matlab 2013 教程 第二章.ppt

2020年2月9日 第1页 第2章MATLAB的基本使用方法 MATLAB2012简明教程清华大学出版社 教学目标教学重点教学内容 2020年2月9日 第2页 教学目标 掌握利用MATLABR2012a的命令窗口进行简单的数学运算掌握常用的操作命令和快捷键了解MATLABR2012a的数据类型了解MATLABR2012a的操作符了解MATLABR2012a的基本数学函数了解MATLABR2012a脚本编程 2020年2月9日 第3页 教学重点 掌握利用MATLABR2012a的命令窗口进行简单的数学运算掌握常用的操作命令和快捷键了解MATLABR2012a的数据类型了解MATLABR2012a的操作符 2020年2月9日 第4页 教学内容 简单的数学运算常用的操作命令和快捷键MATLABR2012a的数据类型MATLABR2012a的运算符MATLAB的一些基础函数MATLAB脚本文件 2020年2月9日 第5页 简单的数学运算 1 5 最简单的计算器使用法直接输入法存储变量法在大多数情况下 MATLAB对空格不予处理 因此在书写表达式时 可以利用空格调整表达式的格式 使表达式更易于阅读 在MATLAB表达式中 遵守四则运算法则 与通常法则相同 即运算从左到右进行 乘法和除法优先于加减法 指数运算优先于乘除法 括号的运算级别最高 在有多重括号存在的情况下 从括号的最里边向最外边逐渐扩展 需要注意的是 在MATLAB中只用小括号代表运算级别 中括号只用于生成向量和矩阵 花括号用于生成单元数组 2020年2月9日 第6页 简单的数学运算 2 5 MATLAB中的常用数学函数MATLAB提供的基本初等函数包括三角函数 指数函数和对数函数 复数函数 取整和求余函数 坐标变换函数 数理函数和一些特殊函数 2020年2月9日 第7页 简单的数学运算 3 5 MATLAB的数学运算符需要注意的是 右除和左除的意义并不相同 右除为常规的除法 而左除的意义为 a b b a 2020年2月9日 第8页 简单的数学运算 4 5 标点符号的使用在MATLAB中 标点符号有着充分的意义 可以用标点符号进行运算 或者标点符号可以包含特定的意义 2020年2月9日 第9页 简单的数学运算 5 5 分号 分号用于区分数组的行 或者用于一个语句的结尾处 取消运行显示 百分号 该符号用于在程序文本中添加注释 增加程序的可读性 百分号之后的文本都将视作注释 系统不对其进行编译 2020年2月9日 第10页 常用的操作命令和快捷键 1 3 为方便用户操作 MATLAB中定义了一些快捷键 掌握一些常用的操作命令和快捷键 可以使得对MATLAB的操作更加便利 2020年2月9日 第11页 常用的操作命令和快捷键 3 3 2020年2月9日 第12页 常用的操作命令和快捷键 2 3 2020年2月9日 第13页 MATLABR2012a的数据类型 1 1 整数浮点数复数逻辑变量各种数据类型之间的转换数据类型操作函数变量系统预定义的特殊变量 2020年2月9日 第14页 整数 1 1 MATLAB支持8位 16位 32位和64位的有符号和无符号整数数据类型 整数数据类型除了定义范围不同外 具有相同的性质 2020年2月9日 第15页 浮点数 1 1 MATLAB的默认数据类型是双精度类型 double 为了节省存储空间 MATLAB也支持单精度数据类型的数组 单精度和双精度数据类型的取值范围和精度可以通过例2 12的方式进行查看 2020年2月9日 第16页 复数 1 2 复数由两个部分组成 实部和虚部 基本虚数单位等于 在MATLAB中虚数单位由i或者j表示 MATLAB中可以通过两种方法创建复数 第一种方法为直接输入法 另一种创建复数的方法为通过complex函数 2020年2月9日 第17页 复数 2 2 complex函数的调用方法如下 c complex a b 返回结果c为复数 其实部为a 虚部为b 输入参数a和b可以为标量 或者维数 大小相同的向量 矩阵或者多维数组 输出参数和a和b的结构相同 a和b可以有不同的数据类型 当a和b为各种不同的类型时 返回值分别为 当a和b中有一个为单精度时 返回结果为单精度 如果a和b其中一个为整数类型 则另外一个必须有相同的整数类型 或者为双精度型 返回结果c为相同的整数类型 c complex a 只有一个输入参数 返回结果c为复数 其实部为a 虚部为0 但是此时c的数据类型为复数 2020年2月9日 第18页 逻辑变量 1 4 逻辑数据类型通过1和0分别表示逻辑真和逻辑假 一些MATLAB函数或操作符会返回逻辑真或逻辑假表示条件是否满足 如表达式 5 10 40返回逻辑真 在MATLAB中 存在逻辑数组 如下面的表达式返回逻辑数组 3040506070 40ans 00111 2020年2月9日 第19页 逻辑变量 2 4 逻辑数组的创建创建逻辑数组的最简单的方法为直接输入元素的值为true或者false逻辑数组也可以通过逻辑表达式生成 2020年2月9日 第20页 逻辑变量 3 4 逻辑数组的应用用于条件表达式如果仅当条件成立时执行某段代码 可以应用逻辑数组进行判断和控制用于数组索引在MATLAB中支持通过一个数组对另一个数组进行索 2020年2月9日 第21页 逻辑变量 4 4 逻辑数组的判断MATLAB中提供了一组函数用于判断数组是否为逻辑数组 2020年2月9日 第22页 各种数据类型之间的转换 1 1 在MATLAB中 各种数据类型之间可以互相转化 转化方式为 1 datatype variable 其中datatype为目标数据类型 variable为待转化的变量 2 cast x type 将x的类型转化为 type 指定的类型 转化时 如果由高精确度数据类型转化为低精确度数据类型 则对数据进行四舍五入 如果由定义范围大的数据类型转化为定义范围小的数据类型 则返回目标数据类型的上限或下限 2020年2月9日 第23页 数据类型操作函数 1 1 2020年2月9日 第24页 变量 1 1 MATLAB的变量命名规则与其他计算机语言类似 这一节介绍MATLAB的命名规则 首先 变量名必须是一个单一的词 不能包含空格 另外其命名必须符合下列规则 1 变量名区分大小写 如pi和Pi是两个不同的变量 在命令窗口中输入如下的命令 查看其结果 2 变量名长度不超过63个字符 超过的部分将会被忽略 3 变量名必须以字母开始 其后可以为字母 数字或者下划线 MATLAB中的变量名不支持其他符号 因为其他符号在MATLAB中具有特殊的意义 2020年2月9日 第25页 系统预定义的特殊变量 1 1 2020年2月9日 第26页 MATLABR2012a的运算符 1 3 关系运算符MATLAB的关系运算符能用来比较两个相同大小的数组 或用来比较一个数组和一个标量 MATLAB的关系运算符包括所有常用的比较运算符 2020年2月9日 第27页 MATLABR2012a的运算符 2 3 逻辑运算符逻辑运算符主要包括 与 或 和 非 使用逻辑运算符可以将多个表达式组合在一起 或者对关系表达式取反 2020年2月9日 第28页 MATLABR2012a的运算符 3 3 运算符优先级MATLAB首先执行具有较高优先级的运算 然后执行具有较低优先级的运算 如果两个运算的优先级相同 则按从左到右的顺序执行 2020年2月9日 第29页 MATLAB的一些基础函数 1 1 位操作函数逻辑运算函数集合函数时间与日期函数 2020年2月9日 第30页 位操作函数 1 1 所有数据在计算机中是转化为二进制进行操作的 因此 有必要对数据进行按位操作 2020年2月9日 第31页 逻辑运算函数 1 1 2020年2月9日 第32页 集合函数 1 1 2020年2月9日 第33页 时间与日期函数 1 1 2020年2月9日 第34页 MATLAB脚本文件 1 4 对于一些简单的问题 当需要的命令数很少时 用户可以直接在MATLAB的命令窗口中输入命令 但是 对于多数问题 所需的命令较多 或者需要逻辑运算 进行流程控制 此时采用直接输入命令的方法则会引起不便 针对这些问题 一个合理的解决方法是使用脚本文件 脚本文件不接受输入参数 不返回任何值 而是代码的结合 该方法允许用户将一系列MATLAB命令输入到一个简单的脚本文件中 只要在MATLAB命令窗口中执行该文件 则会依次执行该文件中的命令 2020年2月9日 第35页 MATLAB脚本文件 2 4 脚本文件的用法新建脚本文件 即M文件 可以通过4种方式进行 单击工具面板区域的NewScript按钮 单击工具面板区域中的New按钮 在打开的下拉菜单中选择Script选项 在当前目录窗口右击 在弹出的菜单中选择NewFile Script命令 使用快捷键Ctrl N 新建后系统会打开文件编辑窗口 在窗口中输入文件内容 2020年2月9日 第36页 MATLAB脚本文件 3 4 块注释在MATLAB较早的版本中 注释是逐行进行的 采用百分号 进行标记 逐行注释不利于用户增加和修改注释内容 在MATLAB7 0及以后的版本中 用户可以使用 和 符号进行块注释 和 分别代表注释块的起始和结束 2020年2月9日 第37页 MATLA