MATLAB与系统仿真5.ppt

MATLAB与系统仿真 机电工程学院勾燕洁二 一二年秋 在MATLAB中 字符变量是用单引号将待建的字符括起来建立的 3 3MATLAB的字符串变量及其处理 MATLAB将字符串当作一个行向量 每个元素对应一个字符 其标识方法和数值向量相同 数值标量在内存中存放时需要8个字节 而一个字符的存放只需要2个字节 可以建立多行字符串矩阵 字符串是以ASCII码形式存储的 abs和double函数都可以用来获取字符串矩阵所对应的ASCII码数值矩阵 相反 char函数可以把ASCII码矩阵转换为字符串矩阵 由于ASCII码数组是字符数组 所以各种数组运算 函数和操作对ASCII码数组都适用 可以创建中文字符串 但字符外面的 单引号对 必须在英文状态下输入 与字符串有关的另一个重要函数是eval 其调用格式为 其中t为字符串 它的作用是把字符串的内容作为对应的MATLAB语句来执行 eval t 常用的字符串函数 例 建立一个字符串 并做如下处理 1 统计字符串中小写字母 大写字母 数字的个数 2 将字符串倒过来重新排列 3 将字符串中的小写字母变成相应的大写字母 其余字符不变 4 取第1 5个字符组成子字符串 A SimulationinMATLAB6 5 k find A a A A A 0 A 9 c length n B A end 1 1 A k A k a A C A 1 5 A SimulationinMATLAB6 5 k find A a A A A 0 A 9 c length n B A end 1 1 A k A k a A C A 1 5 第四章MATLAB语言程序设计 MATLAB作为一种高级计算语言 它不仅如前面所介绍的那样 以一种人机交互式的命令行方式工作 还可以象BASIC FORTRAN C等其他高级计算机语言一样进行控制流的程序设计 而且 由于MATLAB本身的一些特点 程序文件的编制同C等比较起来 有许多无法比拟的优点 因此 Mathworks公司又把MATLAB语言称为第4代编程语言 用MATLAB语言编写的程序 存放在以m为扩展名的文本文件 所以称为M文件 4 1M文件介绍 4 1 1M文件的特点与形式 M文件可以根据调用方式的不同分为两类 命令式文件 ScriptFile 和函数式文件 FunctionFile M文件语法简单 调试容易 人机交互性强 M文件的语法与C语言十分相似 编写相当容易 M文件是一个文本文件 它可以用任何编辑程序来建立和编辑 而一般常用且最为方便的是使用MATLAB提供的文本编辑器 M文件的建立与打开 标点符号的运用要恰到好处 建立良好的书写风格和注释习惯 保持程序的可读性 文件中以 号声明注释行 建立新的M文件 为建立新的M文件 启动MATLAB文本编辑器有3种方法 1 菜单操作 从MATLAB主窗口的File菜单中选择New菜单项 再选择M file命令 屏幕上将出现MATLAB文本编辑器窗口 2 命令操作 在MATLAB命令窗口输入命令edit 启动MATLAB文本编辑器后 输入M文件的内容并存盘 3 命令按钮操作 单击MATLAB主窗口工具栏上的NewM File命令按钮 启动MATLAB文本编辑器后 输入M文件的内容并存盘 打开已有的M文件 也有3种方法 1 菜单操作 从MATLAB主窗口的File菜单中选择Open命令 则屏幕出现Open对话框 在Open对话框中选中所需打开的M文件 在文档窗口可以对打开的M文件进行编辑修改 编辑完成后 将M文件存盘 2 命令操作 在MATLAB命令窗口输入命令 edit文件名 则打开指定的M文件 3 命令按钮操作 单击MATLAB主窗口工具栏上的OpenFile命令按钮 再从弹出的对话框中选择所需打开的M文件 打开已有的M文件 例分别建立命令文件和函数文件 将华氏温度f转换为摄氏温度c clear 清除工作空间中的变量f input InputFahrenheittemperature c 5 f 32 9 命令式文件 以文件名f2c m存盘 clear y input InputFahrenheittemperature x f2c y 函数式文件 以文件名f2c m存盘 functionc f2c f c 5 f 32 9 在MATLAB的命令窗口调用该函数文件 4 1 2命令式文件 命令文件就是命令行的简单叠加 在MATLAB中调用命令文件 就会自动按顺序执行文件中的各条语句 3 命令文件运行后 所产生的所有变量都保留在MATLAB工作空间 Workspace 中 1 它是一串按用户意图排列而成的 包括控制流向指令在内的 MATLAB指令集合 在低版本的MATLAB中 文件名不能超过8位 2 文件名的命名规则与变量名相同 函数式文件由function语句引导 其基本结构为 4 1 3函数式文件 function 输出形参表 函数名 输入形参表 注释说明部分函数体语句 2 函数名的命名规则与变量名相同 1 输入形参为函数的输入参数 输出形参为函数的输出参数 输出形参多于一个时 用方括号括起来 在函数调用过程中输入输出形参按此顺序排列 3 函数名必须与文件名相同 例编写函数文件求半径为r的圆的面积和周长 function s p fcircle r r圆半径 s圆面积 p圆周长s pi r r p 2 pi r 命令式文件和函数式文件的区别 1 数据的输入 4 2MATLAB语言的程序流程 4 2 1顺序结构 如果在input函数调用时采用 s 选项 则允许用户输入一个字符串 其中提示信息为一个字符串 用于提示用户输入什么样的数据 A input 提示信息 选项 从键盘输入数据 则可以使用input函数来进行 该函数的调用格式为 xm input What syourname n s 例如 想输入一个人的姓名 可采用命令 2 数据的输出 其中输出项既可以为字符串 也可以为矩阵 disp 输出项 MATLAB提供的命令窗口输出函数主要有disp函数 其调用格式为 例求方程ax2 bx c 0的根 a input a b input b c input c d b b 4 a c x b sqrt d 2 a b sqrt d 2 a disp x1 num2str x 1 x2 num2str x 2 3 程序的暂停 若要强行中止程序的运行可使用Ctrl C命令 如果省略延迟时间 直接使用pause 则将暂停程序 直到用户按任一键后程序继续执行 pause 延迟秒数 暂停程序的执行可以使用pause函数 其调用格式为 4 4 2选择结构 1 if语句 当条件成立时 则执行语句组 执行完之后继续执行if语句的后继语句 若条件不成立 则直接执行if语句的后继语句 if条件语句组end 在MATLAB中 if语句有3种格式 单分支if语句 例比较数的大小 x input 输入x y input 输入y if x y disp x end if条件语句组1else语句组2end 当条件成立时 执行语句组1 否则执行语句组2 语句组1或语句组2执行后 再执行if语句的后继语句 双分支if语句 例计算分段函数 x input 请输入x的值 ifx 0y x sqrt pi exp 2 elsey log x sqrt 1 x x 2 endy if条件1语句组1elseif条件2语句组2 elseif条件m语句组melse语句组nend 该语句用于实现多分支选择结构 多分支if语句 例输入一个字符 若为大写字母 则输出其对应的小写字母 若为小写字母 则输出其对应的大写字母 若为数字字符则输出其对应的数值 若为其他字符则原样输出 c input 请输入一个字符 s ifc A end 2 if语句的嵌套 在if语句中又包含一个或多个if语句称为if语句的嵌套 例计算分段函数 functiony f1 x ifx 0y 1elseifx 0y 0elsey 1end functiony f2 x ifx 0ifx 0y 1 elsey 0 endelsey 1 end switch表达式case表达式1语句组1case表达式2语句组2 case表达式m语句组motherwise语句组nend 3 switch语句 switch语句根据表达式的取值不同 分别执行不同的语句 其语句格式为 例某商场对顾客所购买的商品实行打折销售 标准如下 商品价格用price来表示 price 200没有折扣200 price 5003 折扣500 price 10005 折扣1000 price 15008 折扣1500 price 200010 折扣2000 price14 折扣 输入所售商品的价格 求其实际销售价格 price input 请输入商品价格 switchfix price 100 case 0 1 rate 0 case 2 3 4 rate 3 100 case 5 6 7 8 9 rate 5 100 case 10 11 12 13 14 rate 8 100 case 15 16 17 18 19 rate 10 100 otherwiserate 14 100 endprice price 1 rate 4 try语句 调用lasterr函数查询出错原因 如果运行结果是空串 表明语句组1被成功执行了 try语句先试探性执行语句