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1、第1章 MATLAB基础,目标：了解MATLAB的基本结构及其基本操作.,第1章 MATLAB基础,1.1 概述,1、MATLAB语言的发展 matlab语言是由美国的Clever Moler博士于1980年开发的 设计者的初衷是为解决“线性代数”课程的矩阵运算问题 取名MATLAB即Matrix Laboratory 矩阵实验室的意思,1984年，MATLAB第1版(DOS版) 1992年，MATLAB4.0版 1994年，MATLAB 4.2版 1997年，MATLAB 5.0版 1999年，MATLAB 5.3版 2000年，MATLAB 6.0版 2001年，MATLAB 6.1版 2
2、002年，MATLAB 6.5版 2004年，MATLAB 7.0版 2009年，MATLAB 2009版,1.1 概述,它将一个优秀软件的易用性与可靠性、通用性与专业性 、一般目的的应用与高深的科学技术应用有机的相结合MATLAB是一种直译式的高级语言，比其它程序设计语言容易,1.1 概述,MATLAB语言与其它语言的关系仿佛和C语言与汇编语言的关系一样,计算机语言的发展,标志着计算机语言向“智能化”方向发展，被称为第四代编程语言。,1.1 概述,MATLAB已经不仅仅是一个“矩阵实验室”了，它集科学计算、图象处理；声音处理于一身，并提供了丰富的Windows图形界面设计方法MATLAB语言
3、是功能强大的计算机高级语言, 它以超群的风格与性能风靡全世界, 成功地应用于各工程学科的研究领域.,1.1 概述,MATLAB在美国已经作为大学工科学生必修的计算机语言之一 (C, FORTRAN, ASSEMBLER, MATLAB)近年来，MATLAB语言已在我国推广使用，现在已应用于各学科研究部门和许多高等院校MATLAB语言不受计算机硬件的影响，286以上的计算机都可以使用,1.1 概述,1、matlab的基本组成,1.1 概述,MATLAB,MATLAB Toolbox,MATLAB Compiler,Simulink,Stateflow,Real-Time Workshop,基础环
4、境,开放、扩展环境,编辑器,MC、C,图形仿真工具,状态流,实时工作空间,与Simulink模型结合,描述复杂事件驱动系统的逻辑行为,驱动系统在不同的模式之间进行切换.,Matlab能在各领域做什么 工业研究与开发 数学教学，特别是线性代数 数值分析和科学计算方面的教学与研究 电子学、控制理论和物理学等工程和科学学科方面的教学与研究 经济学、化学和生物学等计算问题的所有其他领域中的教学与研究,1.1 概述,3x1+ x2 - x3 = 3.6 x1+2x2+4x3 = 2.1 -x1+4x2+5x3 = -1.4,对于线性系统有Ax=b,A=3 1 -1;1 2 4;-1 4 5;b=3.6;
5、2.1;-1.4;x=Abx = 1.4818 -0.4606 0.3848,例、用一个简单命令求解线性系统,1.1 概述,例、用简短命令计算并绘制在0x6范围内的sin(2x)、sinx2、sin2x。x=linspace(0,6)y1=sin(2*x),y2=sin(x.2),y3=(sin(x).2;plot(x,y1,x, y2,x, y3),阶梯图,用四种方法描述cos(x)*sin(y)图形,语言简洁紧凑，语法限制不严，程序设计 自由度大，可移植性好 运算符、库函数丰富 图形功能强大 界面友好、编程效率高 扩展性强,1.1 概述,2、MATLAB语言的特点：,强大的数值（矩阵）运算
6、功能广泛的符号运算功能高级与低级兼备的图形功能（计算结果的可视化功能）可靠的容错功能应用灵活的兼容与接口功能信息量丰富的联机检索功能,1.1 概述,3、MATLAB语言的功能：,1、 启动 MATLAB,开机执行程序 c:matlabbinmatlab.exe用鼠标双击matlab图标）即可打开matlab命令平台,1.2 MATLAB操作界面,1.2 MATLAB操作界面,Command Window(命令窗),Current Directory Browser(当前目录浏览器),Workspace Browser(工作空间浏览器),Command History(历史指令窗),与Windo
7、ws的窗口界面类似，有菜单项File、Edit、Debug、Desktop 、 Windows、Help等项可以选择。,1.2 MATLAB操作界面,1.2 MATLAB操作界面,如果选择PreferenceCommand Window，允许用户设置matlab下结果数据的显示格式。可从中选择Short（默认的简洁格式）和Long（高精度格式）等,由于各菜单项的选择、执行方法与Windows风格完全相同，就不一一说明了。,1.2 MATLAB操作界面,1.dir 可列出指定目录下的文件和子目录清单例如:dir 可显示当前目录下的所有文件dir c:matlabdir c:matlab*.m,1
8、.2 MATLAB操作界面,2、matlab与dos兼容命令,2.cd可改变当前工作目录 cd _ _ 显示当前子目录 cd c:matlabtoolbox cd _ . . 退出当前子目录到上一级目录 cd _ 回到根目录,1.2 MATLAB操作界面,type myfile.m 与dos下的用法完全一样,3.type 可显示指定文件的全部内容,1.2 MATLAB操作界面,4.delete 删除指定文件,del abc 删除当前目录下的abc文件 del c:matlabaaa.m 注意：只可删除用户文件，其它文件不要轻易删除，否则系统会瘫痪,1.2 MATLAB操作界面,1.3 Comm
9、and Window运行,命令窗口是使用者和MATLAB交互的地方，在MATLAB命令窗口里，使用者输入命令、程序、点击菜单项或工具栏按钮，指挥计算、仿真，显示结果。,数值、变量和表达式,指令窗常用控制指令,指令行编辑常用键,Command Window是一个计算器,常用标点符号的功能,数值-十进制表示变量命名规则MATLAB默认的预定义变量运算符和表达式 +,-, 复数和复数矩阵real(z),imag(z),abs(z),angle(z),1.3 Command Window 运行,数值,变量和表达式,MATLAB默认的预定义变量ans 计算结果的默认变量名 i或者j 虚单元PiInf或i
10、nf 无穷大NaN或nan 不是一个数 realmax 最大正实数realmin 最小正实数,1.3 Command Window 运行,常用标点符号的功能,1.3 Command Window 运行,指令窗常用控制指令,1.3 Command Window 运行,指令行编辑键,1.3 Command Window 运行,1.4 MATLAB Command Hisory 窗口,1.5 路径设置和文件管理,从指令窗中输入指令- 是否为内存变量?- 是否为内建函数?- 是否为当前目录上的M文件?- 是否为MATLAB路径其他目录上的M文件?,1. MATLAB的搜索路径,1.5 路径设置和文件管
11、理,2.当前目录浏览器,1.5 路径设置和文件管理,3.用户目录和当前目录设置,1.6 Workspace Browser和Array Editor,1.工作空间浏览器2.数组编辑器,变量属性编辑,Workspace(工作空间),所谓工作空间实际上是运行MATLAB程序或命令时，所保存的所有变量与MATLAB提供的常量所构成的空间。,每次打开MATLAB，系统就自动打开工作空间；关闭MATLAB该工作空间也同时关闭。,一个程序的运算结果以变量的形式保存在工作空间中，工作空间仍然可被别的程序继续使用；工作空间中的所有变量可以存储到一个文件中，以供不时之需。,在命令窗口中，输入如下命令：,who查
12、看工作空间中的所有变量,whos查看工作空间中的所有变量，同时给出变量的大小,clear删除工作空间中的变量,1.7 M文件编辑器和脚本编写,M文件编辑器,1.7 M文件编辑器和脚本编写,Editor / Debugger (M文件编辑器),M脚本文件编写初步,M脚本文件的特点,M脚本文件编写与运行,help 功能提供matlab大部分主题的在线帮助信息help 显示help 主题一览表help plotxyz 显示有关三维做图指令帮助信息help 显示特殊字符与符号帮助信息help help 显示help 的帮助信息,1.8 使用MATLAB帮助,1.8 使用MATLAB帮助,help,type 文件名,help文件名,显示全部目录,说明功用和使用方法,说明功用和使用方法,虽然help可以随时提供帮助，但必须知道准确的函数名称。当不能确定函数名称时，help就无能为力了。,Lookfor函数 它可提供通过一般的关键词，搜索出一组与之相关的命令lookfor fourier 寻找含有傅立叶变换的相关指令,1.8 使用MATLAB帮助,help、lookfor 两个指令构成了matlab语言相当完善的在线帮助查询系统,第1章 习题11,xt14.m,一、初步了解matlab 二、熟悉matlab界面，进行简单操作。,小 结,
