matlab使用简介

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1、MATLAB 软件使用简介MATLAB 是一个功能强大的常用数学软件, 它不但可以解决数学中的数值计算问题, 还可以解决符号演算问题, 并且能够方便地绘出各种函数图形。MATLAB 自 1984 年由美国的 MathWorks 公司推向市场以来，历经十几年的发展和竞争，现已成为国际最优秀的科技应用软件之一。这里主要以适用于 Windows 操作系统的 MATLAB5.3 版本向读者介绍 MATLAB 的使用命令和内容。一、MATLAB 的进入/退出MATLAB 的安装成功后, 系统会在 Windows【开始】菜单的【程序】子菜单中加入启动 MATLAB 命令的图标, 用鼠标单击它就可以启动 M

2、ATLAB 系统,见图 2.1。图 2.1 启动 MATLAB启动 MATLAB 后, 屏幕上出现 MATLAB 命令窗口:图 2.2 MATLAB 命令窗口图 2.2 的空白区域是 MATLAB 的工作区（命令输入区）, 在此可输入和执行命令。退出 MATLAB 系统像关闭 Word 文件一样, 只要用鼠标点击 MATLAB 系统集成界面右上角的关闭按钮即可。二、 MATLAB 操作的注意事项 在 MATLAB 工作区输入 MATLAB 命令后, 还须按下 Enter 键, MATLAB 才能执行你输入的 MATLAB命令, 否则 MATLAB 不执行你的命令。 MATLAB 是区分字母大小

3、写的。 一般，每输入一个命令并按下 Enter 键, 计算机就会显示此次输入的执行结果。(以下用表示回车)。如果用户不想计算机显示此次输入的结果，只要在所输入命令的后面再加上一个分号“；”即可以达到目的。如：x= 2 + 3 x=5 x = 2 + 3 ; 不显示结果 5 在 MATLAB 工作区如果一个表达式一行写不下，可以用在此行结尾处键入三个英文句号的方法达到换行的目的。如：q=56+sin(pi)+exp(3)+(1+2+3+4+5)/sin(x)-5x+1/2-567/(x+y) MATLAB 可以输入字母、汉字，但是标点符号必须在英文状态下书写。 MATLAB 中不需要专门定义变量

4、的类型，系统可以自动根据表达式的值或输入的值来确定变量的数据类型。 命令行与 M 文件中的百分号“%”标明注释。在语句行中百分号后面的语句被忽略而不被执行，在 M 文件中百分号后面的语句可以用 Help 命令打印出来。三、MATLAB 的变量与表达式 MATLAB 的变量名MATLAB 的变量名是用一个字母打头，后面最多跟 19 个字母或数字来定义的。如 x,y,ae3,d3er45都是合法的变量名。应该注意不要用 MATLAB 中的内部函数或命令名作为变量名。MATLAB 中的变量名是区分大小写字母的。如在 MATLAB 中，ab 与 Ab 表示两个不同的变量。列出当前工作空间中的变量命令为

5、Who 将内存中的当前变量以简单形式列出；Whos 列出当前内存变量的名称、大小、类型等信息；Clear 清除内存中的所有变量与函数。 MATLAB 的运算符数学运算符：+（加号） ，-（减号） ，*（乘号）, （左除）, / (右除) , (乘幂) 关系运算符： (大于), = (大于等于), = =(等于), = (不等于)逻辑运算符：&(逻辑与运算), |( 逻辑或运算), ( 逻辑非运算) MATLAB 的表达式及语句表达式由运算符、函数、变量名和数字组成的式子。MATLAB 语句由变量、表达式及 MATLAB 命令组成，用户输入的语句由 MATLAB 系统解释运行。MATLAB 语句

6、的 2 种最常见的形式为：形式 1：表达式形式 2：变量=表达式在第一种形式中，表达式运算后产生的结果如果为数值类型，系统自动赋值给变量 ans，并显示在屏幕上。例 1：用两种形式计算 36sin5e算术运算结果。解：Matlab 命令为形式 1：56+sin(pi)+exp(3) ans =1.5645e+004形式 2：a=56+sin(pi)+exp(3) a =1.5645e+004如果在表达式的后面加“；” ，有a=56+sin(pi)+exp(3)；执行后不显示运算结果。例 2：已知矩阵21,1BA，对它们做简单的关系与逻辑运算解：Matlab 命令为A=1,2;1,2; B=1,

7、1;2,2; C=(A.m如 a1.m, pp.m 等都是合法的 M 文件名。M 文件有两种运行方式：一是在命令窗口直接写文件名，按 Enter 键; 二是在编辑窗口打开菜单Tools，再单击 Run。M 文件保存的路径一定要在搜索路径上,否则 M 文件不能运行。以下例题中如果不做特别说明，都是以第一种方式运行的。例 15：用 M 命令文件画出衰减振荡曲线 teyt3sin及其它的包络线30tey。 的取值范围是4,0。解：步骤：1.打开 MATLAB 命令窗口，单击 File|New|Mfile(见图 2-3)打开编辑窗口；2.在编辑窗口逐行写下列语句；t=0:pi/50:4*pi;y0=e

8、xp(-t/3);y=exp(-t/3).*sin(3*t);plot(t,y,-r,t,y0,:b,t,-y0,:b)3.保存 M 文件，并且保存在搜索路径上，文件名为 a1.m;4.运行 M 文件。在命令窗口写 a1,并按 Enter 键，或者在编辑窗口打开菜单 Tools，在选择Run。图 2.5 衰减振荡曲线与包络 M 函数文件M 函数文件的一般形式为： function =()M 函数文件可以有多个因变量和多个自变量，当有多个因变量时用括起来。为了更好的理解函数文件，请看下例：例 16：设可逆方阵为 A，编写同时求 ,12A的 M 函数文件。解：步骤：1.打开 MATLAB 命令窗口

9、，单击 File|New|Mfile(见图 2-3)打开编辑窗口；2.在编辑窗口逐行写下列语句；function da,a2,inva,traa=comp4(x)%M 函数文件 comp4.m 同时求矩阵 x 的四个值%da 为矩阵 x 的行列式%a2 为矩阵 x 的平方%inva 为矩阵 x 的逆矩阵%traa 为矩阵 x 的转置da=det(x)a2=x2inva=inv(x)traa=x3.保存 M 函数文件，并且保存在搜索路径上，文件名为 comp4.m;4 命令窗口执行下列语句：A=1,2;5,8； %输入矩阵 A。comp4(A) %调用 comp4.m 函数计算矩阵 A 的 ,1

10、2。da =-2a2 =11 1845 74inva =-4.0000 1.00002.5000 -0.5000traa =1 52 8九、程序设计语句 for 循环for 循环的语句为：for i=表达式可执行语句 1.可执行语句 nend说明：（1）表达式是一个向量，可以是 m:n，m:s:n，也可以是字符串、字符串矩阵等。(2) for 循环的循环体中，可以多次嵌套 for 和其它的结构体。例 17：利用 for 循环求 1100 的整数之和。解:(1). 建立命令文件 exam1.m。%利用 for 循环求 1100 的整数之和sum=0;for i=1:100sum=sum+i; e

11、ndsum(2) 执行命令文件 exam1.m。exam1sum =5050例 18：利用 for 循环找出 100200 之间的所有素数。解: (1).建立命令文件 exam2.m。%利用 for 循环找出 100200 之间的所有素数disp(100200 之间的所有素数为：)for m=100:200k=fix(sqrt(m); %求 m 的算术平方根然后取整.for i=2:k+1if rem(m,i)=0 %求整数 m 与 i 的余数break;endendif i=k+1disp(int2str(m) %以字符串的形式显示素数.endend(2) 执行命令文件 exam2.m。ex

12、am2101 103 107 109 113 127 131 137 139 149 151 157 163 167 173 179 181 191 193 197 199说明:break 语句能在 for 循环和 while 循环中退出循环，继续执行循环后面的命令。 while 循环while 循环的语句为：while 表达式循环体语句end说明：表达式一般是由逻辑运算和关系运算以及一般的运算组成的表达式，以判断循环要继续进行还是要停止循环。只要表达式的值非零，即为逻辑为“真“，程序就继续循环，只要表达式的值为零就停止循环。例 19：利用 while 循环来计算 1!+2!+50！的值。解:

13、 (1).建立命令文件 exam3.m%利用 while 循环来计算 1!+2!+.+50！的值sum=0;i=1;while i=1 & x10 & x=30y=3*x-11elsey=sin(x)+log(x)end(2).调用 M 函数文件计算 )10(,3),2(.0fff 。result=yx(0.2),yx(2),yx(30),yx(10*pi)result =0.2000 3.0000 79.0000 3.4473 switch-case-end 分支Switch 语句的形式为：switch 表达式case 常量表达式 1语句块 1case 常量表达式 2语句块 2case 常量

14、表达式 n，常量表达式 n+1，语句块 notherwise语句块 n+1end功能：switch 语句后面的表达式可以为任何类型；每个 case 后面的常量表达式可以是多个，也可以是不同类型；与 if 语句不同的是，各个 case 和 otherwise 语句出现的先后顺序不会影响程序运行的结果。例 20: 编一个转换成绩等级的函数文件，其中成绩等级转换标准为考试成绩分数在90，100分显示优秀；在80，90)分显示良好；在60，80)分显示及格；在0，60)分显示不及格。解:(1).建立 M 函数文件 ff.mfunction result=ff(x)n=fix(x/10);switch

15、ncase 9,10disp(优秀)case 8disp(良好)case 6,7disp(及格)otherwisedisp(不及格)end(2).调用 M 函数文件判断 99 分,56 分,72 分各属于哪个范围.。ff(99) 优秀ff(56) 不及格ff(72) 及格十、 Matlab 绘图1plot(y)功能: 画一条或多条折线图。其中 y 是数值向量或数值矩阵。说明：当 y 是数值向量时，plot(y)在坐标系中顺序的用直线段连接顶点（i,y(i)）画出一条折线图;当 y是数值矩阵时，Matlab 为矩阵的每一列画出一条折线，绘图时，以矩阵 y 每列元素的相应行下标值为横坐标，以 y 的元素为纵坐标绘制的连线图。例 21：画出向量1,3,2,9,0.5折线图。解:MATLAB 命令为y=1,3,2,9,0.5;