第一章 MATLAB基础
第1章 MATLAB基本操作
第1单元 MATLAB基本操作
图1-5 激活Command Window并键入命令
第1单元 MATLAB基本操作
1.4
关闭MATLAB
关闭或退出MATLAB有4种方式，分别为：单击关闭按
钮、执行File菜单上的Exit MATLAB命令、使用Ctrl+Q快捷
方式、在Command Window中键入exit或quit命令，如图1-6 所示。注意输入的命令字符串应小写。
Command Window(命令窗口)，用于键入命令，显示执行命 令和运行程序的结果，显示报错信息；Current Directory(当 前目录)，用于显示和操作当前目录的存储文件列表； Workspace(工作空间)，用于显示和操作当前内存中的变量 列表；Command History (命令历史)，用于记录和操作在 Command Window中键入过的内容。 为陈述方便，除通用窗口外，其余窗口均称做专用窗口， 只在用户需要时才启动。专用窗口有Editor(编程窗口)、 Figure(图形窗口)、Simulink Library Browser(仿真库浏览器)、 Model(建模窗口)、GUI Quick Start(用户界面平台)、Help(帮
第1单元 MATLAB基本操作
图1-15 Command Window的Edit菜单
第1单元 MATLAB基本操作
3．Desktop菜单 Desktop菜单如图1-16所示。 执行Desktop_Undock Command Window命令，解锁 Command Window，使其变为浮动窗口。 执行Desktop_dock Command Window命令，锁定 Command Window，使其变为固定窗口。 其余窗口也有类似命令均可解释为：Undock ×××是 解锁窗口命令，使指定窗口×××变为浮动窗口；Dock ×××是锁定窗口命令，使指定窗口×××变为固定窗口。 执行Desktop_Move Command Window命令，移动鼠标 调整Command Window的位置。 执行Desktop_Resize Command Window命令，移动鼠标 调节Command Window的窗口尺寸。
第一章 Matlab基础知识
Matlab将变量存储为.mat文件格式，这种文件格式属于Matlab格式。 mat文件的生成和装入由save和load命令来完成，常用格式为： save 文件名[变量名表] [-append] [ascii] Load 文件名[变量名表] [-ascii]
4、Matlab中常用的数学函数
4、单元型变量(元胞数组cell array)
单元型变量是一种以任意形式的数组为元素的多维数组 （。1）单元型变量的定义。两种方法：赋值语句和cell函数。
例如： A={[1 3 -7;2 0 8;0 5 1],’This is a text string’,1:4}。赋值时还可以采用直接 对单元型变量中的元素直接赋值的方法，实现方式是用cell函数预先分配存储空间 ，A=cell(1,3)，建立一个一行三列的单元型变量。
3、内存变量管理 1）内存变量的删除与修改
在定义变量时要尽量与避免与预定义变量名字相同，以免改变它们的值，如 果已经改变，可以通过clear + 变量名 来恢复它的初始值，也可以通过重新启动 MATLAB恢复这些值。
who和whos命令用于显示在Matlab工作空间中已经驻留的变量清单。其中 who只显示变量名称，whos还给出变量的大小，所占字节数及数据类型信息。
单元型变量的引用可以使用大括号作为下标的标示（显示全部内容）和小括号作 为下标的标示（显示压缩形式）。如A{1}(1,2)，A(1)
（2）相关函数
函数
功能
cell
生成单元型变量
cellfun
对单元型变量中的元 素作用的函数
celldisp 显示单元型变量的内 容
cellplot 图形显示单元型变量 的内容
fix round
第1章 MATLAB基本知识
1.2.3 MATLAB的M文件
MATLAB的M文件有两种形式：文本文件和函数文件。 M文件可以通过M文件
编辑器建立完成，
即通过MATLAB命令窗
口的File菜单下的New
命令建立M-File。 M文件编辑器窗口如图 1-4所示。
图1-4 M文件编辑器
1. 文本文件 例如，在 ( , ) 间绘制建立一个正弦函数图形 在M文件编辑器中输入以下程序：
S2=b+c+d
S3=a-b-d
程序如下：
Function[s1,s2,s3]=abcdyunsuan(a,b,c,d) S1=a+b+c; S2=b+c+d; S3=a-b-d; 该函数文件的文件名应是？ 如何使用该函数？
例：设计一个函数文件，实现S=a+b+c-d的运算
3．M文件的管理
文件管理命令与功能
命令名 cd x=cd cd path delete wq dir matlabroot 实现功能 显示当前目录 返回当前工作目录到目录x 改变目录到path 删除文件wq.m 列出当前目录的文件 返回到matlab根目录
path
type wq what
显示或修改matlab的搜索路径
在命令窗口显示wq.m文件 显示当前目录的M文件和MAT文件
>> a=5, ↙ 执行后显示： a= 5 >> b=6; ↙ >> c=a*b 执行后显示： c= 30
1. 变量
变量的命名：
变量名必须以字母开头，之后可以是任意字母、 数字或下划线(不能超过19个字符)
变量名区分字母的大小写 变量中不能包含有标点符号
第一章MATLAB基础
1.1 MATLAB 介绍
运算符丰富。 3．运算符丰富。 Matlab是用C语言编写的，所以Matlab提供了和C语言几乎一样多的丰 是用C语言编写的，所以Matlab提供了和C Matlab提供了和 是用 富的运算符，而且还重载了一些运算符，给它们赋予了新的含义。 富的运算符，而且还重载了一些运算符，给它们赋予了新的含义。 例如： 例如：C=A*B B=C’ B=C x=A\ x=A\b 象的程序设计。 象的程序设计。 程序的可移植性好。 5．程序的可移植性好。 Matlab程序几乎不用修改就可以移植到其它的机型 程序几乎不用修改就可以移植到其它的机型 和操作系统中运行。 和操作系统中运行。 %矩阵的乘法 %求矩阵C的共轭复转置 求矩阵C Ax＝ %求Ax＝b的最小二乘解
1.1 MATLAB 介绍
二、MATLAB 平台的组成
Matlab语言 Matlab语言 Matlab是一种高级编程语言，它提供了多种数据类型、 Matlab是一种高级编程语言，它提供了多种数据类型、丰富的运算符 是一种高级编程语言 和程序控制语句供用户适用。用户可以根据需求，按照Matlab语言的 和程序控制语句供用户适用。用户可以根据需求，按照Matlab语言的 Matlab 约定，编程完成特定的工作。 约定，编程完成特定的工作。 Matlab集成工作环境 Matlab集成工作环境 Matlab集成工作环境包括程序编辑器、变量查看器、 Matlab集成工作环境包括程序编辑器、变量查看器、 集成工作环境包括程序编辑器 系统仿真器和帮助系统等。 系统仿真器和帮助系统等。用户在集成工作环境中 可以完成程序的编辑、运行和调试， 可以完成程序的编辑、运行和调试，输出和打印程 序的运行结果。 序的运行结果。
既具有结构化的控制语句（ ），又支持面向对 4．Matlab既具有结构化的控制语句（if、for、while），又支持面向对 既具有结构化的控制语句 if、for、while），
MATLAB基础知识及常用功能介绍
MATLAB基础知识及常用功能介绍第一章：MATLAB简介及安装MATLAB是一种强大且广泛应用的数值计算软件，它提供了许多用于科学计算和工程设计的功能。
MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的缩写，其主要特点是在操作矩阵和各种数学函数上非常高效。
要安装MATLAB，只需下载安装程序然后按照提示进行安装即可。
第二章：MATLAB基本操作在MATLAB中，可以使用各种命令来进行基本的数学运算，例如加减乘除、幂运算等。
此外，还可以定义变量、矩阵和向量，并进行复杂的数学运算。
提示：使用分号可以取消输出结果。
第三章：MATLAB脚本和函数脚本是一系列MATLAB命令的集合，可以保存并重复执行。
函数是一段具有输入和输出的可执行代码块，可以通过函数名和输入参数来调用。
编写脚本和函数有助于提高代码的可读性和可重复性。
第四章：MATLAB图形化界面MATLAB提供了图形化界面（GUI）工具箱，用于创建交互式应用程序和图形用户界面。
利用GUI工具箱，可以通过拖拽和放置的方式创建界面，并通过设置属性和回调函数实现交互功能。
第五章：MATLAB数据可视化MATLAB拥有丰富的数据可视化功能，可以将数据以各种图表形式呈现出来，如散点图、柱状图、曲线图等。
此外，还可以对图表进行自定义设置，如添加图例、调整轴范围、添加标题等。
第六章：MATLAB图像处理MATLAB提供了强大的图像处理工具箱，可以用于图像的滤波、锐化、模糊、边缘检测等操作。
此外，还可以进行图像的变换和特征提取，用于图像识别和分析。
第七章：MATLAB信号处理MATLAB信号处理工具箱提供了一系列用于处理、分析和合成信号的函数和工具。
可以进行信号滤波、频谱分析、时域分析等操作。
此外，还可以进行数字滤波器设计和滤波器实现。
第八章：MATLAB数学建模MATLAB是数学建模的重要工具，可以用于建立各种数学模型并进行仿真和优化。
可以利用MATLAB解方程、求解微分方程、进行符号计算等，用于解决各种实际问题。
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。
MATLAB 9.8 基础教程 第1章 基础入门
1.1.2 MATLAB系统结构
MATLAB系统由MATAB开发环境、MATLAB数学函数库、MATLAB语言、MATLAB图形处理系统 和MATLAB应用程序接口（API）五大部分构成。
1993年推出了基于PC平台的以Windows为操作系统平台的MATLAB 4.0版；
2006年起，每年推出两个版本，上半年推出的用a标识，下半年推出的用b标识；
2012年9月份开发的MATLAB 8.0（R2012b)，采用了全新的视图界面，具有MATLAB和 Simulink的重大更新，可显著提升用户的使用与导航体验，其包括64位和32位两个版本；
Symbolic Math
System Identification
Global Optimization 全局优化工具箱
Text Analytics
Image Acquisition 图像采集工具箱
Image Processing
图象处理工具箱
Instrument Control 仪表控制工具箱
LTE
开发环境
• 一套方便用户使用 的 MATLAB 函 数和 文件工具集，其中 许多工具是图形化 用户接口。它是一 个集成的用户工作 区，允许用户输入 输出数据，并提供 了M文件的集成编 译和调试环境，包 括 MATLAB 桌 面、 命令窗口、M文件 编辑调试器、工作 区浏览器和在线帮 助文档。
数学函数库
• 是数学算法的一个 巨大集合，包括初 等数学的基本算法 和高等数学、线性 代数等学科的复杂 算法等。用户直接 调用其函数就可进 行运算，它是 MATLAB系 统 的基 础组成部分。
matlab第1章 基础入门
1.5.2 标点符号的作用
名称 空格 逗号 点 分号 冒号 注释号 单引号 对 圆括号 方括号 花括号 续行号 , . ; : % ' ' ( ) [ ] { } ... 标点 作 用 用作输入量之间的分隔符；数组元素的分隔符
用作输入量之间的分隔符；用作数组元素分隔符；用作要显示计算结果的 命令 数值表示中，用作小数点；用于运算符号前，构成数组运算符；结构数组 中，结构变量名与元素名的连接 用作矩阵（数组）的行间分隔符；用作不显示计算结果的命令
3．打开已存在的M文件编辑器窗口
单击MATLAB界面工具栏上的en”对话框，填写所选文件名， 单击“打开”按钮，就可出现相应的M-文件编辑器。
1.4 MATLAB工作空间浏览器
1.4.1 Workspace工具栏功能 工作空间浏览器（Workspace）默认地放置于MATLAB 操作桌面的左上侧后台。点击桌面左上侧框下方外露的 “Workspace”窗标，可使工作空间浏览器出现在桌面的 前台。只需单击该窗口右上角的按钮，就可出现浮动的 工作空间浏览器窗口。“Workspace“窗口及工具栏图标 功能如图所示。
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1.1.2 MATLAB系统结构
MATLAB系统由MATAB开发环境、MATLAB数学函数 库、MATLAB语言、MATLAB图形处理系统和MATLAB 应用程序接口（API）五大部分构成。 1.1.3 MATLAB工具箱类型 数学、统计与优化 控制系统设计和分析 信号处理和通讯 图像处理与计算机视觉 计算金融 计算生物 并行计算 测试与测量 数据库访问与报告 代码生成和验证
1.1.5 MATLAB的特点
1．直译式的编程语言 2．代码短小高效 3．强大的科学计算与数据处理能力 4．先进绘图和数据可视化功能 5．可扩展性能 6．友好的工作平台和编程环境
第一章Matlab基础知识
函数功能 M行n列的零矩阵 N阶方阵 M行n列的元素为1的矩阵 M行n列的随机矩阵 M行n列的正态随机矩阵 N阶魔方矩阵 求矩阵A的平方根 求矩阵A的秩 求矩阵A的特征值
例4输入矩阵
例5生成4阶魔方矩阵。
例6生成服从N（0，1）正态分布的3行2列 矩阵。
例7输入矩阵 例8生成单位矩阵 例9生成三对角矩阵
明，也不需要指定维数。 当用户在命令窗口内输入一个新变量时，
Matlab会自动根据给变量所赋予的值或对 变量所进行的操作来确定变量的类型，并 给该变量分配适当的内存。 当用户输入的变量已存在时，则Matlab将使 用新输入的变量替换原来的变量。
变量命名规则： 1. 变量名应以字母开头 2. 变量名可以由字母、数字和下划线混合组
Matlab是一个异常庞大的软件系统，除了 包含内容十分丰富的数学软件外，还包括 信息工程与控制工程
数学软件：微积分、线性代数、积分变换 、复变函数等等纯数学的使用与计算函数
信息工程：信息处理、图象处理、小波分 析、神经网络等等
控制工程：系统识别、系统控制、模糊逻 辑与模糊推理等等
自6.0版本以后发展起来的硬件仿真
A(i:j) 表示数组中从第i到第j个数据值。
3. 矩阵的修改 矩阵元素的表示方法。
A为一个矩阵，如
则有
A(i,j) 表示矩阵A的第i行第j列元素
A(2,3)为43
A(:,j) 表示矩阵A的第j列元素
A(:,3)为21,43,9
A(i,:) 表示矩阵A的第i行元素
A(2,:)为56,5,43
A(:,:) 表示A所有的元素 A(:) 表示以A所有元素做成的一个列矩
阵
A(:)为
A(i)表示矩阵A(:)的第i个元素
第一章 MATLAB 基础
第1章 MATLAB 的环境1.1 MATLAB 简介● MATLAB(Matrix Laborator)是MathWorks 公司开发的科学与工程计算软件；● 广泛应用于自动控制、数学运算、信号分析、计算机技术、图像信号处理、财务分析、航天工业、汽车工业、生物医学工程、语音处理和雷达工程等行业； ● 国内外高校和研究部门科学研究的重要工具；● MATLAB 已成为数学计算工具方面事实上的标准。
MATLAB 功能和特点 1．功能强大(1) 运算功能强大● MATLAB 的数值运算要素不是单个数据，而是矩阵，运算包括加、减、乘、除、函数运算等，还能进行复数的直接运算；● 通过MATLAB 的符号工具箱，可以解决在数学、应用科学和工程计算领域中常常遇到的符号计算问题。
(2) 功能丰富的工具箱 大量针对各专业应用的工具箱的提供，使MATLAB 适用于不同领域。
(3) 文字处理功能强大MATLAB 的Notebook 为用户提供了强大的文字处理功能，允许用户从Word 访问MATLAB 的数值计算和可视化结果。
2．人机界面友好，编程效率高● 语言规则与笔算式相似，命令表达方式与标准的数学表达式非常相近。
● 解释方式工作的，键入算式无需编译立即得出结果，若有错误也立即做出反应，便于编程者立即改正。
3．强大而智能化的作图功能● 工程计算的结果可视化，使原始数据的关系更加清晰明了； ● 多种坐标系；● 能绘制三维坐标中的曲线和曲面。
4．可扩展性强包括基本部分和工具箱两大部分，具有良好的可扩展性，工具箱可以任意增减。
5. Simulink 动态仿真功能MATLAB 的Simulink 提供了动态仿真的功能，用户通过绘制框图来模拟一个线性、非线性、连续或离散的系统，通过Simulink 能够仿真并分析该系统。
【例1.1】计算51)3.0sin(21+=πy 的值在命令窗口中输入：>> y1=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5))y1 = 0.5000【例1.2】 计算7ln 1arcsin 3sin 2e -+π输入：>> sin(pi/3)+asin(1)-exp(2)*log(7)结果： ans =-11.94161.2 MATLAB 环境设置MATLAB 的界面更加方便，运行界面称为MATLAB 操作界面(MATLAB Desktop)，默认的操作界面如图1.1所示。
第1章matlab基础知识
2．Edit菜单
Undo：取消输入。 Redo：重新输入。 Cut：剪切。 Copy：复制。 Paste：粘贴。 Paste to Workspace：将所选内容粘贴到 工作空间。 Select All：全选。 Delete：删除。 Find：寻找。 Find Files：在指定的文件或路径中寻找。 Clear Command Window：清除命令窗口 中的显示。 Clear Command History：清除命令历史窗 口中的显示。 Clear Workspace：清除工作空间变量。
在命令窗口中运行的命令，都会被保留在Command History（命令历史）窗口中，并且标明指令运行 的日期和时间。
1.3.5 Workspace
用于存储各种变量 和结果的内存空间 ，其中显示了工作 空间中所有变量的 名称、大小、最大 及最小值，可以对 变量进行观察、编 辑、保存和删除等 操作。
（2）直观
程序语言设计符合人们的思维习惯和数学表达方式。 丰富的二、三维图形及动画，对计算结果进行可视化 显示，给用户以直观的认识。 Simulink的仿真环境，省去了用户画图布线的烦恼。
（3）简单
丰富的函数库和工具箱，使用户不必进行具体代码的 编写，只需调用简单的函数指令，就可以执行任务操 作，解决问题。 所有数值对象都默认以双精度浮点类型数组存储，无 须用户进行数据类型的声明和转换。
Save Layout：保存当前布局。 Organize Layout：组织布局。 Command Window：显示或隐藏命令窗口。 Command History：显示或隐藏命令历史窗口。 Current Folder：显示或隐藏当前文件夹。 Workspace：显示或隐藏工作空间。 Help：显示或隐藏帮助。 Profiler：显示或隐藏性能分析器。 File Exchange：用于实现文件的切换。 Editor：显示或隐藏编辑器。 Figures：显示或隐藏图形显示窗口。 Web Browser：打开网络浏览器。 Variable Editor：用于显示变量编辑器。 Comparison Tool：打开对照工具。 Toolbars：显示或隐藏工具栏。 Titles：显示或隐藏窗体标题。
第1章MATLAB基础
第1章 MATLAB 基础MA TLAB 作为线性系统的一种分析和仿真工具，是理工科大学生应该掌握的技术工具，它作为一种编程语言和可视化工具，它作为一种编程语言和可视化工具，可解决可解决工程、科学计算和数学学科中许多问题。
MA MATLAB TLAB 建立在向量、数组和矩阵的基础上，使用方便，人机界面直观，输出结果可视化。
矩阵是MA MATLAB TLAB 的核心。
1.1变量与函数1.1.1变量与数据（1）MA MATLAB TLAB 使用变量最常用的有数值数组(double array)和字符串(char array)两类。
所有数值变量以双精度(double)方式存储，不区分整数、实数、复数等，变量类型和数组大小也无须定义。
例：实数、复数等，变量类型和数组大小也无须定义。
例： >> a=2+3i a = 2.0000 + 3.0000i %复数复数 >> a1='This is a string' a1 = This is a string %字符串字符串 >> A=[1 2;3 4] A = 1 2 3 4 %二维数组，即矩阵二维数组，即矩阵（2）MA MATLABTLAB 中变量的命名规则是： 1）变量名必须是不含空格的单个词；）变量名必须是不含空格的单个词； 2）变量名区分大小写；）变量名区分大小写；3）变量名最多不超过31个字符，第31个字符之后的字符将被忽略；个字符之后的字符将被忽略； 4）变量名必须以字母打头，之后可以是任意字母、数字或下划线，变量名中不允许使用标点符号。
量名中不允许使用标点符号。
（3）特殊常量和变量如下表特殊常量和变量如下表特殊变量 取值特殊变量ans 用于结果的缺省变量名用于结果的缺省变量名pi 圆周率圆周率eps 计算机的最小数，当和1相加就产生一个比1大的数大的数 flops 浮点运算数浮点运算数inf 无穷大，如1/0 NaN 不定量，如0/0 i，j i=j=1-nargin 所用函数的输入变量数目所用函数的输入变量数目nargout 所用函数的输出变量数目所用函数的输出变量数目realmin 最小可用正实数最小可用正实数>> clear a A %清除a 和A >> a ??? Undefined function or variable 'a'. %说明a 已清除已清除 >> a1 a1 = This is a string %a1未清除未清除 >> clear %清除工作间所有变量（慎用！）注意clear 与菜单Edit\Clear session 的区别。
Matlab基础简介课件
一、Matlab的特点
强大的数值计算和工程运算功能
如求解线性方程组Ax=b,A为方阵，matlab中直接x=b/A即可得 结果。
高级图形和可视化数据处理能力 基于向量，数组和矩阵的高级程序设计语言，
语言简单，编程容易，边解释边执行，语法与C语言类似。
支持科学和工程计算标准的开放式可扩充结构
X=
-2.0000 1.0000
1.5000 -0.5000
矩阵元素的赋值与运算
Matlab允许用户对矩阵的单个元素进行赋值 和操作，Matlab此时命令方式为
X(i,j)=变量名
矩阵的行列式运算： a1=det(a)
矩阵的特征值及特征多项式（eig或eigs ）
求矩阵A的特征向量V及特征值D，满足A*V=V*D。其中D的对角线
E = [1 2;3 4]; F = [2 3;4 5]; G = E .* F
G= 26 12 20
矩阵与常数间的运算
常数与矩阵的运算即是同此矩阵各元 素之间进行运算
数除是指矩阵每个元素都除以此常数 ，因此常数只能作为除数。
矩阵的除法（左除“|”和右除“/”）
右除要作矩阵的逆然后再作矩阵的乘法，通常速度较快 左除不需要计算逆，直接进行除运算，可以避免被除矩
a=[1 2], b=[3 4] 则c=a.*b=[3 8]
.^ 为向量的乘方运算，例如
c=a.^2=[1 4]
b. 向量的除法运算
向量点积、叉积和混合积
点积：两个向量在其中一个向量方向上的投影的乘积
a=[1,2,3]; b=[3,4,5];
dot(a,b)
ans=
(相当于sum(a.*b))
26
对数等分向量的生成 y=logspace(x1,x2) 生成(1*50)维的对数等分向量，使得 y(1)=10^x1,y(50)=10^x2 y=logspace(x1,x2,n) 生成(1*n)维的对数等分向量，使得y(1)=10^x1,y(n)=10^x2 例：》a2=logspace(0,5,6) a2= 1 10 100 1000 10000 100000
第1章MATLAB操作基础00001
1.1.2 MATLAB的主要功能
• 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。
• 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。
MATLAB应用基础
• 32学时=16学时+16学时实验 • 基础（2学时）+实验（2学时） • 数值数组及其运算（2学时）+实验（2学时） • 数据和函数的可视化（4学时）+实验（4学时） • 数值计算（2学时）+实验（2学时） • 符号计算（4学时）+实验（2学时） • SIMMULINK交互式仿真集成环境（2学时）+实
验（4学时）
第1章 MATLAB操作基础
1.1 MATLAB概述 1.2 MATLAB的运行环境与安装 1.3 MATLAB集成环境 1.4 MATLAB帮助系统
Matlab 简介
• Matlab名字是由Matrix和Laboratory两个词的前三个字 母组合而成的,是由MathWorks公司于1982年推出的一 套高性能的数值计算和可视化数学软件。
%求根
• 例1-3 求积分 quad('x.*log(1+x)',0,1)
• 例1-4 求解线性方程组。 a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9]; b=[4;2;17]; x=inv(a)*b
1.2 MATLAB的运行环境与安装
• 1.2.1 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
第一章 MATLAB 的基础简介
第一章 MATLAB 基础简介三．MATLAB 的系统开发环境(System Developing Environment)1．操作桌面(Operating Desktop)（1）桌面布局：6个窗口（图示、操作演示）*命令窗口（Commend Window）*工作空间窗口（Workspace）*当前目录浏览器（Current Directory ）*命令历史窗口（Commend History ）*启动平台（Launch Pad）6.x版*帮助窗口（Help）*M文件优化器（Profiler）Profiler for Improving Performance：One way to improve the performance of your M-files is using profiling tools. MATLAB provides the M-file Profiler, a graphical user interface that is based on the results returned by the profile function. Use the Profiler to help you determine where you can modify your code to make performance improvements.窗口的切换、放大与关闭。
(switching, Amplification, tun-off) 7.0版Desktop菜单中的desktop layout菜单中提供的4种可选布局：*Default*Command Window Only* History and Command Window*All Tabbed（2）．菜单和工具栏；(Menu and toolbar)操作桌面上有6个菜单和带有10个快捷按钮的工具栏组，（图示、操作演示）（3）．改变桌面设置：(Setting) File 菜单中Preference对话框中设置（图示、操作演示）2. 命令窗口：(Command window)MATLAB的主要交互窗口。
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第一章知识要点
matlab第一章知识要点Matlab第一章知识要点第一章主要介绍了Matlab的基本概念和基本操作。
本文将围绕以下几个要点进行详细阐述。
一、Matlab的基本概念Matlab是一种用于科学计算和工程应用的高级编程语言和环境。
它的名称来源于Matrix Laboratory（矩阵实验室），因为Matlab最初是为数值计算和矩阵计算而设计的。
在Matlab中，数据以矩阵的形式存储和处理，这使得Matlab在数学运算和科学计算方面具有很大的优势。
二、Matlab的基本操作1. Matlab的界面Matlab的界面分为命令窗口、编辑窗口、工作区和命令历史窗口等几个部分。
命令窗口是用户与Matlab交互的主要界面，用户可以在命令窗口中输入和执行Matlab命令。
编辑窗口用于编写和编辑Matlab脚本文件，工作区用于显示当前Matlab的变量和数据，命令历史窗口用于查看之前执行的命令。
2. Matlab的基本命令Matlab提供了丰富的基本命令，用于完成各种数学运算、数据处理、图形绘制等任务。
例如，可以使用"disp"命令将文本或变量的值输出到命令窗口，使用"fprintf"命令将格式化的文本输出到文件，使用"sin"命令计算正弦值等。
3. Matlab的数据类型Matlab支持多种数据类型，包括数值型、字符型、逻辑型和结构型等。
数值型数据用于存储和处理数值，字符型数据用于存储和处理字符，逻辑型数据用于存储和处理逻辑值（真或假），结构型数据用于将不同类型的数据组合在一起。
4. Matlab的变量和赋值在Matlab中，可以使用变量来存储和处理数据。
变量的命名规则是以字母开头，后面可以跟字母、数字或下划线。
赋值操作用于将数据存储到变量中，可以使用等号（=）进行赋值。
5. Matlab的运算符Matlab提供了各种运算符，用于完成数学运算、逻辑运算和位运算等。
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1.2 MATLAB的主要功能
1. 数值计算和符号计算功能 2. 绘图功能 3. MATLAB语言体系 4. MATLAB工具箱
符号数学工具箱、SIMULINK仿真工具箱
控制系统工具箱、信号处理工具箱、图象 处理工具箱、通讯工具箱、系统辨识工具 箱、神经网络工具箱、金融工具箱等
1.3 MATLAB的运行环境与安装
1.8 MATLAB功能演示
例1.1 求解线性方程组 命令如下： a=[2,3,-1;8,2,3;45,3,9]; b=[2;4;23]; x=inv(a)*b
例1.2 绘制正弦曲线和余弦曲线。
命令如下： x=[0:0.5:360]*pi/180; plot(x,sin(x),x,cos(x)) ;
save 文件名 [变量名表] [-append][-ascii]
load 文件名 [变量名表] [-ascii]
2.3 MATLAB函数
名称 sin(x) 含义 正弦 名称 abs(x) 含义 绝对值 名称 round(x) 含义
cos(x)
tan(x) asin(x) atan(x)
余弦
正切 反正弦 反正切 双曲
2.5.2
数组元素的访问
（1）访问一个元素： x(i)表示访问数组x的第i个元素.
（2）访问一块元素： x(a ：b ：c)表示访问数组x的从第
a个元素开始，以步长为b到第c个Байду номын сангаас素（但不超过c），b
可以为负数，b缺省时为1. （3）直接使用元素编址序号. x([a b c d]) 表示提取数
组x的第a、b、c、d个元素构成一个新的数组
x=first：increment：last 创建从first开始，加increment计数，last结束的行向量
x=linspace(first，last，n） 创建从first开始，到last结束，有n个元素的行向量 x=logspace(first，last，n） 创建从开始，到结束，有n个元素的对数分隔行向量.
1.1 MATLAB的发展
1980 年 前 后 ， MATLAB 的 雏 形 ： LINPACK 和 EISPACK的接口程序。 1984 年成立 MathWorks 公司，推出 MATLAB 第 1 版 (DOS版)。 1993年推出4.0版。 1994年推出4.2版。 1997年推出5.0版。 1999年初推出5.3版。 2001年7月，推出6.1版。 2002年6月，推出6.5版。 2004年5月，推出最新版本7.0版。
例1.3 输入10个学生的成绩并对成绩按升序排序。
在MATLAB命令窗口输入： g=input('请输入学生成绩:'); g=sort(g)
二、 MATLAB数据
2.1 MATLAB数据的特点 2.2 变量和赋值 2.3 MATLAB函数 2.4 MATLAB运算 2.5 MATLAB数组 2.6 MATLAB矩阵 2. 7 字符串 2. 8 结构和单元
1 2 3 4 5 6 7 8 9
各运算符的优先级
运算符
（） .„ 正+ .* 加+ ： < & | „ 负.\ 减> .^ ~ ./ ^
优先级别
*
\
/
==
>=
<=
~=
2.5 MATLAB 数组
2.5.1 创建简单的数组
x=[a b c d e f ] 创建包含指定元素的行向量 x=first：last 创建从first开始，加1计数，到last结束的行向量
(2)路径浏览器的操作
1.7 MATLAB帮助系统
1.7.1 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。 2. lookfor命令 lookfor对搜索范围内的M文件进行关键字
搜索，条件比较宽松。
1.7.2 帮助窗口
1.7.3 帮助桌面
1.7.4 在线帮助页
2.2 变量和赋值
2.2.1 变量的命名 (1) 在MATLAB中，变量名是以字母开头，后接字 母、数字或下划线的字符序列，最多63个字符。 (2) 在MATLAB中，变量名区分字母的大小写。
MATLAB提供的标准函数名以及命令名必须用
小写字母。
2.2.2 赋值语句
MATLAB赋值语句有两种格式： (1) 变量=表达式
操作桌面的缺省外貌
1.4.2 退出 也有3种常见方法： (1) 在 MATLAB 命 令 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命令窗口的关闭按钮。
1.5 MATLAB命令窗口
1.5.1 菜单栏
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…）。
3. 命令行的编辑 MATLAB不但允许用户在指令窗中对输入的指令行 进行各种编辑和运行，而且允许用户对过去已经输入 的指令行进行回调、编辑和重运行。
在MATLAB 6.5命令窗口的菜单栏， 共包含File、Edit、View、Window和Help 等5个 菜单项。
1.5.2 工具栏
MATLAB 6.5命令窗口的工具栏共提供了10 个命令按钮。
1.5.3 命令编辑区
1. 命令编辑区的作用
命令编辑区用于输入命令和显示计算结果。
2. 命令行的输入规则
4. 常用操作系统命令
help：帮助命令；
version：显示当前使用的版本； pwd：给出当前的工作目录名； dir（ls）：显示当前目录下的所有文件清单； cd：改变目录；
what：列出当前目录下所有M文件、MAT文件和
MEX文件；
who(s)：列出当前工作空间里的变量名（详细信息）；
clock：显示时间； path（matlabpath）：显示当前搜索路径； getenv：显示当前路径； diary（on/off）：指令窗口实录命令； !：扩展运算符（执行DOS命令）； demo：打开演示程序；
2.1 MATLAB数据的特点
1．矩阵是MATLAB最基本、最重要的数据对象。
单个数据(标量)可以看成是矩阵的特例。 2．MATLAB数据类型
数值数据：双精度型、单精度数、带符号整数
和无符号整数。
字符数据。 结构(Structure)和单元(Cell)。
多维矩阵和稀疏矩阵(Sparse)。
angle(x)
sqrt(x) real(x) imag(x)
相位角
平方根 实部 虚部
fix(x)
floor(x) ceil(x) sign(x)
取整
符号 取余 质因数
sinh(x)
cosh(x) asinh(x)
conj(x)
exp(x) log(x)
共轭数
指数 自然对数
mod(x,y)
rem(x,y) factor(x)
第一章 MATLAB基础
一、MATLAB概述
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 MATLAB的发展 MATLAB的主要功能 MATLAB系统的运行环境与安装 MATLAB系统的启动与退出 MATLAB命令窗口 MATLAB文件管理 MATLAB帮助系统 MATLAB功能演示
[x(a) x(b)
x(c) x(d)].
2.5.3 数组的方向
前面例子中的数组都是一行数列，是行方向分布 的. 称之为行向量. 数组也可以是列向量，它的数组 操作和运算与行向量是一样的，唯一的区别是结果 以列形式显示. 产生列向量有两种方法： 直接产生 转置产生 例 例 c=[1；2；3；4] b=[1 2 3 4]; c=b‟
1.6 MATLAB文件管理
1.6.1 MATLAB的目录结构 1.6.2 MATLAB的搜索路径
1.6.3 用户目录的设置
将用户目录设置成当前目录使用cd命令。
注意：设置的当前目录只是在当前启动的
MATLAB 环境下有效，一旦 MATLAB 重新启
动，必须重新设置。
1.6.4
搜索路径的设置
1. 用path命令设置搜索路径 使用path命令可以把用户目录临时纳入搜索路径。 注意: 设置的搜索路径仅在当前启动的MATLAB环境 下有效，一旦MATLAB重新启动，必须重新设置。 2. 用路径浏览器设置搜索路径 路径浏览器可用来设置当前目录和永久性改变 搜索路径。 (1)路径浏览器的启动（File：set path）
注意: 预定义变量不能被删除。 2. 工作空间浏览器 (1) 工作空间浏览器的启动 (2) 工作空间浏览器的操作
3. 内存变量文件
(1) 利用MAT文件(.mat)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。
(2) MAT文件的生成和装入由save和load命令来完成。
常用格式为：
2.2.3 数据的输出格式
(1) MATLAB用十进制数表示一个常数，具体可采用
日常记数法和科学记数法两种表示方法。
(2) 数据输出时用户可以用format命令设置或改变数据
输出格式。format命令的格式为：
format 格式符 (3) format命令只影响数据输出格式，而不影响 数据的计算和存储。
(2) 表达式
一般地，运算结果在命令窗口中显示出来。如果 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。 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。