MATLAB第一讲基本操作.ppt

欢迎学习MATLAB MATLAB仿真技术 刘卫国主编 多媒体教学课件石家庄铁道学院四方学院电气系 秦华E mail qqhuahua443 MATLAB课程介绍 课程性质 公共基础选修课 16 16 教材 刘卫国主编 MATLAB程序设计与应用 第二版 高等教育出版社 绪论MATLAB语言概述 1 MATLAB语言的发展 MATLAB是由美国MathWorks公司推出的一个科技应用软件 它是英文MATrix 矩阵 LABoratory 实验室 的缩写 雏形是1980年美国的CleverMoler博士为了解决线性代数中的矩阵问题而编写的 目前 它已经成为一种广泛应用于研究和解决各种具体工程问题的新型高级语言 MATLAB在欧美已经作为大学工科学生必修的计算机语言之一 近年来 MATLAB语言已在我国也开始流行 现在已应用于各学科研究部门和许多高等院校 数学教学 特别是线性代数 航天航空 国防工业 包括汽车工业 教育 科学研究 金融财务 对数据进行分析 处理 管理科学 可以进行概率统计 解决最优化问题 做投入产出分析 电子学 控制理论和医药卫生等科学学科方面的教学与研究等 2 MATLAB应用领域有哪些 例1 求解线性方程组的解 3X1 X2 X3 3 6X1 2X2 4X3 2 1 X1 4X2 5X3 1 4 对于线性系统有Ax b A 31 1 124 145 b 3 6 2 1 1 4 x A b x 1 4818 0 46060 3848 工具性 丰富的函数和工具箱 仿真模块库 图形具有强大的可视化功能 2D 3D绘图工具 面向图形对象的操作 程序动画的操作 速度快 矢量化运算 具有良好的工作平台 公用性 与C C FORTRAN转换 与WORD共享界面 3 MATLAB特点 例2 用简短命令计算并绘制在0 x 6范围内的sin 2x sin x2 sin2x x linspace 0 6 y1 sin 2 x y2 sin x 2 y3 sin x 2 plot x y1 x y2 x y3 4 什么是动态仿真系统 SIMULINK 仿真能做什么事情 5 怎样看待MATLAB所含的工具箱 6 学习方法 掌握基础 注重动手 自学为主 讲授为辅 用结构图编程 而不用程序编程 只需拖几个方块 连几条线 即可实现编程功能 例3 下图所示电路中 已知相应的R C L VS值 以及换路前的电容电压 电感电流 用SIMULINK进行元件仿真 求解 第一章基础准备及入门 1 2Matlab界面介绍 1 3帮助系统 1 1安装及工具包的选择 本章重点 1 指令窗的基本操作方法和规则 2 常用的3个窗口界面 3 帮助体系和求助方法 1 1安装及工具包的选择 安装MATLAB7 0系统 要求Windows2000或WindowsXP平台 选择Typical是安装Matlab上的所有功能及工具包上并且硬盘自由内存远远大于3G 否则 Custom 1 2Matlab界面介绍 1 Desktop桌面的启动 1 方法一只要直接点击桌面图标即可启动MATLAB 2 方法二假如Windows桌面上没有MATLAB图标 那末点击matlab 文件夹下的快捷方式图标 2 Desktop操作桌面简介 该桌面的上层铺放着三个最常用的界面 指令窗 CommandWindow 当前目录窗 CurrentDirectory 历史指令窗 CommandHistory 内存工作空间 Workspace 在当前目录窗的后面 1 命令窗口 CommandWindow 各命令输入以及计算机执行的结果甚至是错误提示都在命令窗口表现 如给X赋一矩阵的结果如下 赋值 变量名 函数名是对字母大小写敏感的 变量名的第一个字符必须是英文字母 变量名中不得包含空格 标点 运算符 但可以包含下连符 m文件名和程序中 后面的说明除外 全部在英文状态下 并满足上述规则 否则无法运行 sin SIN Sin 变量命名规则 my var 01 面向复数的运算面向数组设计的运算 MATLAB运算的两个特点 标量被看做1 1的数组 这样就加快了计算速度 向量化处理 表示乘法在两个数组相同位置上进行的 矩阵相乘 的指令格式与 标量相乘 的格式一样 避免了循环 默认的预定义变量及运算符表达式 MATLAB指令窗中实施指令编辑的常用操作键 记录用户在Matlab命令窗口中输入的所有的命令包括每次启动Matlab的时间和每次启动所有的命令行对历史命令的编辑 复制 运行 创建m文件等 2 历史命令窗口 commandhistory 显示和改变当前目录 并可显示当前目录下的文件及提供搜索功能 3 当前目录窗口 currentdirectory 4 工作空间浏览器 workspace 显示所有目前内存中的变量 数学结构 类型 关闭即自动消失 还可以利用图形显示变量 同时可在命令窗口利用操作命令查阅和删除内存变量 最常用的几种格式 clear清除工作空间中的所有变量clearab清除工作空间中的a b变量clearall清除工作空间中所有的变量 全局变量 M函数 clearfun1fun2清除工作空间函数fun1和fun2clc清除指令窗显示的内容 1 清除工作空间中变量和函数的指令clear 内存变量的操作命令 2 数据文件和变量的存取 利用save load指令实现数据文件存取 save存工作空间所有变量名到固定的matlab mat的二进制文件中savedate存工作空间所有变量名到固定的date mat的二进制文件中savedateab把工作空间变量a和b存到固定的date mat的二进制文件中改变路径 savef qhdateabloaddate将date文件中的变量加载到工作空间 后缀 mat 3 数据的输出格式 日常计数法如 3 1233 9 3i 和科学计数法如 1 2343e2 4 78E2i 其中E和e表示以10为底的指数 多为双精度数来表示存储 若改变格式用 format格式符 例如 formatbank4 内存变量的显示 who内存变量列表whos内存变量列表详细列表 3 M脚本文件编写初步 使用编辑器把复杂的程序先编辑储存以便于调试 文件扩展名是 m M文件编辑器的启动方法有以下几种 1 单击桌面图标 或选中 File New M File 或直接在指令窗输入指令edit 都可以打开空白的M文件编辑器 2 单击桌面图标 或选中 File Open 填写好所选文件名后 点Open键 3 用鼠标左键双击当前目录窗中的所需M文件 可直接引出展示相应文件的M文件编辑器 4 开始按钮 start MATLAB主窗口左下角有一个Start按钮 单击该按钮会弹出一个菜单 可以查阅MATLAB包含的各种资源 帮助系统分三种方式来达到帮助的目的 1 3MATLAB7 0的帮助系统 点打开 或help菜单 或输入helpwin 1 联机帮助系统 直接从计算机里寻求帮助 1 help帮助命令 help 待查询的函数若命令窗口输入 helpplot则得到画图命令的所有的相关详细信息 2 lookfor指令 lookfor 完整或不完整的关键词help需要事先知道函数准确的名字 如果不能确定时 可用lookfor进行搜索 如 lookforfft 检索出各种与傅立叶有关的函数