Matlab入门基础知识整理

MATLAB基础知识

MATLAB的主要功能

1．数值计算和符号计算功能

例如，求解线性方程组

在MATLAB命令窗口输入命令：

a=[2,3,-1;3,-5,3;6,3,-8];

b=[7;8;9];

x=inv(a)*b

也可以通过符号计算来解此方程

syms x1 x2 x3

[x1,x2,x3]=solve(2*x1+3*x2-x3-7,3*x1-5*x2+3*x3-8,6*x1+3*x2-8*x3-9)

2．绘图功能

例如，分别绘制函数y=300sinx/x和y=x2的曲线

x=-20:0.1:20;

plot(x,300*sin(x)./x,':',x,x.^2);

3．程序设计语言功能

MATLAB是解释性语言，程序执行速度较慢，而且不能脱离MATLAB环境而独立运行。MathWorks公司提供了将MATLAB源程序编译为独立于MATLAB集成环境运行的EXE文件以及将MATLAB程序转化为C语言程序的编译器。4．扩展功能

MATLAB包含两部分内容：基本部分和各种可选的工具箱。

基本部分构成了MATLAB的核心内容，也是使用和构造工具箱的基础。

工具箱扩展了MATLAB的功能。

功能性工具箱

学科性工具箱

MATLAB的集成开发环境

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，命令行以回车或分号结束

但一个命令行也可以输入若干条命令，各命令之间以逗号或分号隔开

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)

工作空间（Workspace）是MATLAB用于存储各种变量的内存空间。

当前目录（Current Directory）是指MATLAB运行时的工作目录，只有在当前目录下的文件、函数才可以被运行或调用。

如果没有特殊指明，数据文件也将存放在当前目录下。

命令历史窗口

自动保留自安装起所有用过的命令的历史记录，并且还标明了使用时间，从而方便用户查询。而且，通过双击命令可进行历史命令的再运行。

MATLAB的帮助功能

进入MATLAB帮助界面可以通过以下方法。

●单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按钮。

●输入帮助命令。

帮助命令

1．help命令

在命令窗口中直接输入help命令将会显示当前帮助系统中所包含的所有项目。help加函数名：显示该函数的帮助说明。

例如help magic

2．lookfor命令

例如lookfor fourier

演示系统

在命令窗口输入“demos”，或者选择主窗口“Help”菜单中的“Demos”子菜单，打开的演示系统如图所示。

MATLAB的变量和数据操作

预定义变量

1．变量命名

变量名只能是以字母开头，后接字母、数字或下画线的字符序列，最多63个字符。

例如x、x_1、xy12

在MATLAB中，变量名区分字母的大小写。

例如addr、Addr和ADDR表示3个不同的变量。

2．赋值语句

MATLAB赋值语句有两种格式：

（1）变量=表达式；

（2）表达式

第1种语句形式下，MATLAB将右边表达式的值赋给左边的变量

第2种语句形式下，将表达式的值赋给MATLAB的预定义变量ans。

在语句的最后加分号，那么，MATLAB仅仅执行赋值操作，不再显示运算的结果。

注释以%开头

计算表达式的

值，并将结果赋给变量y，然后显示出结果。

x=sqrt(1+pi);

y=(exp(x)+log(abs(sin(x)^2-sin(x*x))))/(x-5*i)

y =

0.5690 + 1.3980i

其中，pi和i都是MATLAB定义的变量，分别代表圆周率π和虚数单位。

预定义变量

3. 变量的管理

变量的显示与删除

显示

who

whos 还给出它们的维数、所占字节数以及变量的类型。

删除

clc

clear

变量文件

利用MAT文件可以把当前MATLAB工作空间中的一些有用变量长久地保留下来。

MAT文件是MATLAB保存数据的一种标准格式二进制文件，扩展名是.mat。MAT文件的生成和装入

save 文件名[变量名表] [-append][-ascii]

load 文件名[变量名表] [-ascii]

数据的输出格式

输入x=[4/3 1.2345e-6]

系统默认小数点后四位

用format命令设置数据输出格式

format 格式符

短格式(short)：1.3333 0.0000

短格式e方式(short e)：1.333e+00 1.2345e-06

长格式(long)：1.33333333333333 0.00000123450000

长格式e方式(long e)：1.33333333333333e+000 1.23450000000000e-006

银行格式(bank)：1.33 0.00

十六进制格式(hex)：3ff5555555555555 3eb4b6231abfd271

MATLAB矩阵及基本运算

矩阵的生成

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。

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)]

矩阵元素可以是复数虚部i

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

利用已建好的矩阵建立更大的矩阵