《MATLAB程序设计与应用上new》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MATLAB程序设计与应用上new（96页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、MATLAB程序设计与实例应用(上)晋中学院物理与电子工程学院目 录第一章 MATLAB 入门11-1 MATLAB的概况21-2 MATLAB的启动和菜单介绍21-3 命令窗口(Command Window)的使用41-3-1 命令窗口的使用41-3-2 常用操作指令51-3-3 在线帮助和演示5第二章 数、变量和表达式92-1 运算符号102-1-1 算术运算符102-1-2 关系运算符122-1-3 逻辑运算符132-2 常量和变量152-2-1 数字量152-2-2 字符量152-2-3 变量的基本规定和运算16第三章 矩阵及其运算193-1 矩阵与数组的介绍203-1-1 数组203
2、-1-2 矩阵203-2 矩阵与数组的运算法则213-2-1 矩阵与数组的加减213-2-2 矩阵与数组的乘和乘方223-2-3 矩阵的求逆233-2-4 矩阵与数组运算的综合示例23第四章 程序结构与流程控制294-1 程序的结构304-1-1 FOR循环结构304-1-2 WHILE循环结构334-1-3 IF分支结构344-1-4 SWITCH分支结构354-2 程序的控制364-2-1 CONTINUEW命令364-2-2 BRESK命令374-2-2 RETURN命令384-3 M文件介绍384-3-1 M文件的特点与形式384-3-2 命令式文件384-3-3 函数式文件39第五章
3、 函数及其图像415-1 概要425-2 常用数学函数425-2-1 基本数学函数425-2-2 三角函数与反三角函数445-3 绘图命令495-3-1 绘图命令要览495-3-2 plot、figure、subplot命令及相关设置的用法说明495-3-3 title、xlabel、ylabel zlabel legend、text和gtext命令及相关设置的用法说明525-3-4 plot3命令用法说明565-3-5 polar命令用法说明585-3-6 mesh函数和surf函数用法说明585-3-7 meshz函数和waterfall函数用法说明605-3-8 meshc函数和cont
4、our函数用法说明625-3-9 用描影法绘3D图645-3-9 用描影法绘3D图655-4 统计用图675-4-1 直方图675-4-2 饼图695-5 视图控制715-5-1 坐标轴刻度控制715-5-2 网格线控制725-5-3 二维轮廓线标注735-5-4 二维轮廓线填充745-5-4 图像色彩控制755-5-4 图像视角控制765-5 关于绘图窗口的常用命令及绘图窗口的使用795-5-1 关于绘图窗口的常用命令795-5-2 绘图窗口的使用801第一章 MATLAB 入门第一章MATLAB 入门第一章 MATLAB 入门1-1 MATLAB的概况美国Math Works公司的MATL
5、AB是一种集数值计算、符号运算、可视化建模、仿真和图形处理等多种功能于一体的非常优秀的图形化语言。一般来说，MATLAB语言的应用领域有以下方面。1控制系统2信号处理3数据分析4通讯系统5工程数学6图形处理1-2 MATLAB的启动和菜单介绍首先安装MATLAB，然后启动MATLAB。MATLA的启动方法：1 如果MATLAB的可执行文件已放置在桌面，直接双击MATLAB图标。2 从开始菜单，所有程序，单击MATLAB图标。图1-1 MALABR 窗口MATLAB启动后的界面如图1所示：第一栏为菜单栏，第二栏为工具栏，下面有三个区域分别是命令窗口(Command Window)、工作区(Wor
6、kspace)和命令记录(Command History)。菜单栏包括文件(File) 、编辑(Edit)、视图(View) 、网络(Web) 、窗口(Window) 、和帮助(Help)。它们的功能分别介绍如下：1. File 菜单New：建立新文件。Open：打开已经存在的文件。Close Command Window：关闭命令窗口。Import Date：输入数据。Save Workspace As：保存工作区内容。Set Path：设置路径。Preference：工作状态。Print：打印。Exit MATLAB：退出MATLAB。2. Edit 菜单Undo：停止执行，返回到最近一次
7、的执行结果。Redo：再次执行。Cut：剪切。Copy：复制。Paste：粘贴。Paste Special：粘贴特殊物件。Select All：全选。Delete：删除。Clear Command Window：清除命令窗口。Clear Command History：清除命令记录。Clear Workspace：清空工作区。3. Current Directory：当前目录4. Window：菜单5. Help 菜单Full Product Family Help：全系列产品帮助。MATLAB Help：仅限于MATLAB本身的帮助。Using the Desktop：使用桌面。Use th
8、e Command Window：使用命令窗口。Demos：范例演示。About MATLAB：用于说明MATLAB的版本、出版日期、执照号码、使用者以及服务相关等信息。1-3 命令窗口(Command Window)的使用1-3-1 命令窗口的使用在MATLAB的命令窗口直接输入命令，再按【Enter】键则运行并显示相应的结果。例1-1直接在Command Window上输入2*3，则按下【Enter】键会有何结果？程序及运行结果：2*3 %输入命令ans = 6图1-7 例1-1的执行如图1-2程序说明：1 在程序中，“%”后的为注释行。2 ans 是系统自动给出的，除了便于区别运算结果外
9、，还可以做变量用。例1-2程序及运行结果a=10;b=20;c=a+bc = 30图1-3 例1-2的执行如图1-3程序说明：1. 当不需要显示结果时，可以在语句的后面直接加“；”。2. 若我们直接指定变量，则系统不再提供ans 的变量。1-3-2 常用操作指令MATLAB可以通过菜单对工作窗口进行操作外，也可以通过键盘输入指令进行操作，下面列出一些通用操作指令：quit：关闭MATLAB。clear：清除内存中的变量。cla：清除坐标。clf：清除图形。clc：清除MATLAB命令窗口的所有显示信息。hold：控制当前图形窗口是否被刷新。1-3-3 在线帮助和演示MATLAB的在线帮助功能很
10、丰富，最简单的方法就是在Command Window中直接输入help命令，例如help return,则系统就会显示和命令函数return相关的帮助信息。此外也可以help菜单的选项，寻找图1-4 MATLAB HELP窗口相应的帮助文档，如图1-4所示。图1-5 MATLAB Demo窗口在 MATLAB中，提供了一些简易的基本范例作为我们的参考所用，这些范例所涵养的范围很广，读者可以查看这些范例的演示。选择菜单help的下拉菜单项Demos，就可以打开范例索引供我们学习，如图1-5所示。另外要想打开Demo索引窗口，我们还可以直接在命令窗口里输入Demo，确认即可。1-4 程序编辑窗口在
11、MATLAB的Command Window窗口中不太方便进行程序编辑，因为每按下一次【Enter】键，系统就会立即执行输入的命令。我们通常在MATLAB Editor/Debugger窗口编辑程序，以便在写完一段程序后再执行。要打开程序编辑窗口，我们可以在Command Window窗口中，单击工具栏中最左端显示为一张白纸的工具按钮。这样就打开了一个空白的程序编辑窗口，如图1-6所示。在MATLAB的命令窗口输入edit命令，此时系统也会启动MATLAB Editor/Debugger程序编辑窗口，我们可以在这个窗口中编辑文本命令。选择Open，则在程序编辑窗口里打开一个已存在的MATLAB文
12、件（. m）。在这个窗口中，我们可以编辑并保存所编写的程序。要想执行编写的程序。我们可以把编辑好的程序粘贴到Command Window窗口中去执行，也可以直接单击Debug中的Run。图1-6 MATLAB Editor/Debugger窗口系统在执行编辑的程序时，会逐句解释执行，遇到在语法上、逻辑上或系统上的错误时，则会立即显示相关的错误信息，而不再继续执行。83第二章 数变、量和表达式第二章数、变量和表达式第二章 数、变量和表达式2-1 运算符号MATLAB的运算符可以分为以下三大类别：1算术运算符（Arithmetic operators）：用来进行相关的数学运算，例如，加减乘除四则运
13、算、乘方等。2关系运算符（Relational operators）：进行数值或矩阵的大小比较。3逻辑运算符（Logical operators）：进行逻辑运算，例如，AND、OR、NOT。现将MATLAB的3大类别的运算符介绍如下：2-1-1 算术运算符算术运算符构成运算的最基本的操作命令，可以在MATLAB的命令窗口中直接运行。符号意义符号意义+相加-相减*矩阵相乘.*数组相乘矩阵乘方.数组乘方左除.数组左除/右除./数组右除例：2-1设A=15;B=20;C=A+B与a+b？程序设计与运行结果： clear % 清除内存内保存的变量A=15;B=20; % 定义变量A，BC=A+BC =
14、 35 a+b? Undefined function or variable a.程序说明：1. 在MATLAB中我们定义的变量都会保存在工作区中，不会自动消失。为了防止前面定义的变量影响后面的运算，通常在执行新的运算前用命令clear清除掉前面地、定义的变量。2. 在MATLAB中，变量的定义是区分大小写的，同一个英文的大小写就代表不同的变量，两者不可通用。在计算时a+b，由于a与b都没有赋值，故给出了错误信息。例：2-2设A=1 2 3 4；B=5 6 7 8，计算A+B的结果？程序设计与运行结果： clearA=1 2 3 4A = 1 2 3 4 B=5 6 7 8B = 5 6 7 8 A+Bans = 6 8 10 12程序说明：1. 这里是两矩阵向量相加，已不再是两个数相加。2. 矩阵向量相加必须以其对应位置元素相加。3. 赋值可以是“变量=表达式”（如C=A+B），也可以是
