《MATLAB编程基础第讲基础介绍与变量课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MATLAB编程基础第讲基础介绍与变量课件（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,一、MATLAB的发展历程,MATLAB MATrix LABoratory 20世纪七十年代后期：时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler教授用FORTRAN设计了一组程序接口，此即萌芽状态的MATLAB。 1984年成立了MathWorks公司，并把MATLAB正式推向市场。从这时起，MATLAB的内核采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数据图视功能。 进入20世纪九十年代的时候，MATLAB已经成为国际控制界公认的标准计算软件。,2,主要版本,1993年推出MATLAB4.0版本 （1）推出了SIMULINK。这是一个交互式操作的动态系统建模、仿真
2、、分析集成环境。（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。（3）推出了符号计算工具包。（4）Notebook 实现了MATLAB与Word的无缝连接。其升级版本MATLAB4.2c应用较广泛。 1997年，MATLAB5.0版问世，紧接着是5.1、5.2，以及和1999年春的5.3版，真正32位运算，功能强大，数值计算加快，拥有更丰富的数据类型和结构、更友善的面向对象、更加快速精良的图形可视、更广博的数学和数据分析资源、更多的应用开发工具。其中MATLAB5.3应用最广泛。 2001年推出了MATLAB6.0，直到现在广泛使用的MATL
3、AB 6.5，其界面有较大的改观，计算速度有了比较大的改善，增加了与Java的接口 。,3,二、MATLAB语言编程介绍,MATLAB中各种命令可以完成许多单一的任务，对于某些较为复杂的问题，仅靠现有的命令或函数来解决，往往是难以达到目的 。为此，要运用MATLAB编程语言编制程序，形成M-文件。 程序是使计算机完成各项运算的命令集，运行一个编制好的程序，计算机会从第一条命令行开始，一行接一行地执行相应的命令，直到终止。 程序一般包含：数据输入，数据处理和结果输出三部分，其中数据处理是核心。程序编写调试完成后，需要存盘，形成永久性文件，可以随时对它进行调用或修改。文件 名以字母开头，但不能用专
4、用变量名，如pi等。 MATLAB中每一个命令都是一个M-文件。,4,MATLAB命令简单介绍,MATLAB是建立在向量、数组和矩阵基础上的一种分析和仿真工具软件包，包含各种能够进行常规运算的“工具箱”，如常用的矩阵代数运算、数组运算、方程求根、优化计算及函数求导积分符号运算等；同时还提供了编程计算的编程特性，通过编程可以解决一些复杂的工程问题；也可绘制二维、三维图形，输出结果可视化。目前，已成为工程领域中较常用的软件工具包之一。,5,MATLAB应用与网上资源,工具箱 信号处理、神经网络、鲁棒控制、系统辨识、控制系统、图形处理、模糊逻辑、小波分析、金融管理、概率统计、非线性控制等。 网络资源
5、 ,6,MATLAB安装,软件要求 Windows: Linux: Adobe acrobat reader,7,MATLAB命令窗口,计算机安装好MATLAB之后，双击MATLAB图标，就可以进入命令窗口，此时意味着系统处于准备接受命令的状态，可以在命令窗口中直接输入命令语句。,8,MATLAB程序执行方式,立即执行, 3.5*6.2 ans = 21.7000 , exp(j*3*pi/4) ans = -0.7071 + 0.7071i ,9,MATLAB程序执行方式,立即执行,x=-2*pi:0.1:2*pi,y=sin(x),plot(x,y,r-d),10,通用命令 cd 显示或改
6、变工作目录 hold 图形保持开关 dir 显示目录下的文件disp 显示变量或文字内容 type 显示文件内容path 显示搜索目录 clear 清理内存变量save 保存内存变量到指定文件 clf 清除图形窗口load 加载指定文件的变量 pack 收集内存碎片diary 日志文件 clc 清除工作窗quit 退出MATLAB echo 工作窗信息显示开关！ 调用dos命令,11,clear x % 清除变量x，如果指令为clear x*，则为清除所有以x首字符的变量 who clear % 清除所有的变量,12,命令行键盘技巧,命令行键盘技巧 调用上一行home 光标置于当前行开头 调用
7、下一行end 光标置于当前行末尾 光标左移一个字符esc 清除当前输入行 光标右移一个字符del 删除光标处的字符 Ctrl 光标左移一个单词backspace 删除光标前的字符 Ctrl 光标右移一个单词altbackspace 恢复上一次的删除 CtrlC终止正在运行的程序（运行内部函数和MEX文件除外）,13,y1=sqrt(10)*sin(0.6*pi)/(2+sqrt(7) % 用“”调回上面输入的指令 y2=sqrt(10)*cos(0.6*pi)/(2+sqrt(7),14,标点 ： 具有多种应用功能. 小数点及域访问符 ；区分行，取消运行显示等 续行符 ，区分列，函数参数分隔符
8、% 注释标记 () 指定运算先后次序! 调用操作系统运算 矩阵定义标志 赋值标记 用于构成单元数组 字符串标示符,15,MATLAB搜索路径,MATLAB的一切操作都是在其搜索路径中进行的，如果调用的函数在搜索路径之外，系统将认为该函数不存在。 路径设置方法 1、通过对话框设置 在MATLAB主窗口菜单中【file】【set Path】选项。 2、path命令,16,MATLAB帮助,MATLAB Help 完善的HTML格式联机帮助系统，非常全面。使用方法： 1.从help菜单中选取； 2.在命令窗口中执行helpdesk或doc。 PDF文档 用Adobe acrobat reader阅读
9、。,17,Lookfor 根据用户提供的关键字搜索相关的函数。,?lookfor diff SETDIFF Set difference. DIFF Difference and approximate derivative. POLYDER Differentiate polynomial. ODE113 Solve non-stiff differential equations, variable order method. ODE15S Solve stiff differential equations, variable order method. ODE23 Solve non-
10、stiff differential equations, low order method. ODE23S Solve stiff differential equations, low order method. ,18,帮助机理 Help命令显示相应M文件的注释区 Lookfor命令搜索路径中每个M文件的第一行，扫描是否包含所要查询的字符串。,?help exa1 This is an example.,19,help eye % 显示eye函数帮助信息 lookfor inverse % 搜索inverse显示结果,20,其他帮助命令 Exist 变量检验函数 What 目录中文件列表
11、 Who 内存变量列表 Whos 内存变量详细信息 Which 确定文件位置,21,who % who查询的结果 Whos % whos查询的结果 % 这里大家直接在命令窗中试一下指令,22,Matlab的数据类型,变量 变量不需要事先声明，也不需要指定变量类型，它会自动根据所赋予变量的值或对变量的操作来确定变量的类型；赋值过程中，如果变量已存在，则用新值代替旧值，以新的类型代替旧的类型。 变量的命名规则： 变量名区分大小写； 变量名长度不超过63位，第63位之后的字符被忽略； 变量名以英文字母开头，变量名中可以包含字母、数字、下划线，但不能使用标点。 变量一般为局部变量，即仅在其调用的M文件
12、内部有效；若要定义全局变量，须在变量前加关键字global。,23,常量 matlab中预定义的一些特殊的量。 i,j 虚数单位Realmin 最小的正浮点数， pi 圆周率Realmax 最大的浮点数， eps 浮点运算的相对精度Inf 无穷大 NaN not a number ，不定值 例如： ?pi ans = 3.1416,24,矩阵输入,；，空格等用法,T=1 2 3;4 5 6;7 8 9 T=1,2,3;4,5,6;7,8,9 T=1 2 3;4 5 6; 7 8 9,25,?1/0 Warning: Divide by zero. ans = Inf ?0/0 Warning:
13、 Divide by zero. ans = NaN,26,定义变量时应避免与常量名相同，如果改变了某个常量的值，可以用clear命令来恢复。,?pi=1 pi = 1 ?clear pi ?pi ans = 3.1416,27,变量名判断,isvarname 8th_column %变量名第一个字母为数字，不正确 Ans=0,28,MATLAB中基本代数运算符,运算 符号 举例 加法，a+b + 5+3 减法，a-b - 5-3 乘法，ab * 5*3 除法，ab / or 48/4=448=12 乘幂，ab 52=25,29,数字变量 数字变量的运算,?258*369 ans = 9520
14、2,?x=258*369 x = 95202,?1233 ans = 1860867,?sqrt(ans) ans = 1.3641e+003,30,数字的输入输出格式 缺省为实数保留小数点后4位浮点数表示。 其输入格式与C语言一致： 如：9 -73 0.1999 1.475e6 输出格式由format命令控制，只是影响屏幕显示效果，不影响内部存储和计算。,?format long;pi ans = 3.14159265358979 ?format long e;pi ans = 3.141592653589793e+000 ?format long g;pi ans = 3.14159265
15、358979,31,MATLAB中数组、矩阵基本运算符,运算 符号 举例 加法，a+b + 1 2+3 4 1,2+3 减法，a-b - 1 2-3 4 1,2-3 乘法，a*b * 1,2*3 1,2*3,4 a.*b .* 1,2.*3,4=3,8 逆乘，左乘 ax=b x=ab=inv(a)*b 右乘 / xa=b x=b/a=b*inv(a) 乘幂，方阵的幂 a2=a*a 元素的幂 . a.2 x.3,32,变量及数组输入,MATLAB的变量及数组均是以向量或矩阵方式存储的 1：向量方式输入 x=1,2,3,4,5 %以向量（数组）方式给x赋值 y=(x(3)+x(5)/2*x(4) %调用x中的元素 z=sqrt(x) %每个元素开方 t=x %向量x的转置赋给t u=x*t %向量的内积（u为向量x的模的平方）,33,变量及数组输入,2：矩阵方式输入 a=1,2,3;4,5,6;7,8,0 %矩阵输入 （a为3阶方阵） b=366;804;351 %列矩阵输入 det(a) %方阵行列式 inv(a) %方阵的逆 x=ab %ax=b方程组的解 y=inv(a)*b %与x相同 disp(a,b,x) %显示矩阵,34,绘图,t = (1/16:1/8:1)*2*pi; x=sin(t)
