第1章 MATLAB系统环境
第1章 MATLAB 7.3的环境
1.1 1.2 1.3 1.4 Matlab环境设置 Matlab的帮助 MATLAB的其他管理 使用演示功能（Demo）来自我学习
1
1.1 Matlab环境设置
西华师范大学 物理与电子信息学院
Matlab 的通用界面
重要的是： •命令窗口 •历史命令窗口 •工作空间窗口 •当前目录浏览器
用户可以对该路径下的 文件进行搜索、浏览、打 开等操作 文件详细 列表 当前目录 设置区
M或MAT 文件描述区
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1.1 Matlab环境设置
西华师范大学 物理与电子信息学院
4.工作空间浏览器窗口
用于显示所有MATLAB工作空间中的变量名、数据 结构、类型、大小和字节数。还可以对变量进行观 察、编辑、提取和保存。
西华师范大学 物理与电子信息学院
MATLAB用户文件格式
1．程序文件 2．数据文件 3．可执行文件 4．图形文件 5．模型文件 .m .mat .mex .fig .mdl
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1.3 MATLAB的其他管理
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设置搜索路径(set path)
1．MATLAB的基本搜索过程
•数组编辑器窗口(Arry Editor ) •M文件编辑器窗口(Editor) •帮助导航／浏览器窗口 • 程序性能剖析窗口(Profiler)
2
1.1 Matlab环境设置
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1.命令窗口(Command Window)
可键入各种MATLAB的命令、函数和表达式，并显示除图形 外的所有运算结果。
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1.3 MATLAB的其他管理
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第1章 MATLAB入门.pdf_MATLAB信号处理超级学习手册_[共9页]
![第1章 MATLAB入门.pdf_MATLAB信号处理超级学习手册_[共9页]](https://img.taocdn.com/s3/m/c2bbc23d998fcc22bdd10d75.png)
第1章 MATLAB入门MATLAB是一种用于数值计算、可视化及编程的高级语言和交互式环境。
使用MATLAB，用户可以分析数据、开发算法、创建模型和应用程序。
MATLAB借助编程、工具和内置数学函数，可以探求多种方法，比电子表格或其他传统编程语言更快地求取结果。
它是一种功能强大的科学计算软件。
在使用之前，读者应该对它有一个整体的了解。
本章主要介绍MA TLAB的基本知识，如主要特点、系统安装、基本操作等。
学习目标：1．理解MATLAB的特点。
2．熟悉MATLAB各种平台的窗口。
3．熟练掌握MATLAB的各种基本操作。
4．熟悉MATLAB中M文件的操作。
1.1 MATLAB概述MATLAB是由美国MathWorks公司发布的主要面对科学计算、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。
1.1.1 什么是MATLABMATLAB提供了一个高性能的数值计算和图形显示的科学和工程计算软件环境。
这种易于使用的MATLAB环境，是由数值分析、矩阵运算、信号处理和图形绘制等组成。
在这种环境下，问题和解答的表达形式（程序）几乎和它们的数学表达式完全一样，而不像传统的编程那样繁杂。
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，故用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，使其成为一个强大的数学软件。
MATLAB在新的版本中也加入了对C、FORTRAN、C++、Java的支持。
用户可以直接调用它们，也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用。
此外，许多的MATLAB爱好者还编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载使用。
MATLAB仿真及电子信息应用第1章 MATLAB简介
工作空间窗口(Workspace)
用来显示当前计算机内存中MATLAB变量的名称、类型、字 节数和数据结构。选中变量后，双击或右键单击可以修改变 量的内容。
当前目录窗口(Current Directory)
当前目录是指MATLAB运行文件时的工作目录，只有在当前 目录或搜索路径下的文件、函数才能被运行或调用。当需要 被执行的文件或函数不在当前目录时，可以使用cd命令将其 目录变成当前目录。
单击图中Simulink前的+图标， 可以在窗口右栏和Simulink目 录下浏览各个Simulink模块组。
• 基本模块及其功能
– Commonly Used Blocks：常用模块组。 包括输入（In1）、输出（Out）、接地（Ground）、 常数（Constant）、示波器（Scope）、复用（Mux）、 解复用（Demux）、求和（Sum）、相乘（Product）、 逻辑运算（Logical Operator）、积分（Integrator）等。 – Continuous：连续模块组。 包含积分（Integrator）、微分（Derivative）、状态方 程模型（State-Space）、传递函数模型（Transfer Fcn）、零-极点增益模型（Pole-Zero）、把输入信号 按给定时间做延迟（Transfer Delay）、把输入信号做 可变时间延迟（Variable Transport Delay）
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
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 R2015b环境
（5）图像处理工具箱（Image Processing Toolbox）：主要应用于二维滤波器 设计和滤波输入，图像恢复增强，色彩、集合及形态操作，二维变换，图像分析和 统计等。 （6）优化工具箱（Optimization Toolbox）：主要应用于线性规划和二次规划， 求函数的最大值和最小值，多目标优化，约束条件下的优化，非线性方程求解等。 （7）统计工具箱（Statistics Toolbox）：主要应用于概率分布和随机数生成， 多变量分析，回归分析，主极分析，假设检验等。 （8）符号数学工具箱（Symbolic Math Toolbox）：主要实现符号运算，包括 极限、微积分、符号方程等。
（6）“RESOURCES”区工具栏 “RESOURCES”区工具栏主要是对MATLAB的资源管理，包括帮助资料 “Help”、网上社区资料“Community”和需求支持资料“Request Support”。
2. 绘图面板工具栏 在图1.1中选择面板“PLOTS”则切换到绘图面板，当工作空间创建了变量 “a”时工具栏如图1.3所示。
新建一个仿真模型 新建一个流程表 新建一个Simulink项目 新建一个M脚本文件，打开M文件编辑/调试器 打开已有文件 打开查找文件对话框查找文件 比较两个文件的内容
（2）“VARIABLE”区工具栏 “VARIABLE”区工具栏主要是对变量的操作，各按钮的常用功能如表1.2所示。
下拉菜单 Save Workspace New Variable Open Variable Clear Variable 功 能 使用二进制的MAT文件保存工作空间的内容 创建新变量 打开工作空间中已经创建的变量，单击下拉箭头选择工作空间的变量 清空工作空间的变量，单击下拉箭头选择变量和函数
Matlab基础知识点
MATLAB讲义第一章 MATLAB系统概述1.1 MATLAB系统概述MATLAB（MATrix LABoratory）矩阵实验室的缩写，全部用C语言编写。
特点：（1）以复数矩阵作为基本编程单元，矩阵运算如同其它高级语言中的语言变量操作一样方便，而且矩阵无需定义即可采用。
（2）语句书写简单。
（3）语句功能强大。
（4）有丰富的图形功能。
如plot,plot3语句等。
（5）提供了许多面向应用问题求解的工具箱函数。
目前，有20多个工具箱函数，如信号处理、图像处理、控制系统、系统识别、最优化、神经网络的模糊系统等。
（6）易扩充。
1.2 MATLAB系统组成（1）MATLAB语言MATLAB语言是高级的矩阵、矢量语言，具有控制流向语句、函数、数据结构、输入输出等功能。
同时MATLAB又具有面向对象编程特色。
MATLAB语言包括运算符和特殊字符、编程语言结构、字符串、文件输入/输出、时间和日期、数据类型和结构等部分。
（2）开发环境MATLAB开发环境有一系列的工具和功能体，其中大部分具有图形用户界面，包括MATLAB桌面、命令窗口、命令历史窗口、帮助游览器、工作空间、文件和搜索路径等。
（3）图形处理图形处理包括二维、三维数据可视化，图像处理、模拟、图形表示等图形命令。
还包括低级的图形命令，供用户自由制作、控制图形特性之用。
（4）数学函数库有求和、正弦、余弦等基本函数到矩阵求逆、求矩阵特征值和特征矢量等。
MATLAB数学函数库可分为基本矩阵和操作、基本数学函数、特殊化数学函数、线性矩阵函数、数学分析和付里叶变换、多项式和二重函数等。
（5）MATLAB应用程序接口（API）MATLAB程序可以和C/C++语言及FORTRAN程序结合起来，可将以前编写的C/C++、FORTRAN语言程序移植到MATLAB中。
1.3 MATLAB的应用范围包括：MATLAB的典型应用包括：●数学计算●算法开发●建模、仿真和演算●数据分析和可视化●科学与工程绘图●应用开发（包括建立图形用户界面）以矩阵为基本对象第二章 Matlab基础2.1 MATLAB快速入门（1）搜索路径搜索路径也被看作是MATLAB的路径，其包含的文件被认为在路径上。
第1章 MATLAB简介与工作环境
图1-4 命令历史窗的快捷菜单
1.2.3 工作空间
工作空间窗口列出了所有内存变量及其详细信息，包括变量名 (Name)、变量数组大小(Size)、变量字节大小(Bytes)、变量类型 (Class)、数组值(Value)等，如图1-5所示。
图1-5 工作空间窗口
在工作空间窗中，不仅可查看内存变量及其信息，还可对变量数 组进行所需编辑，例如，复制、重命名、删除、修改等，也可基于数 值数组变量进行数据可视化，即画图。 用鼠标双击所需编辑的内存变量名，弹出变量编辑器(Variable Editor)窗。 在工作空间窗中，用鼠标单击要操作的变量，点亮该变量。单击 鼠标右键弹出快捷菜单。 (1) Open Selection：打开变量编辑器。 (2) Copy：将所选变量复制到粘贴板。 (3) Delete：删除所选变量。 (4) 根据所选变量，快捷菜单中列出了多种图形的画图指令，用 户可以选择一种，以绘制出相应图形。
选中要操作的指令，单击鼠标右键弹出快捷 菜单，如图1-4所示。快捷菜单中的子菜单功 能说明如下： (1) Copy：复制当前选中的指令，可以将指 令粘贴到其他的应用程序窗口中。 (2) Evaluate Selection：执行当前选中的 指令。 (3) Create M-File：用当前选中的指令创建 一个新M文件，文件的内容就是所选的指令。 (4) Delete Selection：从命令历史窗中删 除所选的指令。 (5) Delete to Selection：将所选中指令行 之前的所有历史记录指令从历史窗中删除。 (6) Delete Entire History：删除历史窗中 所有的指令。
1.2.4 当前目录与搜索路径
1. 当前目录
当前目录窗是用于显示、组织、管理当前目录下的文件、子目录， 其显示的内容可包括文件类型图标、文件名、文件大小、最后修改时 间和文件描述，如图1-7所示。
第一章MATLAB基础知识
第一章MATLAB基础知识1.1 MATLAB开发环境1.MATLAB操作桌面MATLAB4.0以上版本都是在Windows以上环境支持下操作与运行的，因此，这里必须假定读者对Windows有一定的了解和掌握。
本书以Windows98环境，MATLAB6.5版本为例介绍。
书中绝大多数例子在MA TLAB5.3版本中亦能使用.要想进入MATLAB系统，方法有二：（1）在Windows98的桌面上双击MATLAB快捷图标。
（2）单击Windows98的“开始”按钮，再依次单击：程序/MA TLAB/MA TLAB6.5；图1-1MATLAB6.5除保留了传统的命令窗口外，还增加了启动平台窗口、工作空间窗口、命令历史窗口、当前路径窗口等窗口，与新的M文件编辑器和新的在线帮助浏览器等共同构成了MA TLAB6.5的开发环境。
MATLAB的开发环境是MATLAB语言的基础和核心部分，MATLAB语言的全部功能都是在MA TLAB的开发环境中实现的，MA TLAB的仿真工具Simulink、MATLAB的工具箱等其他附加功能的实现也必须使用MATLAB开发环境，因此，掌握MATLAB 的开发环境是掌握MATLAB语言的关键。
启动MA TLAB后，将显示包括命令窗口、启动平台窗口、工作空间窗口、命令历史窗口和当前路径窗口等5个窗口和主菜单组成的操作桌面（图1-1）。
本节对操作桌面的各个窗口作简要介绍，部分窗口的功能和使用将在以后的章节中详细介绍。
操作桌面缺省状态下显示3个窗口，当前路径和工作空间窗口在同一位置显示，可以通过该窗口下方的箭头或窗口标签来切换，命令历史窗口和当前目录窗口在同一位置显示，可以通过该窗口下方窗口标签来切换。
每个窗可以脱离操作桌面独立出来。
也可以通过菜单View来选择显示哪些窗口。
MATLAB还设定了几种特定的窗口布局方式，在View菜单的Desktop Layout选项中，给定了6种布局方式：Default（缺省方式）Command Window Only（只显示命命令窗口方式）Simple（简单方式，只有命令历史窗口和命令窗口）Short History（低命令历史窗口方式）Tall History（高命令历史窗口方式）Five Panel（5个窗口平铺方式）2.MATLAB的通用参数设置MATLAB的通用参数和各功能窗口的参数可以通过主菜单中的file/Preferences项设置，这里先介绍通用参数的设置。
基于MATLAB的信号与系统实验教程
基于MATLAB的信号与系统实验教程第一部分 MATLAB基础第1章 MATLAB环境1.1 MATLAB界面图1.1 MATLAB主界面图1.2 Workspace图1.3 MATLAB.m文件编辑窗口界面1.2 文件类型图1.4 设置路径图1.5 例1-1运行结果1.3 系统和程序控制指令1.4 练习第2章 数据类型与数学运算2.1 数值、变量和表达式2.1.1 数值的记述2.1.2 变量命名规则2.1.3 运算符和表达式2.2 数组、矩阵及其运算2.2.1 复数和复数矩阵2.2.2 数组和矩阵的运算2.2.3 特殊矩阵（Specialized matrices）2.3 关系和逻辑运算2.4 练习第3章 数值计算与符号计算3.1 线性代数与矩阵分析3.1.1 线性代数3.1.2 特征值分解3.1.3 奇异值分解3.1.4 矩阵函数3.2 线性方程组求解3.2.1 确定性线性方程组求解3.2.2 线性最小二乘问题的方程求解3.3 数据分析函数图3.1 例3-4运行结果3.4 符号计算图3.2 数值型与符号型数据转换关系3.5 练习第4章 绘图4.1 基本绘图指令4.1.1 plot的基本调用格式图4.1 例4-1运行结果4.1.2 stem: 离散数据绘制（火柴杆图）图4.2 例4-2运行结果4.1.3 polar: 极坐标图图4.3 例4-3运行结果4.2 各种图形标记、控制指令图4.4 例4-4运行结果4.2.1 图的创建与控制4.2.2 轴的产生与控制4.2.3 分格线(grid)、坐标框(box)、图保持(hold)4.2.4 图形标志4.3 其他常用绘图指令4.3.1 其他类型图的绘制图4.5 例4-5运行结果图4.6 例4-6运行结果简易绘图指令图4.7 例4-7运行结果4.4 练习第5章 SIMULINK5.1 SIMULINK的基本使用方法图5.1 Simulink Library Browser窗口图5.2 Pulse Generator模块的参数设置5.2 SIMULINK模型概念及基本模块介绍图5.4 SIMULINK模型的一般结构5.2.1 常用的sources——信号源模块5.2.2 常用的sinks——信号显示与输出模块图5.5 示波器纵坐标设置对话框图5.6 示波器属性对话框5.2.3 math operations——数学运算单元模块5.2.4 continuous——连续系统模块5.2.5 discrete——离散系统模块5.3 SIMULINK模型的仿真5.3.1 仿真参数设置图5.7 仿真设置对话框5.3.2 建立子系统图5.8 例5-2的SIMULINK模型图5.9 例5-2的子系统模型图5.10 例5-2仿真输出波形5.4 练习第6章 M函数和工具箱6.1 M函数6.2 工具箱图6.1 演示程序中的工具箱(Toolbox)使用帮助6.3 练习第7章 MATLAB实用技术遴选7.1 图形用户界面设计7.1.1 设计原则与设计步骤7.1.2 界面与控件介绍图7.1 标准菜单样式7.1.3 GUI实例分析。
915204-MATLAB程序设计与应用-第1章 MATLAB系统环境_习题答案
第1章 MATLAB系统环境习题1一、选择题1．最初的MA TLAB核心程序是采用（）语言编写的。
AA．FORTRAN B．C C．BASIC D．PASCAL2．2016年3月发布的MA TLAB版本的编号为（）。
BA．MA TLAB 2016Ra B．MA TLAB R2016aC．MATLAB 2016Rb D．MA TLAB R2016b3．下列选项中能反应MA TLAB特点的是（）。
DA．算法最优B．不需要写程序C．程序执行效率高D．编程效率高4．当在命令行窗口执行命令时，如果不想立即在命令行窗口中输出结果，可以在命令后加上（）。
CA．冒号（:）B．逗号（,）C．分号（;）D．百分号（%）5．如果要重新执行以前输入的命令，可以使用（）。
DA．左移光标键（←）B．右移光标键（→）C．下移光标键（↓）D．上移光标键（↑）6．MA TLAB命令行窗口中提示用户输入命令的符号是（）。
BA．> B．>> C．>>> D．>>>>7．plot(x,y)是一条（）命令。
CA．打印B．输出C．绘图D．描点8．以下两个命令行的区别是（）。
A>> x=5,y=x+10>> x=5,y=x+10;A．第一个命令行同时显示x和y的值，第二个命令行只显示x的值B．第一个命令行同时显示x和y的值，第二个命令行只显示y的值C．第一个命令行只显示x的值，第二个命令行同时显示x和y的值D．第一个命令行只显示y的值，第二个命令行同时显示x和y的值9．下列命令行中，输出结果与其他3项不同的是（）。
DA．>> 10+20+... B．>> ...30 10+20+30C．>> 10+20+30%5 D．>> %10+20+3010．下列选项中，不是MATLAB帮助命令的是（）。
CA．lookfor B．lookfor –all C．search D．help二、填空题1．MA TLAB一词来自的缩写。
915204-MATLAB程序设计与应用-第1章 MATLAB系统环境_习题答案
第1章 MATLAB系统环境习题1一、选择题1．最初的MA TLAB核心程序是采用（）语言编写的。
AA．FORTRAN B．C C．BASIC D．PASCAL2．2016年3月发布的MA TLAB版本的编号为（）。
BA．MA TLAB 2016Ra B．MA TLAB R2016aC．MATLAB 2016Rb D．MA TLAB R2016b3．下列选项中能反应MA TLAB特点的是（）。
DA．算法最优B．不需要写程序C．程序执行效率高D．编程效率高4．当在命令行窗口执行命令时，如果不想立即在命令行窗口中输出结果，可以在命令后加上（）。
CA．冒号（:）B．逗号（,）C．分号（;）D．百分号（%）5．如果要重新执行以前输入的命令，可以使用（）。
DA．左移光标键（←）B．右移光标键（→）C．下移光标键（↓）D．上移光标键（↑）6．MA TLAB命令行窗口中提示用户输入命令的符号是（）。
BA．> B．>> C．>>> D．>>>>7．plot(x,y)是一条（）命令。
CA．打印B．输出C．绘图D．描点8．以下两个命令行的区别是（）。
A>> x=5,y=x+10>> x=5,y=x+10;A．第一个命令行同时显示x和y的值，第二个命令行只显示x的值B．第一个命令行同时显示x和y的值，第二个命令行只显示y的值C．第一个命令行只显示x的值，第二个命令行同时显示x和y的值D．第一个命令行只显示y的值，第二个命令行同时显示x和y的值9．下列命令行中，输出结果与其他3项不同的是（）。
DA．>> 10+20+... B．>> ...30 10+20+30C．>> 10+20+30%5 D．>> %10+20+3010．下列选项中，不是MATLAB帮助命令的是（）。
CA．lookfor B．lookfor –all C．search D．help二、填空题1．MA TLAB一词来自的缩写。
第1章MATLAB用户界面
1.4.3 工作空间窗口（Workspace）
❖ 工作空间窗口中显示MATLAB工作内存中所有变量的 名称、数据结构、大小及类型等信息，不同类型对 应不同的图标。用户可以选择窗口工具栏中的图标， 来新建一个变量。在这里面还增加了”graphics”, 以便便捷的建立各种图形.
1.4.4 数组编辑窗口
❖ 当用户启动MATLAB的时候，默认的菜单栏包 含7个菜单图标。本节熟悉MATLAB用户界面菜 单栏的操作方法。
❖ 7个菜单是 file,edit,debug,parallel,desktop,window ,help
1.2.1 使用【File】子菜单
❖ 【File】子菜单包括建立、打开、保存、打印文件， 导入数据、设置路径和工作环境等功能选项。
❖ MATLAB用户界面工具栏如图所示，包含 Windows窗口工具栏常用选项和MATLAB专用选 项。Windows窗口工具栏常用选项主要具备文 档操作功能，如文档的新建、打开、剪切、 复制、粘贴、操作的撤销和再运行。
1.4 用户界面中的窗口
❖ 本节主要介绍用户界面所包含的各个窗口的 功能和使用方法。这里介绍的窗口是用户 MATLAB进行各项工作的基本平台，熟练地理 解和使用各个窗口是所有MATLAB操作的基础。
❖ 在指令窗口中输入helpbrowser或helpdesk命令；
❖ 按F1键。
1.7 小结
❖ 介绍了MATLAB用户界面相关知识，包括以下内容。 ❖ 开始按钮 菜单栏 工具栏 ❖ 命令窗口 ❖ 历史窗口 ❖ 工作空间窗口 ❖ 数组编辑窗口 ❖ 搜索路径及当前目录设置 ❖ 帮助系统
1.2.2 使用其他子菜单
❖ 【Edit】：复制、粘贴和删除等常见文档操作
❖ 【Debug】：程序调试。详细内容参见程序调试相关 章节。
MATLAB-第1章
1.3 MATLAB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 help命令是查询函数语法的最基本方法，查询信息直接显示 在命令窗口。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，即搜索路径中所有的目录名 称。 同样，可以通过help加函数名来显示该函数的帮助说明。例 如，为了显示magic函数的使用方法与功能 help magic 2．lookfor命令 help命令可以帮助用户了解函数的用法。例如，输入命令 lookfor fourier
5．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。 6．Start按钮
1.2.2 MATLAB的搜索路径
MATLAB的文件是通过不同的路径进行组织和管理的。当用户在命令窗 口输入一条命令后，MATLAB将按照下列顺序搜索所输入的命令。 ● 检查该命令是不是一个变量。 ● 检查该命令是不是一个内部函数。 ● 检查该命令是否为当前目录下的M文件。 ● 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 （1）用path命令设置搜索路径 例如，将用户目录c:\mydir加到搜索路径下： path(path,'e:\matlab\work') （2）用对话框设置搜索路径 在MATLAB的File菜单中选择Set Path命令或在命令窗口执行pathtool命 令
第1章 MATLAB操作基础
matlab从2009开始，大幅度提升运行速度。 matlab的版本号有两种表示方法，一种是年份，每年 更新两次，上半年为年份+a，下半年为年份+b，还有 一种是matlab7.x，如matlab 7.8是matlab2009a ， matlab2010b 的版本号是MATLAB 7.11， 发布时期 是2010.9.3。
二维、三维图形显示，图像处理、动画显示等。 5.Matlab应用程序接（API）
与C、Fortran、VB之间实现接口调用，一般采用动 态链接库方法（DLL）实现。
2020年3月16日星期一
三、 MATLAB工具箱（Toolbox）
1.控制类工具箱 控制系统工具箱： Control Systems Toolbox 系统辨识工具箱：System Identification Toolbox 鲁棒控制工具箱：Robust Control Toolbox
4.其它常用工具箱 符号数学工具箱：Symbolic Math Toolbox 虚拟现实工具箱：Virtual Reality Toolbox
2020年3月16日星期一
1.2 MATLAB的运行环境与安装
一、MATLAB的运行环境
硬件环境： (1) CPU (2) 内存 (3) 硬盘 (4) CD-ROM驱动器和鼠标。 软件环境： (1) Windows 98/NT/2000 或Windows XP (2) 其他软件根据需要选用
2.应用数学工具箱 最优工具箱：Optimization Toolbox 统计工具箱：Statistics Toolbox 偏微分方程工具箱：Partial Differential Equation Toolbox
《Matlab程序设计》课程教学大纲
Matlab程序设计Matlab Program Design一、课程基本情况课程类别：专业任选课课程学分：2学分课程总学时：32学时，其中讲课：24学时，实验（含上机）：8学时课程性质：选修开课学期：第4学期先修课程：计算机基础，高等数学，线形代数适用专业：电子科学与技术教材：MATLAB程序设计教程，中国水利水电出版社，刘卫国，2010，第2版开课单位：电子与信息工程学院电子科学与技术系二、课程性质、教学目标和任务MATLAB程序设计是电子与电气信息类相关专业的专业任选课程之一。
MATLAB是由MathWorks 公司1985 年推出的一种面向科学与工程的计算软件，它具有极强的数值计算、图形文字处理、数据分析、动态仿真、信号处理等功能，涉及了数值分析、自动控制、信号处理、图像处理等十几个领域的计算和图形显示，功能强大。
因此，将MATLAB引入教学，强化应用能力培养，学生在学习专业基础课程时，增加工程应用背景，在打好专业基础的同时，提高学生的应用、创新意识。
通过本课程的学习，使学生学习和掌握如何利用MATLAB对所学理论、原理和方法进行计算机仿真，通过仿真，加深对所学知识的理解和掌握，解决学习相关课程中遇到的抽象问题，为后续专业课程的学习奠定基础。
通过工程软件在电气类专业基础课程的应用，提高学生动手能力、分析问题与解决问题的能力，到达对学生的工程意识培养的目的。
三、教学内容和要求第1章MATLAB系统环境（2学时）（1 ）了解MATLAB的影响及其开展历史和MATLAB 7.0的主要功能；（2）理解MATLAB 7.0的运行环境与安装过程，熟悉菜单栏、工具栏的使用；（ 3）掌握命令窗口、历史记录窗口、当前目录窗口的使用方法；重点：命令窗口、历史记录窗口、当前目录窗口的使用方法；难点：MATLAB 7.0的辅助局部和MATLAB的数学函数库。
第2章MATLAB数据及其运算（2学时）（1 ）了解元胞数组、结构与结构数组；（ 2）理解一、二维数组的创立方法；（ 3）掌握数值表示、变量表达式、矩阵的表示、字符串矩阵的算术运算、数组运算；重点：矩阵线性运算；创立数组、数组的算术运算；难点：数组运算。
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主窗口
MATLAB主窗口是MATLAB的主要工作界面.主 窗口除了嵌入一些子窗口外,还主要包括菜单 栏和工具栏. 在MATLAB 7.0主窗口的菜单栏,包含File,Edit, Debug,Desktop,Window和Help共6个菜单项. MATLAB 7.0主窗口的工具栏共提供了12个命令 按钮和一个当前路径列表框.
14
当前工作 目录 命令 提示符 命令窗口
当前工作 空间 输入命令的历史 记录
15
命令窗口是MATLAB的主要交互窗口,用于 输入命令并显示除图形以外的所有执行结 果. MATLAB命令窗口中的">>"为命令提示符, 表示MATLAB正在处于准备状态.在命令提 示符后键入命令并按下回车键后,MATLAB 就会解释执行所输入的命令,并在命令后 面给出计算结果.
11
MATLAB系统的启动 启动MATLAB系统有3种常见方法: (1)在Windows桌面,单击任务栏上的"开 始"按钮,选择"程序"菜单项,然后选 择"MATLAB 7.0"程序选项. (2)在安装路径中运行MATLAB系统启动程 序matlab.exe. (3) 利用快捷方式.
12
要退出MATLAB系统,也有3种常见方法: (1) 在MATLAB主窗口File菜单中选择Exit MATLAB命令. (2) 在MATLAB命令窗口输入Exit或Quit命令. (3) 单击MATLAB主窗口的"关闭"按钮.
28
3.详细使用帮助
doc
以网页形式显示指定命令的帮助页
abs
例:>> doc
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帮助窗口 进入帮助窗口可以通过以下3种方法: (1) 单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按 钮. (2) 在命令窗口中输入helpwin,helpdesk或 doc. (3) 选择Help菜单中的"MATLAB Help"选项.
22
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.设置搜索路径的方法有: (1) 用path命令设置搜索路径.例如,将用 户目录c:\mydir加到搜索路径下,可在命令 窗口输入命令: path(path,'c:\mydir')
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用对话框设置搜索路径 在MATLAB的File菜单中选Set Path命令或在 命令窗口执行pathtool命令,将出现搜索路 径设置对话框.通过Add Folder或Add with Subfolder命令按钮将指定路径添加到搜索 路径列表中. 在修改完搜索路径后,则需要保存搜索路径
Matlab 的发展
1980年,Moler 教授用 Fortran 语言编写了集命令翻译,科学计算于一身 的一套交互式软件系统. 1984年,Moler 等成立了 The MathWorks 的公司,用 C 语言完全改写 Matlab,并推出第一个商业版. 增添图形图像处理,符号运算,以及与其他流行软件 的接口功能,使得 Matlab 的功能越来越强大. 到九十年代,在国际上 30 几个数学类科技应用软件中, Matlab 在数值计算方面独占鳌头.
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一般来说,一个命令行输入一条命令,命 令行以回车结束.但一个命令行也可以输 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 p=15,m=35 p=15;m=35
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如果一个命令行很长,一个物理行之内写 不下,可以在第一个物理行之后加上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. S=1-1/2+1/3-1/4+ ... 1/5-1/6+1/7-1/8 ;
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在MATLAB里,有很多的控制键和方向键可 用于命令行的编辑.
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工作空间是MATLAB用于存储各种变量和结 果的内存空间.在该窗口中显示工作空间 中所有变量的名称,大小,字.
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当前目录是指MATLAB运行文件时的工作目 录,只有在当前目录或搜索路径下的文件, 函数可以被运行或调用. 在当前目录窗口中可以显示或改变当前目 录,还可以显示当前目录下的文件并提供 搜索功能. 将用户目录设置成当前目录也可使用cd命 令.例如,将用户目录c:\mydir设置为当前 目录,可在命令窗口输入命令: cd c:\mydir
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例1.3 求解线性方程组. a=[2,3,-1;8,2,3;45,3,9]; b=[2;4;23]; x=inv(a)*b 例1.4 求积分 quad('x.*log(1+x)',0,1)
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MATLAB的安装 安装MATLAB 7.0系统,需运行系统自带的 安装程序setup.exe.运行后,将进入 MATLAB安装程序的欢迎对话框(Welcome to the MathWorks Installer),用户可以按照 安装提示依次操作.
在欧美各高等院校,Matlab 已经成为线性代数,数值分析,数理统计,自动 控制理论,数字信号处理,时间序列分析,动态系统仿真,图像处理等课程的基 本教学工具,已成为大学生必须掌握的基本技能之一.Matlab 功能强大,简单 易学,编程效率高,深受广大科技工作者的欢迎.
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Matlab:
Matrix Laboratry 矩阵实验室
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在帮助窗口中选择演示系统(Demos)选项卡, 然后在其中选择相应的演示模块,或者在 命令窗口输入Demos,或者选择主窗口 Help菜单中的Demos子菜单,打开演示系 统.
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�
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MATLAB帮助命令包括help命令,lookfor命 令和Doc命令. 1.help命令 在MATLAB 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, 即搜索路径中所有的目录名称.同样,可 以通过help加函数名来显示该函数的帮助说 明.
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2.lookfor命令 help命令只搜索出那些关键字完全匹配的结 果,lookfor命令对搜索范围内的M文件进行 关键字搜索,条件比较宽松. lookfor命令只对M文件的第一行进行关键字 搜索.若在lookfor命令加上-all选项,则可 对M文件进行全文搜索.
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教材: 刘卫国,MATLAB程序设计与应用(第2版) , 高等教育出版社,2006年7月 考试: 出勤/试验(30%)+考试(70%)
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1.1 1.2 1.3 1.4
MATLAB概貌 MATLAB环境的准备 MATLAB操作界面 MATLAB帮助系统
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Matlab是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域 的新型高级语言,自 1984 年推向市场以来,历经二 十多年的发展与竞争,现已成为国际公认的最优秀的 工程应用开发环境.
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当用户在MATLAB命令窗口输入一条命令后, MATLAB按照一定次序寻找相关的文件.基 本的搜索过程是: (1) 检查该命令是不是一个变量. (2) 检查该命令是不是一个内部函数. (3) 检查该命令是否当前目录下的M文件. (4) 检查该命令是否MATLAB搜索路径中其 他目录下的M文件.
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1.数值计算和符号计算功能 MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位, 还提供了十分丰富的数值计算函数. MATLAB和著名的符号计算语言Maple相结 合,使得MATLAB具有符号计算功能.
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2.绘图功能 MATLAB提供了两个层次的绘图操作:一种 是对图形句柄进行的低层绘图操作,另一 种是建立在低层绘图操作之上的高层绘图 操作.
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3.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,而且简单易学,编程效率高. 4.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. MATLAB工具箱分为两大类:功能性工具箱 和学科性工具箱.
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例1.1 分别绘制函数曲线. x=-2*pi:pi/180:2*pi; plot(x,2.^(-abs(x)),':',x,sin(x)); %虚线 例1.2 求方程 2x5-3x3 +71x2-9x+13=0的全部根. p=[2,0,-3,71,-9,13]; x=roots(p)
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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, 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.如果要清除这些历史记录,可 以选择Edit菜单中的Clear Command History 命令.
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MATLAB 7.0的主窗口左下角有一个Start按 钮,单击该按钮会弹出一个菜单,选择其 中的命令可以执行MATLAB产品的各种工具, 并且可以查阅MATLAB包含的各种资源.