《MATLAB建模与仿真应用教程 第2版 教学课件 ppt 作者 赵魁 电子教案 第5章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MATLAB建模与仿真应用教程 第2版 教学课件 ppt 作者 赵魁 电子教案 第5章（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5章 MATLAB的程序设计,本章要点： M文件 MATLAB 常用的编程语句 MATLAB 程序设计的基本原则 基于MATLAB的图形用户界面设计,5.1 M文件,一. M文件基础 1. M文件的创建 在命令窗口中输入edit命令； 直接点击工具栏中 按钮； File主菜单，选择New子菜单下的Script或Function命令。 2. M文件的打开,所谓的M文件，就是由MATLAB的命令、条件选择语句、循环控制语句和函数构成的文本文件，并以*.m为扩展名。,5.1 M文件,二. 命令文件与函数文件 M文件有两种形式： 1. 命令文件（Script）：也称为批处理文件，由一系列的MATLA
2、B命令和函数组成。不接受输入参数，也没有输出参数。当需要在命令窗口中重复输入一段相同的命令时，可以使用命令文件，避免了多次的重复输入，提高了工作效率。 2. 函数文件（Function）：以function语句开始，以end结束的M文件，可以有输入参数并返回输出参数，根据输入参数的不同而完成一定的功能。用户可以根据需要编制自己的函数文件，扩充MATLAB的功能。,5.2 MATLAB的程序结构,一. 条件选择语句 1. if end 语句 if-end 语句是最简单的条件选择语句，其结构形式如下： if 逻辑运算式 程序代码 end MATLAB中没有表示“真和假”的布尔量，系统将根据逻辑运算
3、式的值是否为零来判断，如果逻辑运算式的值不为零，则认为是“真”，执行if和end之间的程序代码；否则将跳过if结构，直接执行end后面的语句。,5.2 MATLAB的程序结构,一. 条件选择语句 2. if else - end 语句 可以在if和end之间增加一个else（其他情况）的选择，其结构形式如下： if 逻辑运算式1 程序代码1 else 程序代码2 end 如果逻辑运算式1的值不为零，则执行程序代码1；否则将执行程序代码2。,5.2 MATLAB的程序结构,一. 条件选择语句 3. if - elseif - end 语句 还可以在else语句中嵌入一个if语句，构成elseif
4、结构，以形成多重条件的选择，其结构形式如下： if 逻辑运算式1 程序代码1 elseif逻辑运算式2 程序代码2 elseif逻辑运算式n 程序代码n else 程序代码n+1 end,5.2 MATLAB的程序结构,一. 条件选择语句 4. swithc case - end语句 switch语句又成为开关语句，其结构形式如下： switch 开关表达式 case 表达式1 程序代码1 case 表达式2 程序代码2 case 表达式n 程序代码n otherwise 程序代码n+1 end,5.2 MATLAB的程序结构,二. 条件选择语句 1. for end循环 for循环是最常用的
5、循环语句，将循环的初值、增量、终值以及循环终止的判断条件都放在循环的开头，用于执行已知循环次数的情况，其结构形式如下： for 循环次数变量 = Initial：Increment：FinalValue 程序代码 end Initial是循环的初值，Increment是循环的增量步长，缺省值为1，FinalValue是循环的终值，Initial、Increment、FinalValue可以取整数、小数、正数或负数。执行for循环时，循环次数变量将被赋予初值，执行程序代码，然后根据增量步长逐次增加，直到大于等于终值时为止。,5.2 MATLAB的程序结构,二. 条件选择语句 2. while e
6、nd循环 while循环又称条件循环，其结构形式如下： while 条件表达式 程序代码段 end 当条件表达式的值不为零时，就反复执行程度代码段，并反复判断条件表达式，直到条件表达式的值为零时为止，用于执行未知循环次数的情况。,5.2 MATLAB的程序结构,三. 错误控制与循环语句 1. try catch 语句 try-catch语句用于检测程序中的错误，并改变程序流程，其结构形式如下： try 程序代码1 catch 程序代码2 end 首先执行try下面的程序代码1，如果没有错误，执行完成后跳出结构，执行end后面的程序；如果执行程序代码1的过程中出现错误，系统将捕获错误信息，存放在
7、lasterr变量中，然后执行程序代码2。try-catch语句在调试程序非常有用。,5.2 MATLAB的程序结构,三. 错误控制与循环语句 2. continue语句 continue语句用在for循环或while循环结构中，与if语句相配合，用于跳过本次循环，即跳过continue语句后面的语句，直接进行下一次循环。在多层嵌套的循环结构中，continue语句仅跳过它所在层次的本次循环。 3. break语句 break语句用在for循环或while循环结构中，与if语句相配合，用于终止循环，即直接跳出循环。在多层嵌套的循环结构中，break语句仅终止它所在层次的循环。 4. retur
8、n语句 return语句用于终止函数的运行，与if语句相配合，直接返回到调用它的函数或MATLAB命令窗口。在MATLAB中，函数运行结束后会自动返回到调用它的函数，而在程序代码中某处插入return语句，将根据if条件迫使程序提前结束，并返回到调用它的函数。,5.3 图形用户界面GUI的设计,图形用户界面（Graphical User InterfaceGUI）是随着图形化操作系统（例如Windows）一起发展起来的，用户可以通过鼠标点击按钮进行操作，控制程序的运行，或者与程序进行信息的交换。目前几乎所有的计算机高级语言都是以GUI作为应用程序开发的基础，如VB、VC+、JAVA等。 MAT
9、LAB也提供了丰富的图形用户界面的设计功能，用户可以自己设计人机交互界面，以显示各种计算的结果、图形，接受用户输入各种参数等。,5.3 图形用户界面GUI的设计,一. GUI设计向导 MATLAB提供GUI设计向导，以方便用户选择适合自己程序的图形用户界面。 MATLAB将图形用户界面的控件布局信息存储在*.fig文件中，同时还会生成一个同名的*.m文件用户存储所调用的函数信息。,5.3 图形用户界面GUI的设计,二. GUI控件 MATLAB提供了图形用户界面程序设计中常用的控件，如按钮、单选框、复选框等。,5.3 图形用户界面GUI的设计,三. GUI设计工具 MATLAB提供了一组用于G
10、UI开发的工具，主要包括： 控件布局编辑器 属性编辑器 菜单编辑器 几何排列工具 对象浏览器,5.3 图形用户界面GUI的设计,三. GUI设计工具 1. 控件布局编辑器 控件布局编辑器的上部为菜单栏和工具栏，表5-2列出了工具栏中的图标及对应功能；左侧为控件区；右侧为编辑区，可以放置各种控件，构成用户图形界面。,5.3 图形用户界面GUI的设计,三. GUI设计工具 2. 属性编辑器 属性编辑器用来设置控件的属性值，比如文本框控件显示的字符String、字体FontName、字号FontSize等。,5.3 图形用户界面GUI的设计,三. GUI设计工具 3. 菜单编辑器 菜单编辑器包括菜单
11、的设计和编辑两部分的功能。,5.3 图形用户界面GUI的设计,三. GUI设计工具 4. 几何排列工具 几何排列工具用于调整各控件之间的相对位置，如顶端对齐、居中对齐、左对齐、设置间距值等,5.3 图形用户界面GUI的设计,三. GUI设计工具 5. 对象浏览器 对象浏览器用于浏览当前GUI程序中所有菜单和控件的信息。图标表示控件的类型，同时还有控件的名称和标识。只要在控件上双击鼠标左键，可以打开该控件的属性编辑器。,5.4 MATLAB程序设计的基本原则,为了便于用户熟练地使用MATLAB软件进行程序设计，而且养成良好的编程习惯，下面给出了MATLAB程序设计的基本原则： 1MATLAB程序
12、的基本组成如下： % 命令行注释。 采用clear、close命令清除工作空间的变量。 定义变量，设置初始值。 编写运算指令、调用函数或调用子程序。 使用流程控制语句。 直接在命令窗口中显示运算结果或者通过绘图命令显示运算结果。 2一般情况下主程序开头习惯使用clear命令清除工作空间变量，然而子程序开头不要使用clear命令。,5.4 MATLAB程序设计的基本原则,3程序命名尽量清晰，便于日后维护。 4初始值尽量放在程序的前面，便于更改和查看。 5如初始值较长或者较常用，可以通过编写子程序将所有的初始值进行存储，以便调用。 6对于较大的程序设计，尽量将程序分解成每个具有独立功能的子程序，然后采用主程序调用子程序的方法进行编程。 7充分地利用M文件编辑窗口里面的设置断点、单步执行和连续执行工具对程序进行调试。,
