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MATLAB教程PPT课件
矩阵元素赋值
大矩阵可以把小矩阵作为其元素
例:>> A=[A ; 11 12 13]
在原矩阵的下方加一行
如何在原矩阵的右边添加一列?
13
矩阵元素的引用
单个元素的引用
例:>> A(2,3) 利用小括弧和元素所在的位置(下标)
x ( i ) :向量 x 中的第 i 个元素 A ( i, j ) :矩阵 A 中的第 i 行,第 j 列元素
例:>> lookfor inverse
which 显示指定函数所在的目录
例:>> which eig
其它相关命令 cd、dir、more
17
Matlab 变量
变量命名原则
以字母开头 后面可以跟 字母、数字 和 下划线 长度不超过 63 个字符(6.5 版本以前为 19 个) 变量名 区分字母的 大小 写
15
Matlab帮助系统
联机帮助
help 显示指定命令的简短使用说明
例:>> help eig >> help help
详细使用帮助 doc 以网页形式显示指定命令的帮助页
例:>> doc eig
其它相关命令 helpdesk、helpwin
16
Matlab 查找命令
lookfor 按指定的关键词查询与之相关的命令
7
Matlab 的特点与功能
Matlab 丰富的工具箱(toolbox)
根据专门领域中的特殊需要而设计的各种可选工具箱 Symbolic Math Signal process PDE Image Process Optimization Statistics Control System System Identification ……
2024版matlab教程(全)资料ppt课件
进行通信系统的建模、仿真和分析。
谢谢聆听
B
C
变量与赋值
在MATLAB中,变量不需要事先声明,可以 直接赋值。变量名以字母开头,可以包含字 母、数字和下划线。
常用函数
MATLAB提供了丰富的内置函数,如sin、 cos、tan等三角函数,以及abs、sqrt等数 学函数。用户可以通过help命令查看函数的
D
使用方法。
02 矩阵运算与数组操作
错误处理
阐述try-catch错误处理机制的语法、 执行流程及应用实例。
04
函数定义与调用
函数概述
阐述函数的概念、作用及分类,包括内置函数和 自定义函数。
函数调用
深入剖析函数的调用方法,包括直接调用、间接 调用及参数传递等技巧。
ABCD
函数定义
详细讲解自定义函数的定义方法,包括函数名、 输入参数、输出参数及函数体等要素。
拟合方法
利用已知数据点构造近似函数,如最小二乘法、多项 式拟合、非线性拟合等。
插值与拟合的比较
插值函数经过所有数据点,而拟合函数则追求整体上 的近似。
数值积分与微分
01
数值积分方法
利用数值技术计算定积分的近似 值,如矩形法、梯形法、辛普森 法等。
02
数值微分方法
通过数值技术求解函数的导数或 微分,如差分法、中心差分法、 五点差分法等。
02
01
矩阵运算
加法与减法
对应元素相加或相减,要求矩阵 大小相同
乘法
使用`*`或`mtimes`函数进行矩阵 乘法,要求内维数相同
点乘与点除
使用`.*`、`./`进行对应元素相乘或 相除,要求矩阵大小相同
特征值与特征向量
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饼图
展示部分与整体的关系,通过扇形面积或角度表 示占比。
三维图形
01
02
03
04
三维散点图
在三维空间中展示两个变量之 间的关系,通过点的位置展示
数据。
三维曲面图
通过曲面表示两个或多个变量 之间的关系,可以展示数据的
分布和趋势。
三维等高线图
表示三维空间中数据的分布和 变化,通过等高线的形状和密
集程度展示数据。
处理运行过程中出现的错误和 异常情况。
通过优化算法和代码结构,提 高程序的运行效率。
对代码进行重新组织,使其更 易于阅读和维护。
03
MATLAB可视化
绘图基础
散点图
描述两个变量之间的关系,通过点的分布展示数 据。
条形图
比较不同类别的数据大小,通过条形的长度或高 度进行比较。
折线图
展示时间序列数据或多个变量之间的关系,通过 线条的走势呈现数据变化。
控制系统仿真
使用MATLAB进行控制系统仿真 ,模拟系统动态性能。
控制系统优化
对控制系统进行优化设计,如权 重优化、多目标优化等。
THANK YOU
感谢聆听
对图像进行几何变换,如缩放、旋转、平移 等操作。
动画制作
帧动画
通过一系列静态图像的连续播放,形 成动态效果。
路径动画
让对象沿指定路径移动,形成动态效 果。
变形动画
让对象从一个形状逐渐变形为另一个 形状,形成动态效果。
交互式动画
允许用户通过交互操作控制动画的播 放、暂停、回放等操作。
04
MATLAB在科学计算中的应用
对函数进行数值积分和微分, 用于解决定积分和微分方程问 题。
数值优化
展示部分与整体的关系,通过扇形面积或角度表 示占比。
三维图形
01
02
03
04
三维散点图
在三维空间中展示两个变量之 间的关系,通过点的位置展示
数据。
三维曲面图
通过曲面表示两个或多个变量 之间的关系,可以展示数据的
分布和趋势。
三维等高线图
表示三维空间中数据的分布和 变化,通过等高线的形状和密
集程度展示数据。
处理运行过程中出现的错误和 异常情况。
通过优化算法和代码结构,提 高程序的运行效率。
对代码进行重新组织,使其更 易于阅读和维护。
03
MATLAB可视化
绘图基础
散点图
描述两个变量之间的关系,通过点的分布展示数 据。
条形图
比较不同类别的数据大小,通过条形的长度或高 度进行比较。
折线图
展示时间序列数据或多个变量之间的关系,通过 线条的走势呈现数据变化。
控制系统仿真
使用MATLAB进行控制系统仿真 ,模拟系统动态性能。
控制系统优化
对控制系统进行优化设计,如权 重优化、多目标优化等。
THANK YOU
感谢聆听
对图像进行几何变换,如缩放、旋转、平移 等操作。
动画制作
帧动画
通过一系列静态图像的连续播放,形 成动态效果。
路径动画
让对象沿指定路径移动,形成动态效 果。
变形动画
让对象从一个形状逐渐变形为另一个 形状,形成动态效果。
交互式动画
允许用户通过交互操作控制动画的播 放、暂停、回放等操作。
04
MATLAB在科学计算中的应用
对函数进行数值积分和微分, 用于解决定积分和微分方程问 题。
数值优化
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通过结构体数组的下标引用,可以访问任意元素的所
有属性,同时可以对属性进行赋值。
2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6
矩阵的构造 矩阵大小的改变 矩阵下标引用 矩阵信息的获取 矩阵结构的改变 稀疏矩阵
在MATLAB中,所有的数据均以二维、三维或高维矩
阵的形式存储,每个矩阵的单元可以是数值类型、逻辑类 型、字符类型或者其他任何数据类型。
1 3 5 3× 2
1 3 5 3× 2 2 4 6 4 5 8 3× 3 6 9 1 2 4 4 7 3× 5 5 8 6 9
+
7
=
3 5
10 11 12
6 10 11 12
2 4 6
4
5 8 2× 3
6 9
+
7
≠
1 3 5
2 4 6
4 7
5 8
6 9
除了矩阵合并符“[]”外,还可以使用矩阵合并函数。 矩阵合并函数的描述和基本调用格式如下表所示。
2008年,推出MATLAB 7.6版;
开发环境 编程 数值处理
图形化
图形用户界面 文件I/O和外部应用程序接口
MATLAB对PC系统的要求
1.2 MATLAB的目录结构
续表
1.3 MATLAB的工作环境
这里只简单介绍默认情况下的菜单和工具栏。
【File】菜单主要用于对文件的处理。
选择MATLAB主窗口菜单的【Help】|【Demos】选项; 在命令窗口输入demos; 直接在帮助页面上选择Demos页。
Click and drag waveform to change fundamental frequency and amplitude 1
有属性,同时可以对属性进行赋值。
2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6
矩阵的构造 矩阵大小的改变 矩阵下标引用 矩阵信息的获取 矩阵结构的改变 稀疏矩阵
在MATLAB中,所有的数据均以二维、三维或高维矩
阵的形式存储,每个矩阵的单元可以是数值类型、逻辑类 型、字符类型或者其他任何数据类型。
1 3 5 3× 2
1 3 5 3× 2 2 4 6 4 5 8 3× 3 6 9 1 2 4 4 7 3× 5 5 8 6 9
+
7
=
3 5
10 11 12
6 10 11 12
2 4 6
4
5 8 2× 3
6 9
+
7
≠
1 3 5
2 4 6
4 7
5 8
6 9
除了矩阵合并符“[]”外,还可以使用矩阵合并函数。 矩阵合并函数的描述和基本调用格式如下表所示。
2008年,推出MATLAB 7.6版;
开发环境 编程 数值处理
图形化
图形用户界面 文件I/O和外部应用程序接口
MATLAB对PC系统的要求
1.2 MATLAB的目录结构
续表
1.3 MATLAB的工作环境
这里只简单介绍默认情况下的菜单和工具栏。
【File】菜单主要用于对文件的处理。
选择MATLAB主窗口菜单的【Help】|【Demos】选项; 在命令窗口输入demos; 直接在帮助页面上选择Demos页。
Click and drag waveform to change fundamental frequency and amplitude 1
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矩阵的数学运算
总结词
详细描述
总结词
详细描述
掌握矩阵的数学运算,如求逆 、求行列式、求特征值等。
在MATLAB中,可以使用inv() 函数来求矩阵的逆,使用det() 函数来求矩阵的行列式,使用 eig()函数来求矩阵的特征值。 例如,A的逆可以表示为 inv(A),A的行列式可以表示 为det(A),A的特征值可以表 示为eig(A)。
• 总结词:了解特征值和特征向量的概念及其在矩阵分析中的作用。 • 详细描述:特征值和特征向量是矩阵分析中的重要概念。特征值是满足Ax=λx的标量λ和向量x,特征向量是与特征值对
应的非零向量。特征值和特征向量在许多实际问题中都有应用,如振动分析、控制系统等。
04
MATLAB图像处理
图像的读取与显示
变量定义
使用赋值语句定义变量,例如 `x = 5`。
矩阵操作
学习如何创建、访问和操作矩 阵,例如使用方括号 `[]`。
函数编写
学习如何创建自定义函数来执 行特定任务。
02
MATLAB编程
变量与数据类型
01
02
03
变量命名规则
MATLAB中的变量名以字 母开头,可以包含字母、 数字和下划线,但不应与 MATLAB保留字冲突。
了解矩阵的数学运算在实际问 题中的应用。
矩阵的数学运算在许多实际问 题中都有应用,如线性方程组 的求解、矩阵的分解、信号处 理等。通过掌握这些运算,可 以更好地理解和解决这些问题 。
矩阵的分解与特征值
• 总结词:了解矩阵的分解方法,如LU分解、QR分解等。
• 详细描述:在MATLAB中,可以使用lu()函数进行LU分解,使用qr()函数进行QR分解。这些分解方法可以将一个复杂的 矩阵分解为几个简单的部分,便于计算和分析。
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,展示数据和模型结果。
数据处理
应用MATLAB的信号处理和统计 分析函数库,进行数据预处理、
特征提取和模型训练。
机器学习与深度学习
机器学习
介绍MATLAB中的各种机器学习算法,如线性回归、决策 树、支持向量机等,以及如何应用它们进行分类、回归和 聚类。
深度学习
介绍深度学习框架和网络结构,如卷积神经网络(CNN) 、循环神经网络(RNN)等,以及如何使用MATLBiblioteka B进行 训练和部署。感谢观看
THANKS
符号微积分
进行符号微分和积分运算,如极限、导数和 积分。
符号方程求解
使用solve函数求解符号方程。
符号矩阵运算
进行符号矩阵的乘法、转置等运算。
05
MATLAB应用实例
数据分析与可视化
数据分析
使用MATLAB进行数据导入、清 洗、处理和分析,包括描述性统
计、可视化、假设检验等。
可视化
利用MATLAB的图形和可视化工 具,如散点图、柱状图、3D图等
数值求和与求积
演示如何对数值进行求和与求积 操作。
数值计算函数
介绍常用数值计算函数,如sin、 cos、tan等。
方程求解
演示如何求解线性方程和非线性方 程。
03
MATLAB编程基础
控制流
01
02
03
04
顺序结构
按照代码的先后顺序执行,是 最基本的程序结构。
选择结构
通过if语句实现,根据条件判 断执行不同的代码块。
数据分析
数值计算
MATLAB提供了强大的数据分析工具,支 持多种统计分析方法,可以帮助用户进行 数据挖掘和预测分析。
MATLAB可以进行高效的数值计算,支持 多种数值计算方法,包括线性代数、微积 分、微分方程等。
数据处理
应用MATLAB的信号处理和统计 分析函数库,进行数据预处理、
特征提取和模型训练。
机器学习与深度学习
机器学习
介绍MATLAB中的各种机器学习算法,如线性回归、决策 树、支持向量机等,以及如何应用它们进行分类、回归和 聚类。
深度学习
介绍深度学习框架和网络结构,如卷积神经网络(CNN) 、循环神经网络(RNN)等,以及如何使用MATLBiblioteka B进行 训练和部署。感谢观看
THANKS
符号微积分
进行符号微分和积分运算,如极限、导数和 积分。
符号方程求解
使用solve函数求解符号方程。
符号矩阵运算
进行符号矩阵的乘法、转置等运算。
05
MATLAB应用实例
数据分析与可视化
数据分析
使用MATLAB进行数据导入、清 洗、处理和分析,包括描述性统
计、可视化、假设检验等。
可视化
利用MATLAB的图形和可视化工 具,如散点图、柱状图、3D图等
数值求和与求积
演示如何对数值进行求和与求积 操作。
数值计算函数
介绍常用数值计算函数,如sin、 cos、tan等。
方程求解
演示如何求解线性方程和非线性方 程。
03
MATLAB编程基础
控制流
01
02
03
04
顺序结构
按照代码的先后顺序执行,是 最基本的程序结构。
选择结构
通过if语句实现,根据条件判 断执行不同的代码块。
数据分析
数值计算
MATLAB提供了强大的数据分析工具,支 持多种统计分析方法,可以帮助用户进行 数据挖掘和预测分析。
MATLAB可以进行高效的数值计算,支持 多种数值计算方法,包括线性代数、微积 分、微分方程等。
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目的
全面了解 Matlab软件包 激发对Matlab软件的学习兴趣。
2014-8-22
Application of Matlab Language
4
1.1 MATLAB的历史及影响 • 70年代中期,Cleve Moler博土及其同事在美国国家基金会 的帮助下,开发了LINPACK和EISPACK的FORTRAN语言 子程序库,这两个程序库代表了当时矩阵运算的最高水平。 到了70年代后期,身为美国新墨西哥州大学计算机系系主 任的CIeve Moler,在给学生上线性代数课时,为了让学生 能使用这两个子程序库,同时又不用在编程上花费过多的 时间,开始着手用FORTRAN语言为学生编写使用 LINPACK和EISPACK的接口程序,他将这个程序取名为 MATLAB,其名称是由MATrix和 LABoratory(矩阵实验室) 两个单词的前三个字母所合成。 在1978年,Malab就面世了。这个程序获得了很大的成功, 受到了学生的广泛欢迎。在以后的几年里,Matlab在多所 大学里作为教学辅助软件使用,并作为面向大众的免费软 件广为流传。
2014-8-22
Application of Matlab Language
10
1.3
MATLAB编程语言的特点
MATL编程规则,与其他编程语言(如C、Fortran等)相比更接 近于常规数学表示。对于数组变量的使用,不需类型声明,无需事先申请内存空间。
2014-8-22 Application of Matlab Language 5
•
Cleve Moler
•
•
将MATLAB商品化的不是Cleve Moler,而是一个名叫Jack Little
的人。当免费的MATLAB软件到Stanford大学,Jack Little正在该 校主修控制,便接触到了当时MATLAB,直觉告诉他,这是一个 具有巨大发展潜力的软件。因此他在毕业沒多久,就开始用C语 言重新编写了MATLAB的核心。在Moler的协助下,于1984年成 立MathWorks公司,首次推出MATLAB商用版。在其商用版推出 的初期,MATLAB就以其优秀的品质(高效的数据计算能力和开 放的体系结构)占据了大部分数学计算软件的市场,原来应用于 控制领域里的一些封闭式数学计算软件包(如英国的UMIST、瑞 Jack Little
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转置
可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。
秩
可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
MATLAB提供了控制系统设计和分析 工具箱,可以方便地进行控制系统的 建模、分析和优化。
03
信号处理
MATLAB提供了丰富的信号处理工具 箱,可以进行信号的时域和频域分析 、滤波器设计等操作。
05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱,可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
matlab程序调试技巧分享
01
调试模式
MATLAB提供了调试模式,可以 逐行执行代码,查看变量值,设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数,可以在程 序运行过程中输出日志信息,帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
matlab程序优化方法探讨
显示结果
命令执行后,结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量,其中`varname`是变量名, `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ,`a = 10`将值10赋给变量a。
可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。
秩
可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
MATLAB提供了控制系统设计和分析 工具箱,可以方便地进行控制系统的 建模、分析和优化。
03
信号处理
MATLAB提供了丰富的信号处理工具 箱,可以进行信号的时域和频域分析 、滤波器设计等操作。
05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱,可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
matlab程序调试技巧分享
01
调试模式
MATLAB提供了调试模式,可以 逐行执行代码,查看变量值,设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数,可以在程 序运行过程中输出日志信息,帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
matlab程序优化方法探讨
显示结果
命令执行后,结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量,其中`varname`是变量名, `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ,`a = 10`将值10赋给变量a。
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控制流语句
使用条件语句(如if-else)和 循环语句(如for)来控制程序 流程。
变量定义
使用赋值语句定义变量,例如 `a = 5`。
矩阵运算
使用矩阵进行数学运算,如加 法、减法、乘法和除法等。
函数编写
创建自定义函数来执行特定任 务。
02
MATLAB编程语言基础
变量与数据类型
变量命名规则
数据类型转换
编辑器是一个文本编辑器 ,用于编写和编辑 MATLAB脚本和函数。
工具箱窗口提供了一系列 用于特定任务的工具和功 能,如数据可视化、信号 处理等。
工作空间窗口显示当前工 作区中的变量,可以查看 和修改变量的值。
MATLAB基本操作
数据类型
MATLAB支持多种数据类型, 如数值型、字符型和逻辑型等 。
04
MATLAB数值计算
数值计算基础
01
02
03
数值类型
介绍MATLAB中的数值类 型,包括双精度、单精度 、复数等。
变量赋值
讲解如何给变量赋值,包 括标量、向量和矩阵。
运算符
介绍基本的算术运算符、 关系运算符和逻辑运算符 及其优先级。
数值计算函数
数学函数
列举常用的数学函数,如 三角函数、指数函数、对 数函数等。
矩阵的函数运算
总结词:MATLAB提供了许多内置函 数,可以对矩阵进行各种复杂的运算
。
详细描述
矩阵求逆:使用 `inv` 函数求矩阵的 逆。
特征值和特征向量:使用 `eig` 函数 计算矩阵的特征值和特征向量。
行列式值:使用 `det` 函数计算矩阵 的行列式值。
矩阵分解:使用 `factor` 和 `expm` 等函数对矩阵进行分解和计算指数。
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图像基本操作
进行图像的裁剪、缩放、旋转等基本操作,以满 足图像处理的需求。
图像处理特效
应用滤波、边缘检测、色彩空间转换等图像处理 技术,提升图像质量或提取图像特征。
程序设计与优化
05
M文件编程基础
M文件概述
01
M文件是MATLAB中用于存储代码和数据的文本文件,具有.m
扩展名。
脚本文件与函数文件
稀疏矩阵压缩
通过压缩存储方式节省内存空间。
稀疏矩阵运算
支持基本的四则运算和矩阵函数。
稀疏矩阵应用
在数值计算、图像处理等领域有广泛应用。
数值计算与函数分
03
析
多项式运算及函数拟合
多项式表示与运算
介绍如何在MATLAB中创建多项 式、进行多项式四则运算以及多
项式求值。
函数拟合方法
详细阐述最小二乘法、梯度下降法 等函数拟合方法,并给出相应的 MATLAB实现代码。
使用plot3、mesh、surf等函数 绘制三维曲线、曲面图。
三维图形视角调整
通过view、rotate等函数调整三 维图形的观察角度,以便更好地
展示数据特征。
三维图形样式设置
设置颜色映射、透明度、光照效 果等,提升三维图形的视觉效果
。
特殊图形绘制技巧
极坐标与对数坐标绘图
使用polar、semilogx、semilogy等函数绘制极坐标图和对数坐 标图,适应不同类型的数据展示需求。
使用`dsolve`命令求解常微分方程,使用 `pdepe`等命令求解偏微分方程,分析物理 现象和工程问题。
MATLAB高级功能
07
与应用
MATLAB编译器使用指南
MATLAB编译器介绍
进行图像的裁剪、缩放、旋转等基本操作,以满 足图像处理的需求。
图像处理特效
应用滤波、边缘检测、色彩空间转换等图像处理 技术,提升图像质量或提取图像特征。
程序设计与优化
05
M文件编程基础
M文件概述
01
M文件是MATLAB中用于存储代码和数据的文本文件,具有.m
扩展名。
脚本文件与函数文件
稀疏矩阵压缩
通过压缩存储方式节省内存空间。
稀疏矩阵运算
支持基本的四则运算和矩阵函数。
稀疏矩阵应用
在数值计算、图像处理等领域有广泛应用。
数值计算与函数分
03
析
多项式运算及函数拟合
多项式表示与运算
介绍如何在MATLAB中创建多项 式、进行多项式四则运算以及多
项式求值。
函数拟合方法
详细阐述最小二乘法、梯度下降法 等函数拟合方法,并给出相应的 MATLAB实现代码。
使用plot3、mesh、surf等函数 绘制三维曲线、曲面图。
三维图形视角调整
通过view、rotate等函数调整三 维图形的观察角度,以便更好地
展示数据特征。
三维图形样式设置
设置颜色映射、透明度、光照效 果等,提升三维图形的视觉效果
。
特殊图形绘制技巧
极坐标与对数坐标绘图
使用polar、semilogx、semilogy等函数绘制极坐标图和对数坐 标图,适应不同类型的数据展示需求。
使用`dsolve`命令求解常微分方程,使用 `pdepe`等命令求解偏微分方程,分析物理 现象和工程问题。
MATLAB高级功能
07
与应用
MATLAB编译器使用指南
MATLAB编译器介绍
matlab教程ppt(完整版)
矩阵乘法:两个矩阵相乘 需要满足特定的条件,例 如E=A*B。
矩阵减法:两个相同大小 的矩阵可以进行减法运算 ,例如D=A-B。
矩阵的分解与特征值
详细描述
矩阵分解:将一个复杂的矩阵分 解为几个简单的、易于处理的矩 阵,例如LU分解、QR分解等。
特征值:矩阵的特征值是该矩阵 的一个重要的数值属性,可以用 于分析矩阵的性质和特征。
矩阵运算
介绍矩阵的创建、索引、算术 运算和逻辑运算等操作。
控制流
介绍if语句、for循环和while 循环等控制流结构的使用方法 。
02
MATLAB编程
变量与数据类型
01
02
03
变量命名规则
MATLAB中的变量名以字 母开头,可以包含字母、 数字和下划线,但不能包 含空格。
数据类型
MATLAB支持多种数据类 型,如数值型、字符型、 逻辑型和单元数组等。
matlab教程PPT(完整版)
汇报人:可编辑 2023-12-26
目 录
• MATLAB基础 • MATLAB编程 • MATLAB矩阵运算 • MATLAB图像处理 • MATLAB数值分析 • MATLAB应用实例
01
MATLAB基础
MATLAB简介
MATLAB定义
MATLAB应用领域
MATLAB是一种用于算法开发、数据 可视化、数据分析和数值计算的编程 语言和环境。
函数编写
01
02
03
04
函数定义
使用`function`关键字定义函 数,指定输入输出参数。
函数体
在函数定义中编写实现特定功 能的代码。
函数调用
通过函数名和输入参数调用自 定义函数。
矩阵减法:两个相同大小 的矩阵可以进行减法运算 ,例如D=A-B。
矩阵的分解与特征值
详细描述
矩阵分解:将一个复杂的矩阵分 解为几个简单的、易于处理的矩 阵,例如LU分解、QR分解等。
特征值:矩阵的特征值是该矩阵 的一个重要的数值属性,可以用 于分析矩阵的性质和特征。
矩阵运算
介绍矩阵的创建、索引、算术 运算和逻辑运算等操作。
控制流
介绍if语句、for循环和while 循环等控制流结构的使用方法 。
02
MATLAB编程
变量与数据类型
01
02
03
变量命名规则
MATLAB中的变量名以字 母开头,可以包含字母、 数字和下划线,但不能包 含空格。
数据类型
MATLAB支持多种数据类 型,如数值型、字符型、 逻辑型和单元数组等。
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汇报人:可编辑 2023-12-26
目 录
• MATLAB基础 • MATLAB编程 • MATLAB矩阵运算 • MATLAB图像处理 • MATLAB数值分析 • MATLAB应用实例
01
MATLAB基础
MATLAB简介
MATLAB定义
MATLAB应用领域
MATLAB是一种用于算法开发、数据 可视化、数据分析和数值计算的编程 语言和环境。
函数编写
01
02
03
04
函数定义
使用`function`关键字定义函 数,指定输入输出参数。
函数体
在函数定义中编写实现特定功 能的代码。
函数调用
通过函数名和输入参数调用自 定义函数。
最新matlab教程ppt(完整版)课件ppt
MATLAB,其名称是由MATrix和 LABoratory(矩阵实验室)
两个单词的前三个字母所合成。
• 在1978年,Malab就面世了。这个程序获得了很大的成功, 受到了学生的广泛欢迎。在以后的几年里,Matlab在多所 大学里作为教学辅助软件使用,并作为面向大众的免费软 件广为流传。
2020/12/15
2020/12/15
Application of Matlab Language
11
Matlab版本的发展
• 1992年,支持Windows 3.x的MATLAB 4.0版本推出,增加了Simulink,Control, Neural Network,Signal Processing等专用工具箱。
6
第一讲 Matlab概述
前言 Matlab软件概述 Matlab的桌面环境及入门知识
2020/12/15
Application of Matlab Language
7
1 Matlab概述
Hale Waihona Puke 内容Matlab发展历史 Matlab产品家族(Matlab family of products)体系 Matlab 语言的特点。
2020/12/15
Application of Matlab Language
5
授课宗旨
• 讲授MATLAB的通用功能。 • 寓教于例,由浅入深。 • 关于科学计算,着重强调理论概念、算法和实际计算三者 之间的关系。
2020/12/15
Application of Matlab Language
• 到了70年代后期,身为美国新墨西哥州大学计算机系系主
任的CIeve Moler,在给学生上线性代数课时,为了让学生
2024年度Matlab简介PPT课件
2024/2/2
7
Matlab基础知识
02
2024/2/2
8
数据类型与变量声明
数据类型
Matlab支持多种数据类型,包括数值型 、字符型、逻辑型、结构体、单元数组 等。
VS
变量声明
在Matlab中,变量无需事先声明,可以 直接赋值使用。同时,Matlab也支持显 式声明变量类型和大小。
2024/2/2
通过系数矩阵和常数向量表示线性方程组, 例如`Ax = b`。
2024/2/2
求解方法
利用Matlab内置函数`solve()`或左除运算符``求解 线性方程组,例如`x = Ab`。
解的性质
讨论线性方程组解的存在性、唯一性和稳定 性等问题。
15
特征值和特征向量计算实例
特征值和特征向量定义
介绍特征值和特征向量的概念和性质。
图像处理功能展示
展示了图像处理工具箱中的基本功能,如滤波、变换等。
地图制作与可视化
介绍了如何使用数据可视化工具箱制作地图并进行可视化展示。
2024/2/2
22
数值计算与优化方
05
法探讨
2024/2/2
23
插值法、拟合曲线原理及实现
插值法基本概念
通过已知数据点,估计未知数 据点的方法。
2024/2/2
件执行不同的代码块。
循环语句
02
Matlab提供了for循环和while循环两种循环结构,用于重复执
行某段代码。
其他流程控制语句
03
Matlab还支持break、continue、return等流程控制语句,用
于在特定条件下控制程序的执行流程。
11
函数定义和调用方式
2024版MATLAB基础教程(第五版)全套教学课件
强化学习算法如Q-learning、SARSA 等也可以在MATLAB中进行实现和仿 真。
监督学习
无监督学习
深度学习
强化学习
MATLAB支持各种监督学习算法的实 现,如线性回归、逻辑回归、支持向 量机等。
MATLAB还提供了深度学习工具箱, 支持各种深度学习模型的构建和训练。
其他应用领域探讨
控制系统设计 数字图像处理 生物信息学
详细讲解如何创建符号对象,包括符号变量、符号表达式、符号函数等,
以及如何进行符号对象的操作,如符号表达式的化简、求值等。
03
符号微积分
介绍符号微积分的基本概念和运算规则,包括符号函数的极限、导数、
积分等运算。
方程求解与函数极值问题
线性方程组求解 介绍线性方程组的基本概念和解法,包括直接法和迭代法, 以及如何使用MATLAB求解线性方程组。
MATLAB面向对象编程
定义类、创建对象、访问属性和方法、实现继承和多态
文件操作与数据处理方法
文件操作
打开和关闭文件、读写文件内容、处理二进制文件
数据处理
数据导入和导出、数据清洗和转换、数据可视化和分析
实践案例分析:科学计算问题求解
案例一
求解线性方程组
案例二
数值积分与微分
案例三
常微分方程求解
案例四
avi、gif等格式转换
可视化工具箱介绍
MATLAB图形界面设计工具
GUIDE
数据可视化工具箱
Data Visualization Toolbox
地图可视化工具箱
Mapping Toolbox
信号处理可视化工具箱
Signal Processing Toolbox
Matlab入门教程(很齐全)PPT课件
1990年代
MATLAB成为工程和科学计算的标准工具,广泛应用于数学建模、算法开发、数据分析等领域。
1980年代初期
matlab发展史
matlab特点
MATLAB提供了交互式命令行窗口和编辑器,方便用户进行程序设计和调试。
交互式编程环境
MATLAB具有高效的数值计算和矩阵运算功能,适用于处理大规模数据和进行复杂数学运算。
强大的数值计算能力
MATLAB内置了丰富的绘图函数库,可以方便地将数据可视化,有助于分析和解决问题。
图形可视化
MATLAB提供了各种工具箱,如信号处理、图像处理、机器学习、控制系统等,可以扩展其应用领域。
丰富的工具箱
科学研究
MATLAB被广泛应用于物理学、化学、生物学、地球科学等领域的科研工作。
工程应用
要点一
要点二
GUIDE特点:GUIDE提供了一组交互式的界面控件,可以轻松地创建GUI界面,并支持M文件和C/C代码生成,使得用户可以轻松地扩展GUI功能。
GUIDE使用方法:使用GUIDE前需要先打开MATLAB,然后在命令窗口输入“guide”命令,即可打开GUIDE主界面。
要点三
GUI界面布局应该清晰、简洁、易于操作,使得用户能够快速完成操作。
界面布局
界面设计要素
选择合适的GUI控件,如按钮、文本框、菜单等,能够增强界面的交互性和可视化效果。
控件选择
色彩搭配应该和谐、自然,使得GUI界面更加美观易用。
色彩搭配
字体应该清晰易读,适应GUI界面的整体风格,使得用户能够轻松获取信息。
字体选择
06
matlab数据分析
导入数据
支持多种数据格式,如Excel、CSV等,方便用户快速导入数据
MATLAB成为工程和科学计算的标准工具,广泛应用于数学建模、算法开发、数据分析等领域。
1980年代初期
matlab发展史
matlab特点
MATLAB提供了交互式命令行窗口和编辑器,方便用户进行程序设计和调试。
交互式编程环境
MATLAB具有高效的数值计算和矩阵运算功能,适用于处理大规模数据和进行复杂数学运算。
强大的数值计算能力
MATLAB内置了丰富的绘图函数库,可以方便地将数据可视化,有助于分析和解决问题。
图形可视化
MATLAB提供了各种工具箱,如信号处理、图像处理、机器学习、控制系统等,可以扩展其应用领域。
丰富的工具箱
科学研究
MATLAB被广泛应用于物理学、化学、生物学、地球科学等领域的科研工作。
工程应用
要点一
要点二
GUIDE特点:GUIDE提供了一组交互式的界面控件,可以轻松地创建GUI界面,并支持M文件和C/C代码生成,使得用户可以轻松地扩展GUI功能。
GUIDE使用方法:使用GUIDE前需要先打开MATLAB,然后在命令窗口输入“guide”命令,即可打开GUIDE主界面。
要点三
GUI界面布局应该清晰、简洁、易于操作,使得用户能够快速完成操作。
界面布局
界面设计要素
选择合适的GUI控件,如按钮、文本框、菜单等,能够增强界面的交互性和可视化效果。
控件选择
色彩搭配应该和谐、自然,使得GUI界面更加美观易用。
色彩搭配
字体应该清晰易读,适应GUI界面的整体风格,使得用户能够轻松获取信息。
字体选择
06
matlab数据分析
导入数据
支持多种数据格式,如Excel、CSV等,方便用户快速导入数据
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Name Size Bytes Class circle_len 1x1 8 double array radius 1x1 8 double array Grand total is 2 elements using 16 bytes
2017/5/26 Application of Matlab Language 11
Application of Matlab Language
7
1.2 命令窗口 (续)
“clc”清除窗口显示内容的命令。
〘例1-4〙计算
y 2sin 0.3 1 5
的值。
>>y=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5)) y= 0.5000 〘例1-5〙计算
y 2 cos 0.3 1 5
2017/5/26
Application of Matlab Language
20
〘功能演示-3〙求解定积分 求解 I= 0 x ln(1 x )dx
quad('x.*log(1+x)',0,1)
ans = 0.250 或 syms x int(x*log(1+x),0,1) ans = 1/4
2017/5/26
Application of Matlab Language
13
1.4 历史窗口
历史窗口:
首先记录每次启动时间 并记录在命令窗口输入命令,此次运行期间, 输入的所有命令被记录为一组,并以此次启动时 间为标志。
使用历史窗口:
可以查看命令窗口输入过的命令或语句 可以选择一条或多条命令执行拷贝、执行、创 建M文件等。 要清除历史记录,可以选择Edit菜单中的Clear Command History 命令
5
1.2 命令窗口 (续)
〖说明〗
在命令窗口〘Enter〙键提交命令执行。
Matlab所用运算符(如+、-、^等)是各种计算程序中 常见的。
计算结果中的‚ans‛是英文‚answer‛的一种缩写, 其含义就是‚运算答案‛。ans是Matlab的一个预定义 变量。
2017/5/26
Application of Matlab Language
2017/5/26 Application of Matlab Language 14
1.5 当前目录窗口和搜索路径
当前目录窗口:指Matlab运行时的工作目录。
只有在当前目录和搜索路径下的文件、函数才可以被 运行和调用。 如果没有特殊指明,数据文件也将存放在当前目录下; 用户可以将自己的工作目录设置成当前目录,从而使 得所有操作都在当前目录中进行。
6
1.2 命令窗口 (续)
简单计算(续)
〘例1-2〙计算sin(45ْ ) >>sin(45*pi/180)
ans= 0.7071
Matalb中正弦函数sin就是常见的正弦函数。 它的参数值是以“弧度”为单位的。 pi也是Matalb的预定义变量。 pi=3.14159…
Matlab对字母大小写是敏感的。
2017/5/26 Application of Matlab Language 21
1
2 Matlab数据及其运算
Matlab数据类型非常丰富,除数值型、字符型等基本数 据类型外,还有结构体、单元等更为复杂的数据类型。
各种数据类型都以矩阵形式存在,矩阵是Matlab最基本的 数据对象,并且矩阵的运算是定义在复数域上的。
x= 0.5531 0.2051 -0.2784
2017/5/26 Application of Matlab Language 19
符号计算
syms x y z %建立符号变量 [x,y,z]=solve(2*x+3*y-z-2,8*x+2*y+3*z-4,45*x+3*y+9*z-23)
x= 151/273 y= 8/39 z= -76/273
2017/5/26 Application of Matlab Language 10
1.2 命令窗口 (续)
>>clear y >>who
Your variables are: ans circle_len area radius
>>clear ans area >>whos
Your variables are:
2017/5/26 Application of Matlab Language 18
〘功能演示-2〙求解线性方程组
2 x 3 y z 2 8 x 2 y 3z 4 45 x 3 y 9 z 23
a = [2,3,-1;8,2,3;45,3,9];%建立系数矩阵a b = [2;4;23];%建立列向量b x = inv(a)*b
Application of Matlab Language 12
常见通用命令
命令 clc clear who或whos dir cd type help或doc quit或exit
2017/5/26
1.3 工作空间
查看工作空间内存变量,可以由who、whos 。 命名新变量。 修改变量名 删除变量 绘图 保存变量数据 装入数据
Application of Matlab Language 9
2017/5/26
1.2 命令窗口 (续)
>>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 1x1 8 double array y 1x1 8 double array Grand total is 5 elements using 40 bytes
17
〘功能演示-1〙
5 3 2 求方程 2 x 3 x 71 x 9 x 13 0 的全部根。
p = [2,0,-3,71,-9,13];%建立多项式系数向量 x = roots(p);求根 x= -3.4914 1.6863 + 2.6947i 1.6863 - 2.6947i 0.0594 + 0.4251i 0.0594 - 0.4251i
2
1.1 启动与退出MATLAB
启动MATLAB
直接用鼠标双击桌面上MATLAB7.1图标
或Windows桌面的‚开始‛—〉‚所有程 序‛—〉‚MATLAB7.1‛ —〉 ‚MATLAB7.1‛。
退出MATLAB
关闭MATLAB桌面
在命令窗口执行quit或exit命令
2017/5/26
简单计算
2 12 2 7 4 3 〘例1-1〙计算 (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= 2
2017/5/26
Application of Matlab Language
新MATLAB 语言及其应用
Application of Matlab Language
1 MATLAB的桌面环境及入门知识
启动与退出MATLAB
命令窗口及使用
数值表示、变量、表达式 命令历史窗口 工作空间 获取在线帮助
2017/5/26
Application of Matlab Language
〘例1-3〙计算
2e x 0.5 1 的值,其中 。 x=4.92 Matalb 中开平方—sqrt(x),
>>sqrt(2*exp(4.92+0.5)+1) ans= 21.2781
2017/5/26
是英文square root的缩写 。
Matalb中指数函数exp(x), 常见的表达方式。
2.1 数值表示、变量及表达式 (续)
Matlab预定义的变量
变量名 ans eps pi inf i或j 意义 最近的计算结果的变量名 MATLAB定义的正的极小值=2.2204e-16 圆周率π ∞值,无限大 虚数单元,sqrt(-1)
NaN
非数,0/0、∞/ ∞
〖说明〗 每当MATLAB启动完成,这些变量就被产生。 MATLAB中,被0除不会引起程序中断,给出报警的同时用inf或 NaN给出结果。 用户只能临时覆盖这些预定义变量的值,Clear或重启MATLAB可恢 复其值。
2017/5/26
Application of Matlab Language
15
搜索路径:指Matlab执行过程中对变量、函数和文件 进行搜索的路径。
在File菜单中选择Set Path命令或在命令窗口输入 pathtool命令,出现搜索路径设置对话框:
!修改完搜索路径后, 需要进行保存。
2017/5/26
2017/5/26 Application of Matlab Language 24
2.1数值表示、变量及表达式 (续)
运算符和表达式
运算 加 减 乘 除 幂 数学表达式 a+b a-b axb a/b或a\b MATLAB运算符 + * /或 \ ^ MATLAB表达式 a+b a-b a*b a/b或a\b a^b
Application of Matlab Language
2017/5/26 Application of Matlab Language 11
Application of Matlab Language
7
1.2 命令窗口 (续)
“clc”清除窗口显示内容的命令。
〘例1-4〙计算
y 2sin 0.3 1 5
的值。
>>y=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5)) y= 0.5000 〘例1-5〙计算
y 2 cos 0.3 1 5
2017/5/26
Application of Matlab Language
20
〘功能演示-3〙求解定积分 求解 I= 0 x ln(1 x )dx
quad('x.*log(1+x)',0,1)
ans = 0.250 或 syms x int(x*log(1+x),0,1) ans = 1/4
2017/5/26
Application of Matlab Language
13
1.4 历史窗口
历史窗口:
首先记录每次启动时间 并记录在命令窗口输入命令,此次运行期间, 输入的所有命令被记录为一组,并以此次启动时 间为标志。
使用历史窗口:
可以查看命令窗口输入过的命令或语句 可以选择一条或多条命令执行拷贝、执行、创 建M文件等。 要清除历史记录,可以选择Edit菜单中的Clear Command History 命令
5
1.2 命令窗口 (续)
〖说明〗
在命令窗口〘Enter〙键提交命令执行。
Matlab所用运算符(如+、-、^等)是各种计算程序中 常见的。
计算结果中的‚ans‛是英文‚answer‛的一种缩写, 其含义就是‚运算答案‛。ans是Matlab的一个预定义 变量。
2017/5/26
Application of Matlab Language
2017/5/26 Application of Matlab Language 14
1.5 当前目录窗口和搜索路径
当前目录窗口:指Matlab运行时的工作目录。
只有在当前目录和搜索路径下的文件、函数才可以被 运行和调用。 如果没有特殊指明,数据文件也将存放在当前目录下; 用户可以将自己的工作目录设置成当前目录,从而使 得所有操作都在当前目录中进行。
6
1.2 命令窗口 (续)
简单计算(续)
〘例1-2〙计算sin(45ْ ) >>sin(45*pi/180)
ans= 0.7071
Matalb中正弦函数sin就是常见的正弦函数。 它的参数值是以“弧度”为单位的。 pi也是Matalb的预定义变量。 pi=3.14159…
Matlab对字母大小写是敏感的。
2017/5/26 Application of Matlab Language 21
1
2 Matlab数据及其运算
Matlab数据类型非常丰富,除数值型、字符型等基本数 据类型外,还有结构体、单元等更为复杂的数据类型。
各种数据类型都以矩阵形式存在,矩阵是Matlab最基本的 数据对象,并且矩阵的运算是定义在复数域上的。
x= 0.5531 0.2051 -0.2784
2017/5/26 Application of Matlab Language 19
符号计算
syms x y z %建立符号变量 [x,y,z]=solve(2*x+3*y-z-2,8*x+2*y+3*z-4,45*x+3*y+9*z-23)
x= 151/273 y= 8/39 z= -76/273
2017/5/26 Application of Matlab Language 10
1.2 命令窗口 (续)
>>clear y >>who
Your variables are: ans circle_len area radius
>>clear ans area >>whos
Your variables are:
2017/5/26 Application of Matlab Language 18
〘功能演示-2〙求解线性方程组
2 x 3 y z 2 8 x 2 y 3z 4 45 x 3 y 9 z 23
a = [2,3,-1;8,2,3;45,3,9];%建立系数矩阵a b = [2;4;23];%建立列向量b x = inv(a)*b
Application of Matlab Language 12
常见通用命令
命令 clc clear who或whos dir cd type help或doc quit或exit
2017/5/26
1.3 工作空间
查看工作空间内存变量,可以由who、whos 。 命名新变量。 修改变量名 删除变量 绘图 保存变量数据 装入数据
Application of Matlab Language 9
2017/5/26
1.2 命令窗口 (续)
>>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 1x1 8 double array y 1x1 8 double array Grand total is 5 elements using 40 bytes
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〘功能演示-1〙
5 3 2 求方程 2 x 3 x 71 x 9 x 13 0 的全部根。
p = [2,0,-3,71,-9,13];%建立多项式系数向量 x = roots(p);求根 x= -3.4914 1.6863 + 2.6947i 1.6863 - 2.6947i 0.0594 + 0.4251i 0.0594 - 0.4251i
2
1.1 启动与退出MATLAB
启动MATLAB
直接用鼠标双击桌面上MATLAB7.1图标
或Windows桌面的‚开始‛—〉‚所有程 序‛—〉‚MATLAB7.1‛ —〉 ‚MATLAB7.1‛。
退出MATLAB
关闭MATLAB桌面
在命令窗口执行quit或exit命令
2017/5/26
简单计算
2 12 2 7 4 3 〘例1-1〙计算 (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= 2
2017/5/26
Application of Matlab Language
新MATLAB 语言及其应用
Application of Matlab Language
1 MATLAB的桌面环境及入门知识
启动与退出MATLAB
命令窗口及使用
数值表示、变量、表达式 命令历史窗口 工作空间 获取在线帮助
2017/5/26
Application of Matlab Language
〘例1-3〙计算
2e x 0.5 1 的值,其中 。 x=4.92 Matalb 中开平方—sqrt(x),
>>sqrt(2*exp(4.92+0.5)+1) ans= 21.2781
2017/5/26
是英文square root的缩写 。
Matalb中指数函数exp(x), 常见的表达方式。
2.1 数值表示、变量及表达式 (续)
Matlab预定义的变量
变量名 ans eps pi inf i或j 意义 最近的计算结果的变量名 MATLAB定义的正的极小值=2.2204e-16 圆周率π ∞值,无限大 虚数单元,sqrt(-1)
NaN
非数,0/0、∞/ ∞
〖说明〗 每当MATLAB启动完成,这些变量就被产生。 MATLAB中,被0除不会引起程序中断,给出报警的同时用inf或 NaN给出结果。 用户只能临时覆盖这些预定义变量的值,Clear或重启MATLAB可恢 复其值。
2017/5/26
Application of Matlab Language
15
搜索路径:指Matlab执行过程中对变量、函数和文件 进行搜索的路径。
在File菜单中选择Set Path命令或在命令窗口输入 pathtool命令,出现搜索路径设置对话框:
!修改完搜索路径后, 需要进行保存。
2017/5/26
2017/5/26 Application of Matlab Language 24
2.1数值表示、变量及表达式 (续)
运算符和表达式
运算 加 减 乘 除 幂 数学表达式 a+b a-b axb a/b或a\b MATLAB运算符 + * /或 \ ^ MATLAB表达式 a+b a-b a*b a/b或a\b a^b
Application of Matlab Language