第一章 MATLAB简介

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2. 图形化显示功能 MATLAB可以将数值计算的结果通过图形 化得界面显示出来，包括2D，3D界面。
1 0.8 0.6 0.4 0.2
1 0.5 0
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 0 1 2
-0.5 -1 4 2 0 -2
3
5 0 -4 4 -5
5 6
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因此，在为变量和函数命名时，需考虑 MATLAB 的路径搜索顺序，合理为变量和函数 命名，保证程序的正确运行。
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路径设置方法
1：可以通过set path窗口设置
2：使用函数： path pathtool editpath
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MATLAB 的路径搜索（1/3）
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主要特点：
1. 2. 3. 4. 高级科学计算语言； 代码、数据文件的集成管理环境； 算法设计开发的交互式工具； 用于线性代数、统计、傅立叶分析、滤波器设计、 优化和数值计算的基本数学函数； 5. 2-D 和 3-D 数据可视化； 6. 创建自定义工程师图形界面的工具； 7. 与第三方算法开发工具——C/C++、FORTRAN、 Java、COM、Microsoft Excel——集成开发基 于 MATLAB 的算法；
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精度的控制： 1： FORMAT SHORT Scaled fixed point format with 5 digits. MATLAB默认的数据类型是double >> a=8.9 默认的输出格式是format short. a= 8.9000 2：FORMAT LONG Scaled fixed point format with 15 digits for double and 7 digits for single. >> format long >> a a= 8.900000000000000 关于format的详细信息，可以参考ppt中的附页
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MATLAB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，并在很大程度 上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、 Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算 软件的先进水平。
path('newpath') 命令改变搜索路径
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要求
关于MATLAB软件的具体使用，请同 学们在上机过程中认真学习研究，先从最 基本的功能入手，慢慢熟悉各个菜单，窗 口的功能。
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format和help指令
format:格式控制，可以设置输出的格式 format loose ：松散格式，数据之间有空行。 format compact ：紧凑格式，数据之间无空行。 >>format compact >> a=5 a= 5 >> format loose >> a a= 5
Hale Waihona Puke Baidu
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Lookfor指令
lookfor指令是在MATLAB的搜索路径所有M文件的第一个注释行搜 索特定关键字。 通常在我们不确定需要搜索的函数，知道该函数的功能的时候，也可 以通过lookfor 搜索该功能的关键字。 例如，想查找一个画椭圆的命令，我们可以lookfor ellipse，得到如下 信息，然后再选取函数查找具体的信息： lookfor ellipse ELLIPSEDRAW can draw an arbitrary ellipse with given parameters. ELLIPSE Ellipse Grapics Object Using Line or Patch. RECTANGLE Create rectangle, rounded-rectangle, or ellipse. ECC2FLAT Computes the flattening of an ellipse given an eccentricity ECC2N Computes the parameter n of an ellipse given an eccentricity FLAT2ECC Computes the eccentricity of an ellipse given a flattening N2ECC Computes the eccentricity of an ellipse given the parameter n 2016/3/8 PDEELLIP Draw ellipse, update Geometry Description matrix.
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MATLAB 的路径搜索
MATLAB 的搜索顺序 当在命令窗口中或者一个 M 文件中输入一个元素 名称时，MATLAB 按照下面的顺序搜索该元素 的意义，以元素 foo 为例：
1）查找工作区中是否存在名为 foo 的变量； 2) 查找foo是否为函数； 3）在当前路径中查找是否存在名 foo.m 的文件； 4）按照顺序查找搜索路径中是否存在该文件。如果存 在多个名为 foo.m 的文件，则调用首先查到的文件。
路径设置
除 MATLAB 默认的搜索 路径外，用户可以设置搜 索路径。设置方法为：选 择 MATLAB 窗口中的 File | Set Path 命令，进入 路径搜索对话框。
添加选中 目录
添加选中目 录及其子目 录
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MATLAB 的路径搜索（2/3）
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用四种方法描述cos(x)*sin(y)图形
1 0.5 0 -0.5 -1 4 2 0 -2 -4 -5 0 5
4 3 1 2 0.5 1 0 0 -0.5 -1 4 2 0 -2 0 -4 -5 -4 -4 -2 0 2 4 5 -1 -2 -3
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3. M语言编程功能 除了可以直接在命令窗口进行计算， MATLAB还提供了使用M语言编写脚本文 件或者函数以实现用户所需要的功能。
1.2.1 主要菜单介绍
File 菜单 Eidit菜单 Debug菜单 Desktop菜单 Help菜单
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1.2.2 窗口
主要有四个窗口：
1. 命令窗口:Command Window 2. 历史命令窗口: Command History 3. 工作区窗口:Workspace 4. 当前路径窗口:Current Folder
plotTest.m
图像为： 例4：绘制抛物曲面z=x2+y2在 -1<=x<=1, -1<=y<=1的图形。 meshTest.m 图形为：
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例5:用一个简单命令求解线性系统
3x1+ x2 - x3 = 3.6 Ax=b x1+2x2+4x3 = 2.1 -x1+4x2+5x3 = -1.4 >> A=[3 1 -1;1 2 4;-1 4 5];b=[3.6;2.1;-1.4]; >> x=A\b x= 1.4818 -0.4606 0.3848
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Help指令
在MATLAB命令窗口中，可以通过help指令来 获取各种函数的帮助信息及函数功能。 可以通过下面几种方式： >>help
HELP topics: matlab/general matlab/ops … xpc/xpcdemos script files. kernel/embedded
MATLAB 简 介
MATLAB 用户界面 MATLAB主菜单功能介绍 MATLAB 的路径搜索 format and help
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1.1 MATLAB简介
1.1.1 世界上许许多多的科研工作者都在使用 MATLAB 产品来加快他们的科研进程，缩 短数据分析和算法开发的时间，研发出更 加先进的产品和技术。相对于传统的 C、 C++ 或者 FORTRAN 语言，MATLAB 提 供了高效快速解决各种科学计算问题的方 法。目前，MATLAB 产品已经被广泛认可 为科学计算领域内的标准软件工具之一。
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主要学习内容
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
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MATLAB 简介 MATLAB的基本使用方法 数组和向量 MATLAB的数学运算 字符串，单元数组和结构体 MATLAB编程 MATLAB的符号处理 MATLAB绘图 建模实例介绍
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第一章MATLAB简介
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简单有趣的实例
例1：计算矩阵的转置，矩阵的行列式。 >> A=[1 2;3 4] >> A' ans = 1 3 2 4 >> det(A) ans = -2 例2：随机获取10个数，找出其中大于a的所有数。 randTest.m
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例3： 以0.2为步长绘制标准正态分布密度函数在 [-3,3]之间的图形。分四种方式画出。
4. Simulink建模仿真功能
5. 图形用户界面开发功能(GUIDE)
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主菜单栏 1.2 MATLAB 用户界面介绍 工具栏
当前目录 路径 当前路 径窗口 命令窗口
工作区 窗口
文件详 细信息
快速启动 窗口按钮
运算提 示符
历史命 令窗口
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课时：48 授课方式：理论+上机 成绩分配：平时（30%）+期 末（70%） 出版社：清华大学出版社 主讲教师：张莉 单位：信息与计算科学教研室 Email: zhiyu2040@163.com
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背景介绍
MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory) 的简称，是美国MathWorks公司出品的商业 数学软件.最初它是一种专门用于矩阵运算的 软件，现在的MATLAB已经发展成为全面的 软件，几乎可以解决科学计算中的所有问题。
- General purpose commands. - Operators and special characters.
- xPC Target -- demos and sample
- xPC Target Embedded Option
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>>help 函数名 >> help sin SIN Sine of argument in radians. SIN(X) is the sine of the elements of X. See also asin, sind. Overloaded methods: darray/sin sym/sin Reference page in Help browser doc sin
路径设置函数
path 命令
在命令窗口中输入 path 命令可以查看 MATLAB 中的搜索路径 ： >> path MATLABPATH D:\Program Files\MATLAB\R2010a\toolbox\matlab\general D:\Program Files\MATLAB\R2010a\toolbox\matlab\ops D:\Program Files\MATLAB\R2010a\toolbox\matlab\lang D:\Program Files\MATLAB\R2010a\toolbox\matlab\elmat ……
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1.1.2 MATLAB的基本功能
1. 数学计算
>> x=int8(20); MATLAB 提供的数学算法凝聚了世界上诸 >> y=int8(90); 多科学家的辛勤劳动，保证了数学计算精 >> z=x+y 确的结果。 z= MATLAB 110 数学计算的主要内容包括：矩阵 >> x-y 计算、数值计算以及各种算法。 ans = 例如：计算x+y,x-y -70
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默认的输入显示方式
字符串用紫色
if for end等控制流程 的关键字用蓝色
其他采用 黑色
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1.3 MATLAB 的路径搜索
查看MATLAB当前路径的方式：
1. 在command window下输入>> cd 则会显示当前路径为： F:\张莉\Matlab File 2.通过工具栏
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MATLAB 可以被广泛的应用于不同的领域，例 如信号与图像处理、控制系统设计与仿真、通讯 系统设计与仿真、测量测试与数据采集、金融数 理分析以及生物科学等。
在MATLAB中内嵌了丰富的数学、统计和工程计 算函数，使用这些函数进行问题的分析解答，无 论是问题的提出还是结果的表达都采用工程师习 惯的数学描述方法，这一特点使 MATLAB 成为 了数学分析、算法开发及应用程序开发的良好环 境。