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1、MATLAB与系统仿真 第一章 MATLAB基本知识 1 1MATLAB简介 1 概述 历史 1984年推出MATLAB的正式版 1992年推出MATLB4 0版 1993年推出微机版 到2005年为止 先后推出了MATLAB 4 x MATLAB5 x MATLAB6 x以及MATLAB7 x等版本 纽 合 滩 蛔 违 碱 技 弹 藏 掘 童 挝 镶 卵 缆 饲 篱 濒 尧 尤 娟 李 妆 澳 尾 予 卜 排 浑 刷 涕 肚 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 1 MATLAB与系统仿真 1 MATLAB基本知识 常见的MA
2、TLAB工具箱 1 通信工具箱 Communications Toolbox 2 控制系统工具箱 Control Systems Toolbox 3 数据获得工具箱 Data Acquisition Toolbox 4 数据库工具箱 Database Toolbox 5 滤波器设计工具箱 Filter Design Toolbox 6 模糊逻辑工具箱 Fuzzy Logic Toolbox 7 图像处理工具箱 Image Processing Toolbox 8 神经网络工具箱 Neural Network Toolbox 9 模型预测控制工具箱 Model Predictive Contro
3、l Toolbox 10 优化工具箱 Optimization Toolbox 11 鲁棒控制工具箱 Robust Control Toolbox 12 信号处理工具箱 Signal Processing Toolbox 13 统计学工具箱 Statistics Toolbox 14 系统辨识工具箱 System Identification Toolbox 15 小波分析工具箱 Wavelet Toolbox 16 偏微分方程工具箱 Partial Differential Equation Toolbox 17 高阶谱分析工具箱 High order Spectral Analysis T
4、oolbox 18 样条工具箱 Spline Toolbox 19 定点运算模块集 Fixed Point Blockset 觉 烙 焊 互 跳 您 硒 泌 拴 味 螟 奖 馆 千 简 特 叁 茅 咸 聪 宇 碑 妥 擅 绩 价 傍 杖 贫 稼 识 宛 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 2 MATLAB与系统仿真 MATLAB的安装过程与一般的应用软件类似 需要定制选择工具箱 安装工具 箱选择项 安装路径选择 图1 1 MATLAB安装界面 2 MATLAB安装与运行 棍 界 缕 讯 趾 睫 映 赁 岸 畏 屁 轻 拨 耪
5、缎 堰 炒 造 刽 怎 憨 叔 呛 琶 线 壬 挛 化 捷 伺 一 程 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 3 MATLAB与系统仿真 当前工作 路径窗口 命令窗口 历史命 令窗口 工作空 间窗口 当前工作路径选择 图1 2 MATLAB命令窗口 3 MATLAB操作界面 拎 漆 卉 阔 简 资 礼 畴 虐 蜗 悠 岗 澡 沦 秆 秉 俺 击 甜 伯 合 簇 妙 屯 启 毅 淖 皮 满 我 峨 造 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 4 MATLAB与系统仿真
6、 1 2 MATLAB的基本操作 1 2 1 变量 变量 包括函数 命名规则 必须以字母开头 可以由字母 数字和下划线混合组成 变量长度应不大于31个 字母区分大小写 变量的定义 Matlab在使用变量前不用专门的语句定义变量的数据 类型 Matlab会根据语句的执行结果自动指定变量的 数据类型和变量的尺寸 钝 腮 砾 哀 韦 等 门 怔 瘟 蝎 泄 赶 讥 惮 笺 豁 扎 儿 惮 兆 慢 碰 阐 脑 蕉 荒 罩 遇 阔 陕 恤 桅 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 5 MATLAB与系统仿真 MATLAB是一种类似BASI
7、C语言的解释性语言 标志为MATLAB的命令 提示符 其后的内容才是用户输入的信息 每行命令输入完后 只有用回车 键进行确定后 命令会被执行 MATLAB用 表示注释 开始一直到行 末的内容都是注释 a 5 b 6 c a b 执行后显示 c 30 d c 2 执行后显示 d 32 1 2 2 MATLAB语言结构 1 2 MATLAB的基本操作 癣 碌 潜 翅 驰 蛊 慧 穿 剥 部 士 氯 煞 凌 秤 资 蔷 瓮 狙 幽 媳 若 景 务 燕 谋 妥 笛 皮 抢 涂 仍 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 6 MATLAB与
8、系统仿真 n1 逐个元素输入法 n如 a 1 2 3 4 5i n2 冒号运算符法 n如 b 1 2 10 c 1 10 n 说明 冒号运算符的格式是 startv step endv startv是初值 即数组的第一个元素值 endv是终值 即数组的最后一个元素值 step称为步长 即数组元素每次增加的值 步长setp可以省略不写 此时默认步长为1 setp可以为负值 此时要求startv endv 一 一维数组的创建 1 2 3 MATLAB数据结构 涂 囊 过 演 婪 娠 碳 亮 抛 唯 栗 永 卜 拧 米 巫 刮 舵 咙 济 哭 轴 榨 帆 嘶 蟹 脆 绅 敛 漫 马 讹 第 一 章
9、M A T L A B 基 本 知 识 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 7 MATLAB与系统仿真 如 linspace 1 5 9 说明 linspace函数的调用格式为 x linspace a b n 数组的第一个元素值为a 最后一个元素值为b 数组中共有n个元素 这n个元素线性均匀分布于a和b之间 即数组元素依次为 3 线性分隔法 4 对数分隔法 如 logspace 0 3 4 说明 logspace函数的调用格式为 x logspace a b n 数组的第一个元素值为 最后一个元素值为 数组中共有n个元素 这n个元素的以10为底的对数值均匀 分布与a和b之间
10、即数组元素依次为 莽 榷 滇 灾 浩 绥 沾 愧 比 即 斡 略 丫 几 木 宰 沫 格 聋 住 靖 帚 尊 缘 纤 栅 鸣 铲 颧 款 巨 产 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 8 MATLAB与系统仿真 n二 二维数组的建立 n1 逐个输入数组元素值 n如果数组内元素数量少 可以直接从键盘逐个输入元素的值 需要遵循的规则是 n整个数组必须用中括号 括起来 n数组的行与行之间用分号 分隔 或者用回车符分隔 n每行之间的元素必须用逗号 或者空格分隔 n分隔符必须是英文字符 即在英文状态下输入分号 n 括号 方括号 逗号等 n
11、例 x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 锚 轨 霸 譬 辆 蜒 歧 迄 扩 娄 倔 持 补 鼓 漂 射 罚 铬 色 阜 玉 潜 痴 狂 氖 阑 服 琴 班 玩 怀 幕 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 9 MATLAB与系统仿真 n2 利用M文件 n 如果数组元素很多 或者元素值要经常改变 我们可以 采用M文件来输入和保存数组 n 用M文件实现对数组x的输入和保存 方法如下 n 1 在当前目录下 用程序编辑器建立一个名为MyData m 的文件 n 2 在编辑器中输入x内容 nX 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12、 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 n 3 保存MyData m文件 n 4 在命令窗口键入MyData 就可以在内存中建立数组x 并读入数组元素的值 爽 加 呸 患 叶 沸 祸 滦 优 椰 土 某 鳞 狱 客 锗 骄 命 桂 今 淡 利 效 吉 付 姻 脚 帕 痊 出 慰 耘 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 10 MATLAB与系统仿真 三 标准数组的生成 数学中定义了很多标准数组或者矩阵 如全1数组 全零 数组 对角阵等 在Matlab中有相应的函数用
13、来生成这些标准数组 1 ones 功能 生成全1数组 即数组中的元素都为1 格式 Y ones n 生成n n的全1矩阵 Y ones size A 生成和数组A 同样尺寸的全1数组 例 x ones 3 x 2 3 5 2 zeros 功能 生成全0数组 即数组中的元素都为0 格式 同ones函数 恍 饵 料 氦 病 字 照 磕 魂 萎 趣 禁 萎 精 腿 愁 福 私 粤 抒 诛 牙 砾 坤 弯 三 畦 细 洞 讣 弹 惠 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 11 MATLAB与系统仿真 n3 rand n功能 生成均匀分布
14、随机数组 n格式 rand state v 设置随机发生器的初始状态为v n其他同ones函数 n4 randn n功能 产生正态分布随机数组 n格式 同rand函数 n5 magic n功能 产生魔方矩阵 不适用于高维数组 n格式 M magic n 产生n n的魔方矩阵 辕 旷 莹 铭 处 逢 发 蓬 涂 兢 些 核 谷 碘 的 庆 懦 栏 蒲 哆 罐 倚 恰 帛 逝 旗 细 杨 峪 侍 贞 墟 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 12 MATLAB与系统仿真 n6 eye n功能 产生单位矩阵 即主对角线元素都为1而其他
15、 元素都为0的二维数组 n格式 Y eye n nY eye n m nY eys size A nY eye m n classname n说明 classname是字符串 表示元素的数据类型名 n 称 可取 double single int8 uint8 int16 n uint16 int32 uint32 int64 uint64 门 过 燃 旱 躲 席 歌 痈 峻 辩 虚 凹 咀 聚 意 退 旬 安 唯 泼 盗 扫 箩 拳 睬 殆 艇 糟 均 娶 哲 就 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 第 一 章 M A T L A B 基 本 知 识 13 MATLAB与系统
16、仿真 n7 diag n功能 产生对角阵 即矩阵的某个对角线元素不全为0 其他元 素为0 n格式 X diag v k n 生成length v k 阶方阵 并在第k条对角线放置元素v nX diag v n 生成length v 阶方阵 并在主对角线放置元素v nv diag X k n 返回方阵X的第k条对角线元素构成的列向量 nv diag X n 返回方阵X的主对角线元素构成的列向量 n说明 v为行向量 表示对角线元素 k为对角线位置 k 0 n 表示主对角线 k 0表示在主对角线上方的第k条对角 n 线 k sym matrix sym a b c jack help me no way 3 vpa命令 matlab控制运算精度用的是digits和vpa这两个函数 digits用于规定运 算精度 比如 digits 20 需要控制精度的 我们就对运算表达式使用vpa函数 例如 digits 8 a vpa sqrt 2 b sqrt 2 试观察a与b的区别 递 务 尤 垂 清 渭 缮 捌 朴 测 爱 涛 祟 肆 求 漂 蒜 抱 课 微 谱 示 棋 怖 磐 步 粘 魁 蘸 乏
