MATLAB复习大纲

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1、MATLAB 复习大纲一、基础知识1. 计算机仿真模型中的“模型”是对实际系统的一种抽象，是对系统本质(或是系统的某种特性)的一种描述。模型可视为对真实世界中物体或过程进行信息化的结果。2计算机仿真的三要素及基本步骤三要素：1）系统：研究的对象；2）模型：系统的抽象；3）计算机：工具与手段。基本步骤：1）建模；2）仿真实验；3）结果分析。3. MATLAB 是一种用于科学工程计算的高级语言，其基本的数据单位是矩阵。4. MATLAB 的用户文件格式 程序文件，M 文件，扩展名为 .m，包括脚本文件和函数文件。 数据文件，MAT 文件，扩展名为.mat ，用来保存工作空间的数据变量。 MEX 文

2、件，MATLAB 可执行文件，扩展名为.mex。 模型文件，simulink 仿真模型文件，扩展名为.mdl。5. 命令窗口(Command Window) 的常用控制指令指 令 含 义cd 设置当前工作目录clf 清除图形窗clc 清除指令窗中显示内容clear 清除 MATLAB 工作空间中保存的变量dir 列出指定目录下的文件和子目录清单edit 打开 M 文件编辑器exit/quit 关闭/退出 MATLABwhat 列出当前目录下的 M，Mat，Mex 文件md 创建目录more 使其后的显示内容分页进行type 显示指定 M 文件的内容matlabroot 返回安装 matlab

3、的根目录which 指出其后文件所在的目录6. 指令行中的标点符号名称 标点 作 用空格 （为机器辨认）用作输入量与输入量之间的分隔符逗号 , 用作要显示计算结果的指令与其后指令的分隔；用作输入量与输入量之间的分隔符；用作数组元素分隔符号黑点 . 用作数值表示中的小数点分号 ; 用作不显示计算结果指令的“结尾”标志；用作不显示计算结果指令与其后指令的分隔；用作数组的行间分隔符；冒号 : 用以生成一维数组；用作单下标援引时，表示全部元素构成的长列；用作多下标援引时，表示该维上的全部注释号 % 由它“启首”后的所有物理行部分被看作非执行的注释单引号对 字符串记述符圆括号 ( ) 在数组援引时用；函

4、数指令输入宗量列表时用方括号 输入数组时用；函数指令输出宗量列表时用花括号 元胞数组记述符下连符 _ （为使人易读）用作一个变量、函数或文件名中的连字符续行号 由三个以上连续黑点构成。它把其下的物理行看作该行的“逻辑”继续，以构成一个“较长”的完整指令“At”号 放在函数名前，形成函数句柄；放在目录名前，形成用户对象类目录说明为保证指令正确执行，以上符号一定要在英文状态下输入。7. 变量命名规则1）变量名、函数名是对字母大小写敏感的。Myvar myvar MyVar My VarSin SIN sin2）变量名的第一个字符必须是英文字母，最多可包含 63 个字符（英文、数字和下连符）。myv

5、ar2013）变量名中不得包含空格、标点，但可包含下连符。my_var_201（对）my,var 201（错）8. MATLAB 默认的预定义变量变量 含义 变量 含义ans 计算结果的缺省变量名NaN 或 nan 不是一个数(Not a Number),如 0/0，/eps 浮点相对误差限 nargin 函数输入量数目Inf 或 inf 无穷大，如 1/0 nargout 函数输出量数目i 或 j 虚单元，如 1-2i realmax 最大正实数pi 圆周率 realmin 最小正实数9. 矩阵的算术运算：掌握 + - * .*/ ./ . 要求知道含义。10. 矩阵的关系运算和逻辑运算运算

6、符 表达式小于 ab大于等于 = a=b等于/不等于 =和 = a=b关系运算是数组间元素的比较1) 数组与数组比较,要求数组有相同维数;2) 标量和数组比较是标量与数组的每一个元素比较，结果为逻辑数组；指令 含义 指令 含义 指令 含义 与、和 | 或 否、非说明 标量可以与任何维数组进行逻辑运算。运算比较在标量与数组每个元素之间进行，因此运算结果与参与运算的数组同维。 当逻辑运算中没有标量时，参与运算的数组必须维数相同。运算在两数组相同位置上的元素间进行，因此运算结果数组必定和参与运算的数组同维。11. matlab 的帮助使用方法 help 命令：已知命令不知道用法 lookfor 命令

7、：知道命令的关键词 Matlab Help: 命令查找，索引，说明书 Demo：打开示例窗口二、基本操作12. 创建矩阵的方法1）直接输入法规则： 矩阵元素必须用 括住 矩阵元素必须用逗号或空格分隔 在 内矩阵的行与行之间用分号分隔，或回车换行 矩阵的尺寸不必预先定义 矩阵元素可以是数值、变量、表达式或函数例：a=1; b=2; c=3; x=5 b c; a*b a+c c/bx=5.000 2.000 3.0002.000 4.000 1.500y=2,4, 53 6 8y=2 4 5 3 6 8 2）通过函数创建矩阵 利用冒号表达式建立一个向量，生成等间隔的向量，默认间隔为 1。调用格式

8、为： e1:e2:e3其中：e1 为初始值， e2 为步长，e3 为终止值。例： x=1:10; y=1:0.1:10;例：x=0:pi/4:2pi; y=sin(x) z=cos(x) 用 linspace 函数产生行向量。功能：产生线性等分向量 调用格式为：linspace(a,b,n)其中：a 和 b 是生成向量的第一个和最后一个元素，n 是元素总数,缺省 n 为 100 。a=linspace(1,10,10)a=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 常用的特殊矩阵空阵 matlab 允许输入空阵，当一项操作无结果时，返回空阵。rand 随机矩阵; rand(m,n):产生一个在区

9、间0 1 均匀分布的 mn 的的随机矩阵； randn (m,n):产生均值为 0，方差为 1 的标准正态分布随机矩阵。rand 是 matlab 的随机数，取值区间为 0 1，例如 round(100-rand*(100-1); %产生1,100随机数。eye 单位矩阵zeros 全部元素都为 0 的矩阵; zeros (m ,n):产生 mn 阶的 0 阵; zeros (m)：产生 mm 阶的 0 阵ones 全部元素都为 1 的矩阵; ones (m ,n):产生 mn 阶的1 阵; ones(m):产生 mm 阶的 0 阵例: 建立随机矩阵，在区间20,50 内均匀分布的 5 阶随机

10、矩阵x=20+(50-20)*rand(5)13. 矩阵元素的提取和引用 A(m,n)： 提取第 m 行，第 n 列元素 A(:,n)： 提取第 n 列全部元素 A(m,:)： 提取第 m 行全部元素 A(m1:m2,n1:n2)：提取第 m1 行到第 m2 行和第 n1 列到第 n2列的所有元素（提取子块）。 A(n)：采用矩阵元素的序号来引用矩阵元素注意：在 MATLAB 中，矩阵元素按列存储，先第一列，再第二列，依次类推。如果只是采用矩阵元素的序号来引用矩阵元素，序号就是相应元素在内存中的排列顺序！例如：A=1,2,3;4,5,6;A(3) %存储空间中的第 3 各元素ans =214.

11、 利用空矩阵删除矩阵的元素在 MATLAB 中，定义为空矩阵。给变量 X 赋空矩阵的语句为X=。注意，X= 与 clear X 不同，clear 是将 X 从工作空间中删除，而空矩阵则存在于工作空间中，只是维数为 0。A=1,2,3,0,0; 7,0,9,2,6; 1,4,-1,1,8A=1 2 3 0 07 0 9 2 61 4 -1 1 8A(:,2,4)=A=1 3 0 7 9 61 -1 815. 求一个矩阵的逆是一件非常烦琐的工作，容易出错，但在MATLAB 中，求一个矩阵的逆非常容易。求方阵 A 的逆矩阵可调用函数 inv(A)。例: 用求逆矩阵的方法解线性方程组。AX=B其解为：

12、X=A -1B， matlab 命令即为 inv(A)*B 或 A(-1)*B注意：只有方阵才可求逆矩阵、求幂16. 矩阵元素的取整变换 （1）按- 方向取整函数 floor格式 floor(A) 将 A 中元素按-方向取整，即取不足整数（2）按+方向取整函数 ceil格式 ceil(A) 将 A 中元素按+方向取，即取过剩整数（3）四舍五入取整函数 round格式 round (A) 将 A 中元素按最近的整取整，即四舍五入（4）按离 0 近的方向取整函数 fix格式 fix (A) 将 A 中元素按离 0 近的方向取整（5）求余数函数 rem格式 rem(54,10)=417. 在 MAT

13、LAB 中，字符串是用单撇号括起来的字符序列。例: A=abcd123 B=Im a teacherMATLAB 将字符串当作一个行向量，每个元素对应一个字符。也可以建立多行字符串矩阵.C=a bcd;12345 要查看一个字符串的底层 ASCII 码值，用 double 或 abs 函数，如 double(C)，要将一串 ASCII 码值转换为字符串显示，用 char 函数。与字符串有关的另一个重要函数是 eval。 调用格式为：eval(t)， 其中 t 为字符串。它的作用是把字符串的内容作为对应的MATLAB 语句来执行。例：t=pi;m=t,sin(t),cos(t);y=eval(m

14、)y= 3.1416 0.0000 -1.0000三、程序设计18. 绘图函数 plotx=0:pi/100:2*pi;y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x)plot(x,y)坐标轴变换：（1）loglog 表示 x、y 坐标都是对数坐标系（2）semilogx 表示 x 坐标轴是对数坐标系（3）semilogy 表示 y 坐标轴是对数坐标系19. Matlab 的二维统计分析绘图函数 条形图：bar（x,y,选项） 阶梯图：stairs（x,y,选项） 杆图：stem（x,y,选项） 填充图：fill（x1,y1,选项, x2,y2,选项,）20. 用 Matlab 语言编

15、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( 脚本)文件(Script File)；函数文件（Function File) 命令文件通常用于执行一系列简单的 MATLAB 命令，运行时只需输入文件名字，MATLAB 就会自动按顺序执行文件中的命令；命令文件处理的变量为工作空间变量，它可调用工作空间中已有的变量，也可创建新的变量（也被保存在工作空间中）。函数文件和命令文件不同，它可以接受参数，也可以返回参数，在一般情况下，用户不能靠单独键入其文件名来运行函数文件，而必须由其他语句来调用，MATLAB 的大多数应用程序都是由函数文件的形式给出的。 函数文件所定义的变量是局部变量，这些变量独立于其他函数的局部变量和工作空间的变量，即只能在该函数的工作空间引用，而不能在其它函数工作空间和命令工作空间引用。局部变量，只在函数文件内部起作用，当函数文件执行完后，这些内部变量将被清除