前31个字符与其它变量名不重复
避免使用函数名和系统保留字命名。 pi=π
MATLAB提供的标准函数名以及命令名必须用小写字 母。对矩阵A求逆，用inv函数，不能写成Inv或INV
使用isvarname函数判断变量名是否合法： >>isvarname keyname ans=
MATLAB的发展
雏形：Cleve Moler教授为学生编写的用于LINPACK 和 EISPACK的接口程序。 首版：DOS版(1.0)。 发展：4.0版(具有微机版)。 完善：5.0版(系统的编程语言)。 使用版本：7.0版(2004年7月)。 最新：R2014b版。
1.2 MATLAB的操作界面
1
3.赋值语句
赋值就是把数赋予代表常量或变量的标识符。MATLAB中的变 量或常量都代表矩阵。
MATLAB赋值语句有两种格式： (1)变量=表达式（或数）
(2)表达式(或数）
一般地，运算结果在命令窗口中显示出来。
显示结果：语句最后加逗号+回车或直接回车 不显示结果：语句最后加分号
在赋值语句后加上分号来禁 止变量值在命令窗口的重复 出现。
号分隔，若前一命令后带有分号，则逗号可以省略。 如果一个命令行很长，要加续行符（三个小黑点…）。 >>s=1-1/2+1/3-1/4+1/5-1/6+1/7-… 1/8+1/9-1/10+1/11-1/12;
大家有疑问的，可以询问和交流 可以互相讨论下，但要小声
1.2 MATLAB的操作界面
工作空间窗口
1.1 MATLAB概貌
MATLAB----MATrix LABoratry(矩阵实验室)
是一款由美国The MathWorks公司出品 的商业数学软件，是一款高级编程软件。
MATLAB主要功能 数值计算和符号计算、数据分析 绘制函数/数据图像——数据可视化 创建用户界面及调用其它语言（包括C
，C++和FORTRAN）编写的程序。
help命令 lookfor命令 帮助窗口
打开MATLAB帮助窗口： （1）单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按钮。 （2）在命令窗口中运行helpwin、helpdesk或doc命令。 （3）选择Help菜单中的MATLAB Help命令。
MATLAB语言及应用
第2章MATLAB数据及其 运算பைடு நூலகம்