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MATLAB基础MATLAB概述-Matrix Laboratory MATLAB语言是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言。 自 1984年由美国 MathWorks 公司推向市场以来，历经十多年的发展与竞争，现已成为国际公认的最优秀的工程应用开发环境。 MATLAB功能强大、简单易学、编程效率高，深受广大科技工作者的欢迎。 在欧美各高等院校， MATLAB已经成为线性代数、自动控制理论、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图像处理等课程的基本教学工具，成为大学生、硕士生以及博士生必须掌握的基本技能。 在国内高等院校，能够学好 matlab是能够尽早进入科研的课题，实现早发paper，毕业拿个好 offer愿望的有效途径。 MATLAB作为线性系统的一种分析和仿真工具，是理工科大学生应该掌握的技术工具，它作为一种编程语言和可视化工具，可解决 工程 、科学计算 和 数学学科 中许多问题。 MATLAB建立在 向量 、 数组 和 矩阵 的基础上，使用方便，人机界面直观，输出结果可视化 。 矩阵是 MATLAB的核心 MATLAB还含有大量的其它运算和仿真工具箱与组成模块。MATLAB特点 :1. 数值计算和符号计算功能 MATLAB的数值计算功能包括：矩阵运算、多项式和有理分式运算、数据统计分析、数值积分、优化处理等。符号计算将得到问题的 解析 解。2.MATLAB语言MATLAB除了命令行的交互式操作以外，还可以程序方式工作。使用 MATLAB可以很容易地实现 C或 FORTRAN语言的几乎全部功能，包括 Windows图形用户界面的设计。3.图形功能MATLAB提供了两个层次的图形命令：一种是对图形句柄进行的低级图形命令，另一种是建立在低级图形命令之上的高级图形命令。利用 MATLAB的高级图形命令可以轻而易举地绘制二维、三维乃至四维图形，并可进行图形和坐标的标识、视角和光照设计、色彩精细控制等等。4. 工具箱其工具箱分为两大类：功能性工具箱和学科性工具箱。功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能、可视建模仿真功能及文字处理功能等。学科性工具箱专业性比较强，如控制系统工具箱、信号处理工具箱、神经网络工具箱、最优化工具箱、金融工具箱等，用户可以直接利用这些工具箱进行相关领域的科学研究。具体的工具箱和应用在后面的教学过程中会适当的介绍。MathWorks 家族产品一览Simulink Product Family Application-Specific ProductsMATLAB Product Family View full product list 信息挖掘自动化数据获取科学计算流程结果共享MATLAB安装与启动安装与启动安装 MATLAB插入 MATLAB光盘鼠标双击 setup.exe文件启动 MATLAB鼠标双击桌面上图标在 “开始 ”菜单的“程序 ”选项中选择 “ MATLAB”退出 MATLAB命令窗口键入 “quit”或 “Ctrl+Q”鼠标选择菜单 file Exit MATLABMATLAB 安装与启动 MATLAB 安装与启动 命令窗口、图形窗口、编辑窗口、帮助窗口Matlab的演示窗口 demoMATLAB 安装与启动 MATLAB 是一个高度集成的语言环境，在该环境下既可以进行交互式的操作，又可以编写程序、运行程序并跟踪调试程序。MATLAB集成环境MATLAB通用操作界面(1)指令窗 (Command Window)该窗是进行 MATLAB各种操作的最主要窗口。在该窗内，可键入各种送给 MATLAB运作的指令、函数、表达式；显示除图形外的所有运算结果。 三 . MATLAB集成环境(2)历史指令窗 (Command History)该窗记录已经运作过的指令、函数、表达式；允许用户对它们进行选择复制、重运行、及产生 M文件。(3)当前目录浏览器 (Current Directory Browser)在此交互界面中，可以进行当前目录的设置；展示相应目录上的 M、 MDL等文件；复制、编辑和运行 M文件；装载 MAT数据文件。(4)工作空间浏览器 (Workspace Browser)该窗口列出 MATLAB 工作空间中所有的变量名、大小、字节数；在该窗中，可对变量进行观察、编辑、提取和保存。MATLAB入门一、变 量 与 函 数二、数 组三、 矩 阵四、 MATLAB编程五、 实 验 作 业MATLAB中变量的命名规则是：（ 1）变量名必须是不含空格的单个词；（ 2）变量名区分大小写；（ 3）变量名最多不超过 19个字符；（ 4）变量名必须以字母打头，之后可以是任意字母、数字或下划线，变量名中不允许使用标点符号 . 一、变 量 与 函 数特殊变量表2. 数学运算符号及标点符号（ 1） MATLAB的每条命令后，若为逗号或无标点符号，则显示命令的结果；若命令后为分号，则禁止显示结果 . （ 2） “%” 后面所有文字为注释 . （ 3） “.”表示续行 .关系操作符逻辑运算符 运算法则： (1)在逻辑运算中，确认非零元素为真，用 1表示，零元素为假，用 0表示。 (2)参与逻辑运算的可以是两个标量、两个同维矩阵或参与逻辑运算的元素一个为标量，另一个为矩阵。 ( )在算术、关系、逻辑运算中，算术运算优先级最高，逻辑运算优先级最低。数学函数 变量和赋值语句 在 MATLAB下进行基本数学运算，只需将运算式直接打入提示号（ ）之後，并按入 Enter键即可。例如： (5*2+1.3-0.8)*10/25 ans = 4.2000 MATLAB会将运算结果直接存入一变数 ans，代表MATLAB运算後的答案（ Answer），并显示其数值於萤幕上。 MATLAB赋值语句有两种形式： (1) 变量 =表达式 (2) 表达式 其中 “表达式 ”是用运算符将有关运算量连接起来的式子，其结果是一个矩阵。 注 第二种语句形式下，将表达式的值赋给MATLAB的永久变量 ans。例：定义函数 f(x1,x2)=100(x2-x12)2+(1-x1)2function f=fun(x)f=100*(x(2)-x(1)2)2+(1-x(1)21.建立 M文件： fun.mMATLAB(fun)2. 可以直接使用函数 fun.m例如：计算 f(1,2), 只需在 Matlab命令窗口键入命令：x=1 2fun(x)返回x=logspace(first， last， n） 创建从开始，到结束，有 n个元素的对数分隔行向量 . 1、创建简单的数组二、数 组x=a b c d e f 创建包含指定元素的行向量x=first： last 创建从 first开始，加 1计数，到 last结束的行向量x=first： increment： last 创建从 first开始，加 increment计数， last结束的行向量x=linspace(first， last， n） 创建从 first开始，到 last结束，有 n个元素的行向量例 1. 创建简单的数组x=1 2 3 4 5 8 7 18y=1:7z=3:2:9v=y zu=linspace(2,9,11)MATLAB(shuzu1)2、 数组元素的访问MATLAB(shuzu2)（ 3） 直接使用元素编址序号 . x(a b c d) 表示提取数组 x的第 a、 b、 c、 d个元素构成一个新的数组x(a) x(b) x(c) x(d). （ 2） 访问一块元素 ： x(a ： b ： c)表示访问数组 x的从第 a个元素开始，以步长为 b到第 c个元素（但不超过 c）， b可以为负数， b缺损时为 1. （ 1） 访问一个元素 ： x(i)表示访问数组 x的第 i个元素 . 注：在 MATLAB中，冒号是一个重要的运算符。利用它可以产生向量，还可用来拆分矩阵。冒号表达式的一般格式是： e1:e2:e3其中 e1为初始值， e2为步长， e3为终止值。冒号表达式可产生一个由 e1开始到 e3结束，以步长 e2自增的行向量。例 2.数组元素的访问x=1:9y=x(2:2:8)z=x(1) x(6) x(8)MATLAB(shuzu2)3、数组的方向前面例子中的数组都是一行数列，是行方向分布的 . 称之为行向量 . 数组也可以是列向量，它的数组操作和运算与行向量是一样的，唯一的区别是结果以列形式显示 . 产生列向量有两种方法：直接产生 例 c=1； 2； 3； 4转置产生 例 b=1 2 3 4; c=b 说明：以空格或逗号分隔的元素指定的是不同列的元素，而以分号分隔的元素指定了不同行的元素 . 4、数组的运算（ 1）标量 -数组运算数组对标量的加、减、乘、除、乘方是数