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1、MATLAB MATLAB 基本操作基本操作(參考資料：電腦在化工上之應用電腦在化工上之應用電腦在化工上之應用電腦在化工上之應用 逢甲大學陳奇中老師)Introduction to MATLABIntroduction to MATLAB MATLAB為美國Mathworks公司於1984年 所推出的數學科技運算軟體。其名稱來自 於MATrix LABobratory的縮寫，特長於矩 陣相關運算及各領域數值問題。目前最新 版本為7.11，本校計中版本為6.1與7.x，其 網站為http:/Why MATLAB ?Why MATLAB ? MATLAB是個直譯式高階語言，和其他常 見的C/C+、
2、JAVA及VB等高階語言比較起 來，MATLAB在程式撰寫及資訊視覺化視 窗這兩方面相當方便，初學者可說是一學 就會、入門輕鬆。MATLAB省略許多複雜 令人頭大的語法，採取接近人類思維的語 法，同時提供許多指令處理複雜運算。MATLAB MATLAB 特色特色特色特色特色特色特色特色 MATLAB目前已被廣泛應用於數學、工 程、物理、化學、醫學、金融、生物資訊 等領域有關數值計算問題。其主要特色有: 1.在矩陣及線性代數上，提供各種先進的库 算法則來做數值運算。 2. 簡單好學，語法簡單。 3. 程式重複使用方便且快速。MATLAB MATLAB 特色特色特色特色特色特色特色特色4. 提供非
3、常完備的數學函數，且能讓使用者 定義自己的函數。 5. 二、三維的繪圖功能強大，完整的資料視 覺化顯示功能，幫助使用者分析資料。 6. 提供超過40種以上的工具箱(ToolBox)， 包含各種控制、統計、通訊、訊號處理、 影像處理、神經網路、模糊邏輯、小波、 數為訊號處理、符號數學運算、以及生物 資訊等，可以幫助使用者處理相關領域問 題。參考書籍參考書籍參考書籍參考書籍參考書籍參考書籍參考書籍參考書籍 MATLAB程式設計程式設計程式設計程式設計【入門篇入門篇入門篇入門篇】, 作者作者作者作者: 張智張智張智張智 星星星星, 初版2004 年 9 月, 清蔚科技 出版 MATLAB在工程上的應
4、用在工程上的應用在工程上的應用在工程上的應用, 作者作者作者作者: 歐崇明歐崇明歐崇明歐崇明, 初版2005 年 10月 , 高立圖書 出版如何進入如何進入如何進入如何進入如何進入如何進入如何進入如何進入MATLABMATLAB？ step 1進入Windows step 2載入Matlab如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算？如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算？ 在MATLAB 命令視窗（Command Window） 內的提示符號（）之後輸入運算式，並按入 Enter 鍵即可。例如： (5*2+3.5)/5 ans
5、= 2.7000 若不想讓 MATLAB 每次都顯示運算結果，只 需在運算式最後加上分號（;）即可，例如： (5*2+3.5)/5;如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算？如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算如何做簡單數學運算？ Ex 1: 五隻雞和二隻兔，共幾隻腳？ chicken=5; rabbit=2; legs=chicken*2+rabbit*4執行結果執行結果執行結果執行結果 legs = 18 Ex 2: 求exp(-3)*cos(3)/asin(0.5)ans = -0.0941 Ex 3: 23=?23 ans = 8 NO
6、TE: 運算次序運算次序運算次序運算次序 / + -)5 . 0(sin/ ) 3cos(13e變數名稱限制變數名稱限制變數名稱限制變數名稱限制變數名稱限制變數名稱限制變數名稱限制變數名稱限制變數名稱小於等於變數名稱小於等於變數名稱小於等於變數名稱小於等於19191919字元字元字元字元 第一字元不能為數字第一字元不能為數字第一字元不能為數字第一字元不能為數字 字元大小寫表示不同意義字元大小寫表示不同意義字元大小寫表示不同意義字元大小寫表示不同意義 Ex1: c123 （o） 4c123（X） c_123（o） c-123（X）註註註註：MATLAB 在使用變數時，不需預先經過變數宣告 （Va
7、riable Declaration）的程序，而且所有數值變數均以 預設的double 資料型式儲存。特殊符號特殊符號特殊符號特殊符號特殊符號特殊符號特殊符號特殊符號註解註解註解註解 ；不顯示執行結果不顯示執行結果不顯示執行結果不顯示執行結果 連續連續連續連續Getting workspace informationGetting workspace information who%顯示變數名稱 whos%顯示變數名稱及其大小格式 dir %顯示所有檔案 what %顯示檔案.m或.mat clc%清除螢幕 clear%清除變數clear all%清除所有變數clear a b%清除變數 a
8、與 b常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數1. abs(x)% 取絕對值 2. acos(x)% 3. acosh(x)% 4. angle(x)% 複數的角度 5. asin(x)% 6. atan(x)% 7. atanh(x)%coscoscoscos ( ( ( () ) ) ) 1 1 1 1x x x xcoshcoshcoshcosh( ( ( () ) ) ) 1 1 1 1x x x xsinsinsinsin ( ( ( () ) ) ) 1 1 1 1x x x xtantantantan ( ( ( () )
9、) ) 1 1 1 1x x x xtanhtanhtanhtanh( ( ( () ) ) ) 1 1 1 1x x x x常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數8. ceil(x) % 取最接近且大於原數的整數 (無條件進入) 9.floor(x)% 取最接近且小於原數的整數 10. round(x) % 四捨五入（取至整數為止） 11. fix(x) % 無條件捨去 12. conj(x) % 共軛複數 13. cosh(x)% cosine hyperbolic function 14. exp(x)% exponential
10、: 15. real(x)% 取實部imag(x) 取虛部e e e ex x x x常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數常見數學函數16. log(x)% 17. log10(x)% 18. rem(x,y)% x/y的餘數 19. sign(x)% 取正負號 20. sin(x) 21. sinh(x) 22. sqrt(x)% 23. tan(x) 24. tanh(x)loglogloglogln ln ln lne e e ex x x xx x x x= = = =loglogloglog10101010x x x xx Ex1: 求
11、解求解求解求解分析 a=1; b=2; c=3; x1=(-b+sqrt(b2-4*a*c)/(2*a)x1 = -1.0000 + 1.4142i x2=(-b-sqrt(b2-4*a*c)/(2*a)x2 = -1.0000 - 1.4142i axbxc20+=xxbbac a1224 2,=有關複數之種種有關複數之種種有關複數之種種有關複數之種種有關複數之種種有關複數之種種有關複數之種種有關複數之種種(1) 內定符號 i及 jx=1+cos(2)*ix = 1.0000 - 0.4161i NOTE: 若若若若i 之前是數字則直接接之前是數字則直接接之前是數字則直接接之前是數字則直接接
12、i，若不是數字則要用若不是數字則要用若不是數字則要用若不是數字則要用*號號號號(2) 複數大小及角度abs(x) ,angle(x) (3) 實部及虛部real(x) , imag(x)(4) 複數之共軛複數conj(x)有何線上支援有何線上支援有何線上支援有何線上支援有何線上支援有何線上支援有何線上支援有何線上支援？ help：用來查詢已知指令的用法。 lookfor：用來尋找未知的指令。找到所需的指令 後，即可用 help 進一步找出其用法。 helpwin 或 helpdesk：產生線上支援視窗，其效 果和直接點選 MATLAB 命令視窗工作列的圖示是 一樣的。 doc：產生特定函數的線
13、上支援。向量如何處理向量如何處理向量如何處理向量如何處理向量如何處理向量如何處理向量如何處理向量如何處理？(1) 向量格式向量格式向量格式向量格式 Ex1:x=1 2 3x = 1 2 3x=pi/2 sqrt(2) 2x = 1.5708 1.4142 2.0000 (2) 向量之給法向量之給法向量之給法向量之給法 1. x=1 2 3 %13向量 2. x=1:1:3 or x=1:3 %增量為1x=起始值:增量:終值Ex1: 0取十點取十點取十點取十點 x=0:pi/9:pix = Columns 1 through 7 0 0.3491 0.6981 1.0472 1.3963 1.7
14、453 2.0944 Columns 8 through 10 2.4435 2.7925 3.1416 Ex2: 0取十點取十點取十點取十點x=linspace(0,pi,10)x = Columns 1 through 7 0 0.3491 0.6981 1.0472 1.3963 1.7453 2.0944 Columns 8 through 10 2.4435 2.7925 3.1416NOTE: x=linspace(起始值, 終值, 點數) = 98 97 96 95 94 93 92 90xi.e.,Ex3: 100102 取取取取11點點點點x=logspace(0,2,11)
15、x = Columns 1 through 7 1.0000 1.5849 2.5119 3.9811 6.3096 10.0000 15.8489 Columns 8 through 11 25.1189 39.8107 63.0957 100.0000i.e., x= 20 . 18 . 06 . 04 . 02 . 0010101010101010(3) 如何取出向量各位置之值如何取出向量各位置之值如何取出向量各位置之值如何取出向量各位置之值x=1 2 sqrt(2); x(3)ans = 1.4142 (4) 向量運算向量運算向量運算向量運算 x=1 2 3; y=cos(x) % note: y=向量向量向量向量y = 0.5403 -0.4161 -0.9900 Ex: 理
