01 matlab 7.x概述

《01 matlab 7.x概述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《01 matlab 7.x概述（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第1章 MATLAB 7.x概述1.1 MATLAB 7.3 简介 1.2 MATLAB 7.3的开发环境 1.3 MATLAB 7.3 的其他管理 1.4 一个简单的实例 1.5 MATLAB的文字处理工具Notebook 1.6 MATLAB 7.3 的帮助系统 MATLAB是目前世界上最流行的、应用最 广泛的工程计算和仿真软件 。 MATLAB是Matrix Laboratory的缩写，它 的产生是与数学计算紧密联系在一起的。 MATLAB是一个交互式开发系统，其基本 数据要素是矩阵。 本书以MATLAB 7.3和simulink 6.5版为平 台进行全面地介绍。 1.1 MATLAB

2、7.3 简介 1.1.1 MATLAB的系统结构MATLAB系统由MATLAB开发环境、MATLAB语言、 MATLAB数学函数库、MATLAB图形处理系统和MATLAB 应用程序接口（API）五大部分组成。 （1）MATLAB开发环境是一个集成的工作环境。 （2）MATLAB语言具有程序流程控制、函数、数据结构 、输入输出和面向对象的编程特点，是基于矩阵/数组的语言 。 （3）MATLAB的数学函数库包含了大量的计算算法。 （4）MATLAB的图形处理系统能够将二维和三维数组的 数据用图形表示出来。 （5）MATLAB应用程序接口使MATLAB语言能与C或 FORTRAN等其他编程语言进行交

3、互。 1.1.2 MATLAB的特点1. 运算功能强大 2. 编程效率高 3. 强大而智能化的作图功能 4. 可扩展性强 5. Simulink动态仿真功能1.1.3 MATLAB工具箱MATLAB的工具箱（Toolbox）是一个专 业家族产品，工具箱实际上是MATLAB的M 文件和高级MATLAB语言的集合，用于解决 某一方面的专门问题或实现某一类的新算法 。 包括应用数学类、控制类、信号处理类等 工具箱。1.2 MATLAB 7.3的开发环境 1.2.1 MATLAB 7.3的环境设置 历史命令窗口工作空间窗口/当 前目录浏览器窗口开始按钮命令窗口MATLAB菜单MATLAB工具栏1.2.

4、2 MATLAB的启动和退出1. MATLAB的启动 选择“开始”“程序”“MATLAB” “R2006b”“MATLAB R2006b”，就可以 启动MATLAB 7.3的工作界面。 2. MATLAB的退出H在MATLAB的命令窗口输入“exit”命令；H在MATLAB的命令窗口输入“quit”命令；H直接单击MATLAB命令窗口的 按钮。1.2.3 菜单和工具栏 1. 菜单 MATLAB 7.3还会根据不同的窗口，增加 一些浮动菜单。（1）File菜单 （2）Edit菜单 （3）Debug菜单 （4）Desktop菜单 （5）Windows菜单 （6）Help菜单（7）开始菜单 在MAT

5、LAB操作界面的左下角有一个按钮 ，是MATLAB的快捷菜单。 开始菜单中显示的为现场菜单，包括交互 界面窗口的列表，快捷方式和常用的子菜单 项。2. 工具栏 工具栏是在编程环境下提供的对常用命令 的快速访问，当鼠标停留在工具栏的按钮上 时，就会显示出该按钮的功能。New M-FileProfiler后退Open FileGUIDEHelpSimulink当前路径图1-3 默认工具栏1.2.4通用窗口 MATLAB 7.3工作界面中的常用窗口包括 命令窗口、历史命令窗口、当前工作目录窗 口、工作空间浏览器窗口、变量编辑窗口、 M文件编辑调试窗口、帮助窗口和程序性 能剖析窗口等。 所有窗口都可以

6、单独显示， 使用Undock 和Dock 可使窗口单独出来和返回到 MATLAB工作界面中。1. 命令窗口（Command Window） 在命令窗口中输入MATLAB的命令和数据 后按回车键，立即执行运算并显示结果。MATLAB在命令窗口中的语句形式为： 变量表达式; 说明：命令窗口中的每个命令行前会出现 提示符“”，没有“”符号的行则是显示的 结果。例1-1 在命令窗口中输入不同的命令和数值，并 查看其显示方式。 a=0.5 a =0.5000 b=sin b = sin if a a=sin(60*pi/180) a =0.8660 format long a a =0.86602540

7、378444 format short e a a =8.6603e-001 程序分析： long格式为15位数字显示，short e为5位科学计数显示。练习2. 历史命令窗口（Command History） 历史命令窗口默认地出现在MATLAB界面 的左下侧，用来记录并显示已经运行过的命 令、函数和表达式。在默认设置下，该窗口 会显示自安装以来所有 使用过命令的历史记录 ，并标明每次开启 MATLAB的时间。例1-4 选择历史命令窗口的命令行执行并 创建快捷方式。 单击鼠标右键在快捷菜单中 选择“Create Shortcut”， 则会出现“Shortcut Editor”对话框 3. 当

8、前目录浏览器窗口（Current Directory Browser）用来设置当前目录，并 显示当前目录下的M文件、 MAT文件、MDL文件等文 件信息，窗口中包括文件类 型（File Type）、文件大 小（Size）、最后修改（ Last Modified）时间和文 件的说明信息（ Description）等。查看工作目录下文件的相关信息的常用命令如下：Hwhat：列出当前目录下的M、MAT、MEX文件清 单。Hdir：显示当前目录或指定当前目录下的文件。Hcd 路径：改变或显示当前工作目录；路径可省略 ，省略时为显示当前工作目录；cd 表示回到上一级 目录。Htype：显示文件内容。Hd

9、elete：删除文件。Hwhich 文件名：指出M文件、MEX文件、工作空间 变量、内置函数或Simulink模型所在的目录。练习4. 工作空间浏览器窗口（Workspace） 工作空间浏览器窗口用于显示内存中所有 的变量名、数据结构、类型、大小和字节数 ，不同的变量类型使用不同的图标。在MATLAB 7.3的命令窗口中也可以通过 命令来查看工作空间的变量，以下是常用的 命令：HWho：查阅MATLAB内存变量名。HWhos：查阅MATLAB内存变量名、大小、类型 和字节数。Hclear变量名1变量名2 ：删除内存中的变量， 变量名1变量名2可省略，省略时表示删除所有变量 。5. 数组编辑器窗

10、口（Array Editor）启动数组编辑器窗口的方法有：H在工作空间窗口中双击该变量；H在工作空间窗口中选择变量，按鼠标右键在快捷 菜单中选择“Open”菜单；H单击工具栏中的打开变量（Open Selection）按 钮。6. M文件编辑调试器窗口（Editor Debugger） 打开M文件编辑调试器窗口的方法有： 单击MATLAB工作界面工具栏上的图标； 单击菜单“File”“New”“M-file”创建新M文件； 单击MATLAB工作界面上的图标，打开相应文件； 单击菜单“File”“Open”，在出现的“Open”对话 框中选择文件名后单击“打开”按钮，打开相应文件； 用鼠标双击当

11、前目录窗口中的M文件，可直接打开相 应的文件。 7. 程序性能剖析窗口（Profiler） 程序性能剖析窗口用来对M文件各命令的耗时 进行分析，打开程序性能剖析窗口的方法有：H单击MATLAB工作界面工具栏上的图标；H选择菜单“Desktop”“Profiler”；H在命令窗口中输入“profile viewer”命令。1.3 MATLAB 7.3 的其他管理 1.3.1 MATLAB文件格式 MATLAB 7.3的常用文件有.m、.mat、.fig、 .mdl、.mex、.p等类型 。 1. 程序文件 程序文件即M文件（M-File），其文件的扩展名 为.m。 2. 图形文件 图形文件（Fi

12、gure）的扩展名为.fig。 3. 模型文件 模型文件（Model）扩展名为.mdl，可以在 “File”菜单中创建Model时生成.mdl文件。 4. 数据文件 数据文件即MAT文件，其文件的扩展名为.mat。5. 可执行文件 可执行文件即MEX文件，其文件的扩展名 为.mex。 6. 项目文件 项目文件的扩展名为.prj。 7. P码文件 P码文件即伪代码文件，是M文件被调用后 在内存中生成的内部伪代码。1.3.2 设置搜索路径1. MATLAB的基本搜索过程 按照以下的顺序进行搜索：H首先在MATLAB内存中进行检查，检查“sin”和 “x”是否为工作空间的变量或特殊变量；H然后检查“

13、sin”和“x”是否为MATLAB的内部函数 （Built-in Function）；H然后在当前目录上，检查是否有相应的“.m”或 “.mex”文件存在； H最后在MATLAB搜索路径的所有其他目录中，依 次检查是否有相应的“.m”或 “.mex”的文件存在；H如果都不是，则MATLAB发出错误信息。练习2. 设置搜索路径窗口（Set Path）打开设置搜索路径 窗口的方法有两种： 在MATLAB界面选 择菜单“File”“Set Path”； 在命令窗口中运行 “pathtool”或 “editpath”命令。3. 设置搜索路径的常用命令 （1）path命令 path(path, 新目录)

14、 （2）addpath命令 addpath 目录1 目录2 参数例1-9 使用命令设置搜索路径 addpath c:TEMP -begin path (path,c:TEMP) p=path1.4 一个简单的实例例1-10 在MATLAB 7.3的工作界面中做一 个练习。 通过一个简单的实例来综合了解MATLAB 7.3各窗口的功能和命令的使用。1.5 MATLAB的文字处理工具Notebook 1.5.1 Notebook的安装和启动1. Notebook的安装 2. Notebook的启动 启动Notebook有两种方法，一种是在Word中启 动，另一种是在MATLAB中启动。 （1）从W

15、ord中启动Notebook 选择“m-book.dot”图标后按“确定”按钮。 （2）从MATLAB中启动Notebook notebook%创建新的word文件1.5.2 Notebook的使用1. 定义单元 （1）输入单元（Input cells） （2）自动初始化单元（AutoInit Cell） （3）单元组（Cell group） （4）输出单元（Output cells） （5）计算区（Calc Zone）2. 运行 在菜单“Notebook”中:H选择“Evaluate Cell”运行输入单元H选择“Evaluate AutoInit Cell”运行自动初始化单 元H选择“Ev

16、aluate M-book Calc Zone”运行计算区H选择“Evaluate M-book”运行整个M-book文件， 运行后显示输出单元。 3. 删除输出单元 选择菜单“Notebook”“Purge Selected output Cells”，删除选中的所有输出单元。1.6 MATLAB 7.3 的帮助系统 1.6.1 使用帮助浏览器 帮助主题（Contents）、索引（Index） 、搜索 （Search）和演示（Demos）四个面板来查找帮 助信息：HContents面板为可展开的树形结构，向用户提供 全方位系统帮助的向导图;HIndex面板是MATLAB提供的术语索引表，可以 查找命令、函数和专用术语等。HSearch面板是通过关键词来查找全文中与之匹配 的章节条目，Index只在专用术语表中查找而 Search的搜索是在整个HTML文件中进行的，因此 其覆盖面更宽。HDemos