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1、天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院科学计算工具软件科学计算工具软件MATLAB 7天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*2MATLABMATLAB程序设计程序设计MATLABMATLAB符号计算符号计算 MATLABMATLAB文件操作文件操作天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*3n M文件n 程序控制结构n 函数文件n 程序举例n 程序调试MATLABMATLAB程序
2、设计程序设计天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*43.1M文件 3.1.1M文件概述用MATLAB语言编写的程序，称为M 文件。M文件可以根据调用方式的不同分 为两类：命令文件(Script File)和函数文件 (Function File)。天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*5例 分别建立命令文件和函数文件，将华 氏温度f转换为摄氏温度c。 程序1： 首先建立命令文件并以文件名f2c.m存盘。 clear; %清除工作空间中的变量 f=input(I
3、nput Fahrenheit temperature：); c=5*(f-32)/9然后在MATLAB的命令窗口中输入f2c，将 会执行该命令文件，执行情况为： Input Fahrenheit temperature：73 c =22.7778天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*6程序2：首先建立函数文件f2c1.m。 function c=f2c(f) c=5*(f-32)/9然后在MATLAB的命令窗口调用该函数文件。 clear; y=input(Input Fahrenheit temperature：); x=
4、f2c1(y); 输出情况为： Input Fahrenheit temperature：70 x =21.1111天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*73.1.2 M文件的建立与打开M文件是一个文本文件，它可以用任何编辑程 序来建立和编辑，而一般常用且最为方便的是使 用MATLAB提供的文本编辑器。 1. 建立新的M文件为建立新的M文件，启动MATLAB文本编辑器有 3种方法：(1) 菜单操作。从MATLAB主窗口的File菜单中选 择New菜单项，再选择Script或Function ，屏幕上 将出现MATLAB 文本编
5、辑器窗口。(2) 命令操作。在MATLAB命令窗口输入命令edit ，启动MATLAB文本编辑器后，输入M文件的内 容并存盘。(3) 命令按钮操作。单击MATLAB主窗口工具栏 上的new Script 命令按钮，启动MATLAB文本 编辑器后，输入M文件的内容并存盘。天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*82. 打开已有的M文件打开已有的M文件，也有3种方法：(1) 菜单操作。从MATLAB主窗口的File菜单中 选择Open命令，则屏幕出现Open对话框。(2) 命令操作。在MATLAB命令窗口输入命令： edit 文件名
6、，则打开指定的M文件。(3) 命令按钮操作。单击MATLAB主窗口工具栏 上的Open File命令按钮，再从弹出的对话框中选 择所需打开的M文件。(4) 直接点击current folder下的.m文件。天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*93.2 程序控制结构 3.2.1 顺序结构 1. 数据的输入（举例3-2examp3_2.m）从键盘输入数据，则可以使用input函数来 进行，该函数的调用格式为：A=input(提示信息，选项)；其中提示信息为一个字符串，用于提示用 户输入什么样的数据。如果在input函数调用时采用
7、s选项，则允 许用户输入一个字符串。例如，想输入一 个人的姓名，可采用命令：xm=input(Whats your name?,s);天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系例3-2examp3_2.ma=input(a=?); b=input(b=?); c=input(c=?); d=b*b-4*a*c; x=(-b+sqrt(d)/(2*a),(-b-sqrt(d)/(2*a)examp3_2.m: examp3_2 a=?1 b=?2 c=?3x =-1.0000 + 1.4142i -1.0000 - 1.4142ima
8、tlab:天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*112. 数据的输出（举例3-3examp3_3.m）MATLAB提供的命令窗口输出函数主要有 disp函数，其调用格式为:disp(输出项)其中输出项既可以为字符串，也可以为矩阵。A=Hello,MATLAB; disp(A)examp3_3.m examp3_3 Hello,MATLABmatlab:天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*12例3-4 输入x,y的值，并将它们的值互 换后输出。程序如下：x=i
9、nput(Input x please.);y=input(Input y please.);z=x;x=y;y=z;disp (x);disp (y); examp3_4 Input x please.4 Input y please.554examp3_4.mmatlab:天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*133. 程序的暂停暂停程序的执行可以使用pause函数， 其调用格式为：pause(延迟秒数)如果省略延迟时间，直接使用pause，则将 暂停程序，直到用户按任一键后程序继续执 行。若要强行中止程序的运行可使用Ct
10、rl+C命 令。天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*143.2.2 选择结构1. if语句在MATLAB中，if语句有3种格式。(1) 单分支if语句：if 条件语句组end当条件成立时，则执行语句组，执行完之 后继续执行if语句的后继语句，若条件不成 立，则直接执行if语句的后继语句。天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*15(2) 双分支if语句：if 条件语句组1else语句组2end当条件成立时，执行语句组1，否则执行 语句组2，语句组1或语句组2执
11、行后，再执 行if语句的后继语句。天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*16例3-5 计算分段函数的值。程序如下：x=input(请输入x的值:);if x examp3_5 请输入x的值:5y =1.1562examp3_5.mmatlab:天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*17if 条件1语句组1elseif 条件2语句组2elseif 条件m语句组melse语句组nend 语句用于实现多分支选择结构。(3) (3) 多分支多分支if if语句：语句：
12、天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*182. switch语句switch语句根据表达式的取值不同，分别执行不 同的语句，其语句格式为：switch 表达式 case 表达式1语句组1case 表达式2语句组2case case 表达式表达式mm语句组语句组mmotherwise otherwise语句组语句组n nend end天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*19当表达式的值等于表达式1的值时， 执行语句组1，当表达式的值等于表达式 2的值时，执行语
13、句组2，当表达式 的值等于表达式m的值时，执行语句组 m，当表达式的值不等于case所列的表 达式的值时，执行语句组n。当任意一个 分支的语句执行完后，直接执行switch 语句的下一句。天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*20例3-6 某商场对顾客所购买的商品实行打 折销售，标准如下(商品价格用price来表 示)： price examp3_6 请输入商品价格55price =55examp3_6.m天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*223. try
14、语句语句格式为：try语句组1catch语句组2endtry语句先试探性执行语句组1，如果语 句组1在执行过程中出现错误，则将错误信 息赋给保留的lasterr变量，并转去执行语 句组2。天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*23例3-7 矩阵乘法运算要求两矩阵的维数相容， 否则会出错。先求两矩阵的乘积，若出错 ，则自动转去求两矩阵的点乘。程序如下：A=1,2,3;4,5,6; B=7,8,9;10,11,12;tryC=A*B;catchC=A.*B;endClasterr %显示出错原因 examp3_7 C =7 16
15、2740 55 72 ans = Error using = mtimes Inner matrix dimensions must agree.天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*243.2.3 循环结构 1. for语句for语句的格式为：for 循环变量=表达式1:表达式2:表达式3循环体语句end其中表达式1的值为循环变量的初值，表 达式2的值为步长，表达式3的值为循环变 量的终值。步长为1时，表达式2可以省略 。天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系
16、*25例3-8 一个三位整数各位数字的立方和等于 该数本身则称该数为水仙花数。输出全部 水仙花数。程序如下：for m=100:999m1=fix(m/100); %求m的百位数字m2=rem(fix(m/10),10); %求m的十位数字m3=rem(m,10); %求m的个位数字if m=m1*m1*m1+m2*m2*m2+m3*m3*m3disp(m)endend examp3_8153370371407天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系天津大学机械工程学院力学系*26例3-9 求y的值。程序如下：y=0;n=100;for i=1:ny=y+1/(2*i-1);endy examp3_9y =3.2843天津大学机械工程学院力学系天津大学
