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MATLAB语言基础 第一节 使用MATLAB的窗口环境 一、MATLAB语言的显著特点 1、具有强大的矩阵运算能力：Matrix Laboratory（ 矩阵实验室），使得矩阵运算非常简单。 2、是一种演算式语言 MATLAB的基本数据单元是既不需要指定维数， 也不需要说明数据类型的矩阵（向量和标量为矩 阵的特例），而且数学表达式和运算规则与通常 的习惯相同。 因此MATLAB语言编程简单，使用方便。 例 exp2_1.m 二、MATLAB命令窗口 1、启动MATLAB命令窗口 计算机安装好MATLAB之后，双击MATLAB图标 ，就可以进入命令窗口，此时意味着系统处于准备 接受命令的状态，可以在命令窗口中直接输入命令 语句。 MATLAB语句形式 变量表达式； 通过等于符号将表达式的值赋予变量。当键入回车 键时，该语句被执行。语句执行之后，窗口自动显 示出语句执行的结果。如果希望结果不被显示，则 只要在语句之后加上一个分号（；）即可。此时尽 管结果没有显示，但它依然被赋值并在MATLAB 工作空间中分配了内存。 2、命令行编辑器 （1）方向键和控制键可以编辑修改已输入的命令 ：回调上一行命令 ：回调下一行命令 （2）命令窗口的分页输出 more off：不允许分页 more on：允许分页 more(n)：指定每页输出的行数 回车前进一行，空格键显示下一页，q结束当前显 示。 （3）多行命令（） 如果命令语句超过一行或者太长希望分行输入，则 可以使用多行命令继续输入。 S=1-12+13+4+ 9-4-18; 三、变量和数值显示格式 1、变量 （1）变量的命名：变量的名字必须以字母开头（不能 超过19个字符），之后可以是任意字母、数字或下 划线；变量名称区分字母的大小写；变量中不能包 含有标点符号。 （2）一些特殊的变量 ans：用于结果的缺省变量名 i、j：虚数单位 pi：圆周率 nargin：函数的输入变量个数 eps：计算机的最小数 nargout：函数的输出变量个数 inf：无穷大 realmin：最小正实数 realmax：最大正实数 nan：不定量 flops：浮点运算数 （3）变量操作 在命令窗口中，同时存储着输入的命令和创建的所 有变量值，它们可以在任何需要的时候被调用。如 要察看变量a的值，只需要在命令窗口中输入变量 的名称即可：a 2、数值显示格式 任何MATLAB的语句的执行结果都可以在屏幕上 显示，同时赋值给指定的变量，没有指定变量时， 赋值给一个特殊的变量ans，数据的显示格式由 format命令控制。 format只是影响结果的显示，不影响其计算与存储 ；MATLAB总是以双字长浮点数（双精度）来执 行所有的运算。 如果结果为整数，则显示没有小数；如果结果不是 整数，则输出形式有： format (short)：短格式（5位定点数）99.1253 format long：长格式（15位定点数 99.12345678900000 format short e：短格式e方式 9.9123e+001 format long e：长格式e方式 9.912345678900000e+001 format bank：2位十进制 99.12 format hex：十六进制格式 四、简单的数学运算（例exp2_2.m） 1、常用的数学运算符 ，*（乘），/（左除），（右除），（幂） 在运算式中，MATLAB通常不需要考虑空格；多条命令 可以放在一行中，它们之间需要用分号隔开；逗号告诉 MATLAB显示结果，而分号则禁止结果显示。 2、常用数学函数 abs,sin,cos,tan,asin,acos,atan,sqrt,exp,imag,real,sign, log,log10,conj（共扼复数）等 五、MATLAB的工作空间 1、MATLAB的工作空间包含了一组可以在命令窗口中调整 （调用）的参数 who：显示当前工作空间中所有变量的一个简单列表 whos：则列出变量的大小、数据格式等详细信息 clear ：清除工作空间中所有的变量 clear 变量名：清除指定的变量 2、保存和载入workspace （1）save filename variables 将变量列表variables所列出的变量保存到磁盘文件 filename中 Variables所表示的变量列表中，不能用逗号，各个 不同的变量之间只能用空格来分隔。 未列出variables时，表示将当前工作空间中所有变 量都保持到磁盘文件中。 缺省的磁盘文件扩展名为“.mat”，可以使用“-”定义 不同的存储格式（ASCII、V4等） （2）load filename variables 将以前用save命令保存的变量variables从磁盘文件 中调入MATLAB工作空间。 用load 命令调入的变量，其名称为用save命令保存 时的名称，取值也一样。 Variables所表示的变量列表中，不能用逗号，各个 不同的变量之间只能用空格来分隔。 未列出variables时，表示将磁盘文件中的所有变量 都调入工作空间。 3、退出工作空间 quit 或 exit 六、文件管理 文件管理的命令，包括列文件名、显示或删除文件 、显示或改变当前目录等。（what、dir、type、 delete、cd、which） what：显示当前目录下所有与matlab相关的文件及 它们的路径。 dir：显示当前目录下所有的文件 which：显示某个文件的路径 cd path：由当前目录进入path目录 cd ：返回上一级目录 cd：显示当前目录 type filename：在命令窗口中显示文件filename delete filename：删除文件filename 七、使用帮助 1、help命令，在命令窗口中显示 MATLBA的所有函数都是以逻辑群组方式进行组 织的，而MATLAB的目录结构就是以这些群组方 式来编排的。 help matfun ：矩阵函数数值线性代数 help general：通用命令 help graphics：通用图形函数 help elfun：基本的数学函数 help elmat：基本矩阵和矩阵操作 help datafun：数据分析和傅立叶变换函数 help ops：操作符和特殊字符 help polyfun：多项式和内插函数 help lang：语言结构和调试 help strfun：字符串函数 help control：控制系统工具箱函数 2、helpwin：帮助窗口 3、helpdesk：帮助桌面，浏览器模式 4、lookfor命令：返回包含指定关键词的那些项 5、demo：打开示例窗口 矩阵生成不但可以使用纯数字（含复数），也可以使用变 量（或者说采用一个表达式）。矩阵的元素直接排列在方 括号内，行与行之间用分号隔开，每行内的元素使用空格 或逗号隔开。大的矩阵可以用分行输入，回车键代表分号 。 y=2,4, 5 3 6 8 y= 2 4 5 3 6 8 一、矩阵的输入 第二节 MATLAB矩阵运算及多项式处理 a=1; b=2; c=3; x=5 b c; a*b a+c c/b x= 5.000 2.000 3.000 2.000 4.000 1.500 1、在命令窗口中输入 （1）用线性等间距生成向量矩阵（start:step:end） a=1:2:10 a= 1 3 5 7 9 其中start为起始值，step为步长，end 为终止值。当步长为1时可省略step参 数；另外step也可以取负数。 2、语句生成 （2）a=linspace(n1,n2,n) 在线性空间上，行矢量的值从n1到n2，数据个数 为n，缺省n为100。 a=linspace(1,10,10) a= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 （4）一些常用的特殊矩阵 单位矩阵：eye(m,n); eye(m) 零矩阵：zeros(m,n); zeros(m) 一矩阵：ones(m,n); ones(m) 对角矩阵：对角元素向量 V=a1,a2,an A=diag(V) 随机矩阵：rand(m,n)产生一个mn的随机矩阵 （3）a=logspace(n1,n2,n) 在对数空间上，行矢量的值从10n1到10n2，数据 个数为n，缺省n为50。这个指令为建立对数频域 轴坐标提供了方便。 a=logspace(1,3,3) a= 10 100 1000 eye(2,3) ans= 1 0 0 0 1 0 zeros(2,