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1、第二章 MATLAB基础仿真技术第二章 MATLAB基础本章主要内容如下：2.1概述2.2 MATLAB的工作环境2.3 MATLAB命令窗口的主要操作2.4m文件的编写与调试2.5 使用MATLAB帮助第二章 MATLAB基础仿真技术2.1 概述n MATLAB软件是由美国MathWorks公司推出的用于数值计 算和图形 处理的科学计算软件。n MATLAB是英文MATrix LABoratory(矩阵实验 室)两个词的前三个字 母组合而成的，它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言，着 重针对 科学计算、工程计算和绘图 的需求。n MATLAB编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一
2、致，区 别于其它高级语 言，具有用法简易、可灵活运用、程序结构强又兼 具延展性。 n MATLAB还可通过与CC+的扩展编程,实现对 外部硬件的通讯与控 制,从而使仿真和实验 有机地融合在一起。n MATLAB中的Simulink是一种高效的仿真工具,使得对机电系统的动 态仿真十分简单 易行。第二章 MATLAB基础仿真技术2.2 MATLAB工作环境n MATLAB的工作环境就是一系列便于使用MATLAB函数 和文件的工具。n 基本的工具包括启动和退出MATLAB，使用MATLAB 的桌面，使用MATLAB的函数，以及MATLAB的在线 帮助(Help)。n 其它的工具则有：工作空间、路径搜
3、索、文件操作、 数据输入输出、编辑和调试M文件以及改善M文件的 性能，资源控制系统的利用等。本节主要就MATLAB桌面(MATLAB Desktop)中的各 应用窗口的主要功能分别作一简单介绍。第二章 MATLAB基础仿真技术2.2.1 MATLAB桌面(MATLAB Desktop)点击图标 ,弹出右 下图所示MATLAB操 作桌面(MATLAB6.5) 。当前工 作路径当前窗口 移出桌面工作空间浏览间浏览 器（ Workspace Browser）历历史指令窗（ Conmand History）指令窗（Conmand Window ）在线帮助窗口调整轴第二章 MATLAB基础仿真技术2.2
4、.1 MATLAB桌面(MATLAB Desktop)交互界面分类类目录录窗（ Lauch Pad）当前目录浏览录浏览 器 (Current Directoy Browser)展开可见见目录录第二章 MATLAB基础仿真技术2.2.1 MATLAB桌面(MATLAB Desktop)当前目录浏览录浏览 器 (Current Directoy Browser)工作空间浏览间浏览 器（ Workspace Browser）历历史指令窗（ Conmand History）MATLAB7.0的操作桌面略有不同,其交互界面目录可点击桌面左 下角的Start弹出。第二章 MATLAB基础仿真技术MATLA
5、B7.0的操作桌面略有不同,其交互界面目录可点击桌面左下角 的Start弹出。第二章 MATLAB基础仿真技术2.2.2 指令窗口(Command Window)在指令窗口内执行的MATLAB主要操作有： n 运行函数和输入变量 n 控制输入和输出 n 执行程序，包括M文件和外部程序 n 保存一段日志 n 打开或关闭其他应用窗口 n 各应用窗口的参数选择在提示符后输 入变量和函数MATLAB显示结果第二章 MATLAB基础仿真技术2.2.3 历史指令窗口(Command Window)n历史指令窗记录 着用户在命令指令窗中所输入过的所有指令行，且 所有这些被记录 的指令行都能被复制，并送到指令
6、窗中再运行。第二章 MATLAB基础仿真技术2.2.4 当前目录浏览 器(Current Directory Browser)n 当前目录窗口中显示了 MATLAB当前工作目录 下的所有文件夹与文件 ，以便用户对 当前目录 下的文件进行管理。第二章 MATLAB基础仿真技术2.2.5 工作空工作空间浏览间浏览 器器(Workspace Browser)(Workspace Browser)n 工作空间由运行MATLAB的程 序或命令所生成的所有变量和 MATLAB本身提供的常量构成 。n MATLAB 6.x后才提供。早期 版本是在命令窗口中键入who 查看变量名，或者键入whos 命令查看变
7、量名、变量大小 和数据类型等内容。n工作空间窗口以列表形式显示了MATLAB工作区中当前所有变量的 名称及其属性，属性中包括了变量的类型、长度及其占用空间大小 .第二章 MATLAB基础仿真技术2.2.6 交互界面分类目录窗(Launch Pad)nMATLAB 6.x后具有交互界面分类目录窗口，其中提供了用户在机 器中已经安装的所有MATLAB工具包、演示及帮助信息的目录。第二章 MATLAB基础仿真技术2.2.7 文件编辑/调试器(Editor/debugger)nMATLAB通过自带的M文件编辑 /调试 器来创建和编辑 M文件。nM文件(带.m扩展名的文件)类似于其它高级语 言的源程序。
8、M文件 编辑 器可用来对M文件进行编辑 和交互调试 ，也可阅读 和编辑 其它ASC码文件。nM文件编辑 /调试 器窗口由菜单栏 、工具条和文本编辑 区组成，是 标准的windows 风格。第二章 MATLAB基础仿真技术2.2.7 文件编辑/调试器(Editor/debugger)n进入MATLAB文件编辑 器的方法如下：点击MATLAB桌面上的 图标 ，打开空白的M文件编辑 器 。n点击MATLAB桌面上的 图标 ，填写所选文件名后，再点 打开，即可展示相应 M文件编辑 器。 n用鼠标左键双击当前目录窗中的所需M文件，可直接引出相 应的M文件编辑 器。第二章 MATLAB基础仿真技术2.3
9、MATLAB指令窗口的主要操作2.3.1 数值、变量和表达式1. 数值 nMATLAB的数值采用习惯的十进制表示，以下记述 都是合法的：3，-99，0.001，9.578，1.3e-4， 2.78e232. 变量命名规则 n变量名、函数名对字母大小写敏感。MAY、may表示 不同变量。 n变量名第一个字母必须是英文字母，且不能超过31个 字符。 n变量名中不得包含空格、标点但可包含下连符，如 my_var 是合法的变量名。第二章 MATLAB基础仿真技术2.3.1 数值、变量和表达式3. MATLAB默认的预定义变量ans 计算结果的缺省变量名i或j 虚单元 pi 圆周率Inf 或 inf 无
10、穷大，如1/0NaN 或 nan 非数（不是一个数），如0/0realmax 最大正实数realmin 最小正实数n【说明】用户在编写指令和程序时，尽可能避免对 预定义变量重新赋值。第二章 MATLAB基础仿真技术2.3.1 数值、变量和表达式4. 运算符和表达式数学表达式运算符MATLAB表达式加a+b+a+b 减a-b-a-b 乘ab*a*b 除ab/或a/b或ba 幂ababn【说明】 所有运算定义在复数域上。 用“/”表示“左除”，“”表示“右除”。对标 量运算左、右除相同。第二章 MATLAB基础仿真技术2.3.2 指令窗操作1. 运行函数和键入变量n 在命令窗口的提示符“”下 ，可
11、以直接输入变量。 例如要创建一个3 3矩阵，只须在命令窗口中输入：A = 1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 10 回车后，命令窗口出现：A =1 2 34 5 67 8 10 n 在命令窗口的提示符“”下 ，如果要运行函数，只需 输入函数文件名，然后回车， MATLAB 就会显示运行 结果。第二章 MATLAB基础仿真技术2.3.2 指令窗操作2. 指令行中的部分标点符号名称标点作 用空格输入量之间、数组元素之间分隔符逗号，分隔符黑点.数值中表示小数点分号；不显示计算结果指令的“结尾”标志；数组行间分隔 符 注释号%注释行的“启首”标志圆括号（ ）数组援引时用方括号 输入数组时
12、用续行号由三个以上连续 黑点构成第二章 MATLAB基础仿真技术在指令窗中输入以下指令，观察运行结果：指令1：输入注释行，无 结果显示。指令2：输入代数运算式 ，并显示计算结果:- 0.8148（ans为MATLAB 默认结 果变量名）。指令3：输入代数运算式( 使用续行号)，并显示计 算结果：63。第二章 MATLAB基础仿真技术指令含 义指令含 义cd设置当前工作目录edit打开M文件编辑 器clf清除图形窗exit关闭/退出MATLABclc清除指令窗中显示内容quit关闭/退出MATLABclear清除MATLAB工作空间保存 的变量mkdir创建目录dir列出指定目录下的文件和子 目
13、录清单type显示指定M文件的内容2.3.2 指令窗操作3. 指令窗常用控制指令第二章 MATLAB基础仿真技术2.3.2 指令窗操作3. 指令窗指令行的编辑键名含 义指令含 义 前寻式调回已输入过的指 令行end使光标移到当前行的尾 端 后寻式调回已输入过的指 令行Delete删去光标右边的字符在当前行中左移光标Backspa ce删去光标左边的字符在当前行中右移光标PageUp前寻式翻阅当前窗中的 内容 Home 使光标移到当前行的首端PageDow n后寻式翻阅当前窗中的 内容n【说明】利用以上操作可对指令窗中已输入的指令进行编辑 。另外还 可结合历史指令窗完成指令的编辑 。第二章 MA
14、TLAB基础仿真技术2.4.1 m文件特点n文件的扩展名是“.m”。nMATLAB在运行m文件时只是从文件中读取一条条指令，送到 MATLAB中去执行。nm文件运行产生的变量都是驻留在MATLAB工作空间中（与在指令 窗中直接运行指令一样）。n该文件中指令形式和前后位置，与解决同一问题 在指令窗中输入的 指令没有任何区别。n为提高运算速度,编写m文件时应 尽量避免使用for、while语句。2.4 m文件的编写与调试m文件分为m脚本文件和m函数文件，m脚本文件可直接由 MATLAB解释执 行，而m函数文件则必须通过调 用执行。未加说明时 ，m文件通常是m指脚本文件。第二章 MATLAB基础仿真
15、技术2.4.2 m文件编写和运行n点击MATLAB桌面上 图标 ，弹出M文件编辑 器。n将指令写入M文件编辑调试 器的空白框中（通常在空白框第一行 写入包含文件名的注释）。n点击M文件编辑 器的 图标 ，并在保存对话 框中填写目录和文 件名，再按【保存】键，脚本文件即存于指定的目录上。2.4 m文件的编写与调试第二章 MATLAB基础仿真技术2.4.2 m文件编写和运行n选中M文件编辑 器下拉菜单项 【 Debug：Run】，即可执行该文件 。如果文件有错误 ，则会停在出错的指令行上，并在指令窗中指出 错误 的类型，和出错的位置。2.4 m文件的编写与调试第二章 MATLAB基础仿真技术2.5
16、 使用MATLAB帮助n 两个重要的帮助命令:1help命令n 使用方法：help 帮助主题，或lookfor 帮助主题“帮助主题”可以是命令名（函数名）、目录名或者部分路径 名。回车后，命令窗口中就会出现与帮助主题的“help” 有关 的内容。注意：命令窗口显示的MATLAB帮助信息中，是用大写字 母来突出函数名的，但在使用这些函数时，应该 用小写字母。 可用Ctrl+C终止显示。 2demo命令n 使用方法：命令窗口直接键入demo即可弹出help导航器， 从中可选择 各种演示程序。demo 命令对初学者非常有用，它提供了大量演示实例来 说明MATLAB的函数和工具箱的使用。第二章 MATLAB基础仿真
