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1、MATLAB与控制系统仿真实践,第1章 Matlab环境认识与操作,第1章Matlab环境认识与操作,1.1Matlab环境认识 1.1.1 命令窗口 1.1.2 命令历史记录窗口 1.1.3 工作空间 1.1.4 帮助窗口 1.1.5 图形窗口 1.1.6 编辑/调试窗口（Edit/Debug Window） 1.2matlab notebook及其使用 1.2.1 matlab notebook的启动 1.2.2 Notebook的菜单命令 1.2.3 输出单元的格式控制 1.2.4 使用M-book模板的若干参考技巧,MATLAB与控制系统仿真实践，,第1章Matlab环境认识与操作,M
2、atlab被称为是“The Language of Technical Computing”，面向理工科不同领域，功能强大，而且不断有新的工具箱添加。熟练掌握Matlab有助于更好地理解学科概念，方便计算。 本章首先对Matlab环境做初步认识，同时对涉及到的操作如寻求帮助、编辑/调试等进行介绍。此外，对notebook工具的使用进行了详细介绍。,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1Matlab环境认识,当按照软件说明安装好MATLAB后，启动的初始界面如下：,图1.1系统默认界面,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1Matlab环境认识,图1.2打开Desktop下拉菜单的界面,MA
3、TLAB与控制系统仿真实践，,1.1Matlab环境认识,从默认界面（图1.1）看，我们可以发现有命令窗口（Command Window）、命令历史记录窗口（Command History）、工作空间（Workspace）等。 如果打开Desktop下拉菜单（1.2），还可以调出其它如帮助窗口（Help）、图形窗口（Figure）、编辑/调试窗口（Editor）等等。下面通过示例做简单介绍。,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.1 命令窗口,在命令提示符后输入合法命令并回车，MATLAB即会自动执行并给出执行结果。 注：演示例1并说明,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.1 命令窗
4、口,对于长的命令，可以使用连接符.将断开的命令连起来。,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.1 命令窗口,注：演示例2,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.1 命令窗口,在使用连接符.时需特别注意的是，对于如单引号内的字符串必须在一行完全引起来，否则报错；此外，连接符.后的字符不再被识别。这几种情况均体现在例3中。 注：演示例3,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.1 命令窗口,对于一次输入多个命令语句的情况，可以使用Shift+Enter将多个命令语句连成一个语句段，matlab会一起执行这些命令。 注：演示例4,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.1 命令窗口,对于
5、多行语句的情况，最好使用m脚本文件或函数保存再运行。有关m文件的内容将在后面的章节中讲到。,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.2 命令历史记录窗口,显示最近命令窗口运行过的函数日志。,图1.4命令历史记录窗口,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.2 命令历史记录窗口,图1.5命令历史记录窗口的快捷操作菜单,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.2 命令历史记录窗口,图1.4显示了一段函数的历史记录。在此窗口中，可以进行如下操作： （1）执行先前运行过的函数语句 执行单条函数语句，直接双击函数语句即可； 执行多条函数语句，用Shift或Ctrl键配合鼠标左键选中多条函数语句，然
6、后点鼠标右键选Evaluate Selection项执行；,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.2 命令历史记录窗口,将待执行的函数语句拷贝到命令窗口中执行； 将待执行的函数语句生成m文件，方法是用Shift或Ctrl键配合鼠标左键选中多条函数语句，然后点鼠标右键选Create M-File项。此时系统启动编辑器并打开一个包含选中函数语句的m文件。可以直接运行。,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.2 命令历史记录窗口,（2）删除命令历史记录 可以使用图1.5的不同选项进行删除操作。 Delete Selection:删除选中的函数语句； Delete to Selection：删
7、除选中的函数语句以上的所有函数语句； Clear Entire History：删除窗口所有函数语句记录。 有关历史记录窗口的操作读者可亲自尝试。,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.3 工作空间,如前所述，在运行程序时，其变量即被加入到工作空间中。工作空间正是这样一个集合，包含了matlab程序运行中的变量和结果、matlab提供的常量等。 需要注意的是，命令窗口执行的命令和脚本文件共享基本的工作空间，因此也共享变量。但与此不同的是，matlab函数文件执行中有自己独立的工作空间。这在matlab函数部分做介绍。,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.3 工作空间,工作空间中变量的
8、编辑与查看可以采取命令方式，也可采用图形化的方式。 （1）命令方式：用who或whos命令 它们的区别在于who仅给出变量的名称清单，而whos则给出所有变量的详细信息。 注：演示例5,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.3 工作空间,删除工作空间中的某个变量可用clear命令。 clear var1 var2 ：删除指定的变量。 clear variables：删除所有变量。,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.3 工作空间,（2）图形化方式：使用workspace窗口 打开workspace的方法很多。一种是直接双击workspace标题即可最大化其窗口（图1.6）。由图可以看
9、出，其显示内容和whos命令执行结果一样的。workspace优点是：,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.3 工作空间,可以将工作空间中的所有变量保存至一个文件中。待启动系统后再将文件重新装载。这样，就不至于因关闭系统而导致工作空间的变量消失。 可以编辑任一变量。双击工作空间中的任一变量，可打开Array Editor窗口。此时即可查看变量的具体值，甚至改变其值。,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.3 工作空间,切换基本工作空间和函数工作空间。在函数调试状态下，可以通过Stack域选择查看基本工作空间变量还是函数的工作空间变量。,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.3 工
10、作空间,图1.6workspace窗口,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.4 帮助窗口,帮助对于使用者来说，意义重大。掌握获取帮助的不同使用方法应得到足够的重视。类似工作空间的操作，也可以分为图形化的方式和命令方式。,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.4 帮助窗口,（1）图形化的帮助窗口 点击系统界面上的，或是使用命令helpwin，helpdesk都可以打开如图1.7的帮助界面。其文档结构与windows系统标准界面相同，很方便使用。读者可点击窗口左侧目录进入一看究竟。,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.4 帮助窗口,图1.7workspace窗口,MATLAB与控制
11、系统仿真实践，,1.1.4 帮助窗口,图1.8inv()函数的帮助窗口,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.4 帮助窗口,docfunction name命令则可打开帮助窗口并指向具体的函数文档。图1.8是使用doc inv所调出的窗口，显示了inv()函数的详细帮助信息。 （2）命令方式：使用help,help function name或lookfor命令,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.4 帮助窗口, help HELP topics: My DocumentsMATLAB - (No table of contents file) matlabgeneral - Gen
12、eral purpose commands. matlabops - Operators and special characters. help sum SUM Sum of elements. S = SUM(X) is the sum of the elements of the vector X. ,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.4 帮助窗口,相信读者会从以上显示的结果感受到help, help function name这2种方式的区别。前者列出所有帮助主题；后者则列出具体函数的详细帮助文档。后者还可显示某一类函数信息。如我们想查看matlab的通用功能函数，通过help
13、 path实现。,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.4 帮助窗口, help matlabgeneral General purpose commands. MATLAB Version 7.4 (R2007a) 01-Feb-2007 General information. syntax - Help on MATLAB command syntax. demo - Run demonstrations. ver - MATLAB, Simulink and toolbox version information. version - MATLAB version informat
14、ion. verLessThan - Compare version of toolbox to specified version string.,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.4 帮助窗口,Managing the workspace. who - List current variables. whos - List current variables, long form. clear - Clear variables and functions from memory. pack - Consolidate workspace memory. load - Load w
15、orkspace variables from disk. save - Save workspace variables to disk. saveas - Save Figure or model to desired output format. memory - Help for memory limitations. recycle - Set option to move deleted files to recycle folder. quit - Quit MATLAB session. exit - Exit from MATLAB.,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1
16、.4 帮助窗口,help命令可用于查询具体确定的函数帮助文档。与help 命令不同，lookfor命令则是就帮助文档中的H1行进行关键字查询。从中可以看出，lookfor查询结果可能不够精确，但对于不能确定函数名时，却大有用处。有人把lookfor命令比作matlab中的google或baidu，一点也不为过。,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.4 帮助窗口,注：演示例6 查询矩阵转置的函数帮助文件。,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.4 帮助窗口,也可使用type 命令查看函数的源代码供自己分析。这对提高编程能力大有好处。 在程序设计过程中，经常需要详细了解某个函数的具体使用方法。因此，掌握从matlab中寻求帮助的方法至关重要。,MATLAB与控制系统仿真实践，,1.1.5 图形窗口,matlab用来直接输出图形的窗口。有关图形窗口的操作，我们在后面绘图一章将有详细说明。这里给出一个
