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1、word第1章 MATLAB操作根底1.1 MATLAB概述1.1.2 MATLAB的主要功能1数值计算MATLAB以矩阵作为数据操作的根本单位，还提供了十分丰富的数值计算函数。2绘图功能可以绘制二维、三维图形，还可以绘制特殊图形与统计有关的图，例如：区域图、直方图、饼图、柱状图等。3编程语言MATLAB具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征，而且简单易学、编程效率高。4MATLAB工具箱MATLAB包含两局部内容：根本局部和各种可选的工具箱。MATLAB工具箱分为两大类：功能性工具箱和学科性工具箱。语言的特点v 语言简洁紧凑，使用方便灵活，易学易用。例如：A=
2、1 2 3;4 5 6;7 8 9一条语句实现了对3x3矩阵的输入。v 语句功能强大，一条语句相当于其它语言的一个子程序，例如fft。v 语句简单，内涵丰富。同一个函数有不同的输入变量和输出变量，分别代表不同的含义。 v Matlab既具有结构化的控制语句if、for、while又支持面向对象的程序设计。v 方便的绘图功能。v 包含功能强劲的工具箱。v 易于扩展。 / 1.1.4 初识MATLAB例1-1 绘制正弦曲线和余弦曲线。x=0:0.5:360*pi/180;plot(x,sin(x),x,cos(x);例1-2 求方程 3x4+7x3 +9x2-23=0的全部根。p=3,7,9,0,
3、-23; %建立多项式系数向量x=roots(p) %求根例1-3 求积分quad(x.*log(1+x),0,1)例1-4 求解线性方程组。a=2,-3,1;8,3,2;45,1,-9; b=4;2;17; x=inv(a)*b1.2 MATLAB的运行环境与安装1.2.1 MATLAB的运行环境硬件环境：(1) CPU (2) 内存(3) 硬盘(4) CD-ROM驱动器和鼠标软件环境：(1) Windows 98/NT/2000 或Windows XP(2) 其他软件根据需要选用1.2.2 MATLAB的安装，可以按照安装提示依次操作。1.3 MATLAB集成环境1.3.1 启动与退出MA
4、TLAB集成环境1MATLAB系统的启动 与一般的Windows程序一样，启动MATLAB系统有3种常见方法：(1)使用Windows“开始菜单。(2)运行MATLAB系统启动程序。(3) 利用快捷方式。当MATLAB安装完毕并首次启动时，展现在屏幕上的界面为MATLAB的默认界面，如上图所示。2MATLAB系统的退出要退出MATLAB系统，也有3种常见方法：(1) 在MATLAB主窗口File菜单中选择Exit MATLAB命令。(2) 在MATLAB命令窗口输入Exit或Quit命令。(3) 单击MATLAB主窗口的“关闭按钮1.3.2 主窗口MATLAB主窗口是MATLAB的主要工作界面
5、。主窗口除了嵌入一些子窗口外，还主要包括菜单栏和工具栏。1菜单栏在主窗口的菜单栏，共包含File、Edit、View、Web、Window和Help 6个菜单项。(1) File菜单项：File菜单项实现有关文件的操作。(2) Edit菜单项：Edit菜单项用于命令窗口的编辑操作。(3) View菜单项：View菜单项用于设置MATLAB集成环境的显示方式。 (4) Web菜单项：Web菜单项用于设置MATLAB的Web操作。(5) Window菜单项：主窗口菜单栏上的Window菜单，只包含一个子菜单Close all，用于关闭所有打开的编辑器窗口，包括M-file、Figure、Model
6、和GUI窗口。(6) Help菜单项：Help菜单项用于提供帮助信息。1.3.3 命令窗口命令窗口是MATLAB的主要交互窗口，用于输入命令并显示除图形以外的所有执行结果。MATLAB命令窗口中的“为命令提示符，表示MATLAB正在处于准备状态。在命令提示符后键入命令并按下回车键后，MATLAB就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行以回车完毕。但一个命令行也可以输入假如干条命令，各命令之间以逗号分隔，假如前一命令后带有分号，如此逗号可以省略。例如xx=5,yy=3xx=5;yy=3多行命令-续行符 如果命令语句超过一行或者太长希望分行输入，
7、如此可以使用多行命令继续输入。 S=1-12+13+4+ 9-4-18; 3个小黑点称为续行符，即把下面的物理行看作该行的续行。1.3.4 工作空间窗口工作空间是MATLAB用于存储各种变量和结果的内存空间。在该窗口中显示工作空间中所有变量的名称、大小、字节数和变量类型说明，可对变量进展观察、编辑、保存和删除。1.3.5 当前目录窗口和搜索路径1当前目录窗口当前目录是指MATLAB运行文件时的工作目录，只有在当前目录或搜索路径下的文件、函数可以被运行或调用。 在当前目录窗口中可以显示或改变当前目录，还可以显示当前目录下的文件并提供搜索功能。将用户目录设置成当前目录也可使用cd命令。例如，将用户
8、目录c:mydir设置为当前目录，可在命令窗口输入命令： cd c:mydir2MATLAB的搜索路径 在MATLAB命令窗口输入一条命令后，MATLAB按照一定次序寻找相关的文件。根本的搜索过程是：(1) 检查该命令是不是一个变量。(2) 检查该命令是不是一个内部函数。(3) 检查该命令是否当前目录下的M文件。(4) 检查该命令是否MATLAB搜索路径中其他目录下的M文件。1.3.6 命令历史记录窗口在默认设置下，历史记录窗口中会自动保存自安装起所有用过的命令的历史记录，并且还标明了使用时间，从而方便用户查询。而且，通过双击命令可进展历史命令的再运行。如果要去除这些历史记录，可以选择Edit
9、菜单中的Clear mand History命令。1.3.7 启动平台窗口和Start按钮的启动平台窗口可以帮助用户方便地打开和调用MATLAB的各种程序、函数和帮助文件。主窗口左下角还有一个Start按钮，单击该按钮会弹出一个菜单，选择其中的命令可以执行MATLAB产品的各种工具，并且可以查阅MATLAB包含的各种资源。1.4 MATLAB帮助系统1.4.1 帮助窗口进入帮助窗口可以通过以下3种方法：(1) 单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按钮。(2) 在命令窗口中输入helpwin、helpdesk或doc。(3) 选择Help菜单中的“MATLAB Help选项。1.4.2 帮助
10、命令 MATLAB帮助命令包括help、lookfor以与模糊查询。1help命令 1直接输入help命令将会显示当前帮助系统中所包含的所有项目； 2help加函数名来显示该函数的帮助说明。2lookfor命令help命令只搜索出那些关键字完全匹配的结果，lookfor命令对搜索X围内的M文件进展关键字搜索，条件比拟宽松。lookfor命令只对M文件的第一行进展关键字搜索。假如在lookfor命令加上-all选项，如此可对M文件进展全文搜索。3模糊查询以上的版本提供了一种类似模糊查询的命令查询方法，用户只需要输入命令的前几个字母，然后按Tab键，系统就会列出所有以这几个字母开头的命令。1.4.
11、3 演示系统 在帮助窗口中选择演示系统(Demos)选项卡，然后在其中选择相应的演示模块，或者在命令窗口输入Demos，或者选择主窗口Help菜单中的Demos子菜单，打开演示系统。第2章 Matlab与其应用、MATLAB的根本矩阵运算2.1.1 简单矩阵输入1、命令行简单键盘输入用于很少数据输入矩阵的方向：, ; NaN Inf 2、文件形式输入文本文件：从文本文件中读入数据mat文件：matlab自有的数据格式2.1.2 语句生成矩阵1、线性等间距格式矩阵1X=起始值：增加值：完毕值2linspace命令a=linspace(1,10,5);3logspace命令b=logspace(0
12、,2,10)2、矩阵连接c=a b;生成矩阵的函数zeros ones eye randn 2.1.3 矩阵运算1、矩阵的运算符：加法 ：減法*：乘法；点乘：.* /：右除；右除：./ ：左除；左除：. ：乘方2、矩阵的转置等运算 共轭转置； . 转置inv：矩阵求逆det：求行列式值eig：求特征值与特征向量运算规如此：从左到右；先乘除后加减；乘方运算符最高1两矩阵加减，前提是维数一样，进展加减运算时，对应的元素进展加减；2矩阵与标量加减，用矩阵中的每个元素都与标量进展加减运算；3两矩阵相乘，前提是前一矩阵的列等于后一矩阵的行，与数学约定一样；4矩阵与标量相乘，用矩阵中的每个元素都与标量进展
13、相乘；5矩阵中的元素对元素的相乘： .* 矩阵中的元素对元素的相除： ./ . z=x.y x,y均为向量：z(i)=x(i) y(i) x为向量,y为标量：z(i)=x(i) y x为标量,y为向量：z(i)=xy(i) 2.1.4 矩阵的超越函数函数名含义abs绝对值或者复数模sqrt平方根real实部imag虚部conj复数共轭round4舍5入到整数fix舍入到最接近0的整数floor舍入到最接近-的整数ceil舍入到最接近的整数函数名含义sign 符号函数rem 留数sin 正弦cos 余弦tan 正切asin 反正弦acos 反余弦atan 反正切atan2 第四象限反正切函数名含
14、义sinh 双曲正弦cosh 双曲余弦tanh 双曲正切exp 自然指数log 自然对数log10 以10为底的对数2.2 关系和逻辑运算1、 关系操作符(1)MATLAB常用的关系操作符有： (小于)、(大于)、=(大于或等于)、 = =(等于)、 =(不等于)。(2)MATLAB的关系操作符可以用来比拟两个大小一样的数组，或者比拟一个数组和一个标量。在与标量比拟时，结果和数组大小一样。(3)如果满足指定的关系，返回1，否如此返回0。a=1:9;b=a4b =0 0 0 0 1 1 1 1 1c=a(a4)c =5 6 7 8 9 2 、逻辑操作符(1)逻辑操作符定义了一种与或非的关系表达式。 MATLAB的逻辑操作符有 &(与)、|(或)、(非) (2)所有逻辑运算符连接的两个操作数或者同维、同大小，或者其中一个为标量。(3)逻辑运算符都是对元素的操作，每个非零元素都当作“1处理，逻辑运算的结果是由1和0构成的矩阵。
