Matlab具体操作实例.ppt

第8周 Matlab一 变量二 脚本文件三 一维数组四 一维数组与二维绘图五 一维数组与向量运算 变量是任何程序设计语言的基本元素之一 Matlab并不要求对所使用的变量进行事先声明 也不需要指定变量类型 Matlab会自动根据所赋予变量的值或对变量所进行的操作来确定变量的类型 在赋值过程中 如果变量已经存在 Matlab会用新值代替旧值 并以新的变量类型代替旧的变量类型 一 Matlab中的变量 赋值符 变量名长度不超过63 Matlab6 5 1版本以上 老版本只能31个 变量名必须以字母开头 可包含英文字母 大小写 数字和下划线 1 变量的命名规则 变量名区分大小写 可以用namelengthmax函数查看你正在使用的matlab版本允许的变量名最多包含多少个字符 2 内存变量查阅 删除的指令 who查阅matlab内存变量的简单信息whos查阅matlab内存变量的详细信息clear清除matlab工作空间中保存的所有变量cleara清除变量aclearxy清除变量x和y x和y之间不能用逗号 clearall清除matlab工作空间中所有的变量 函数和mex文件 3 在workspace中对变量进行操作 右击标题栏可设置显示变量的哪些属性 右击变量名可出现此快捷菜单 双击变量名可打开ArrayEditor 二 Matlab脚本文件 是一串按用户意图排列而成matlab指令集合文件的扩展名为 m 文件为纯文本文件 可用记事本等纯文本编辑器进行编辑 文件按Maltab变量名的规则进行命名 不可包含中文等字符 否则无法在Maltab中进行调用 虽然可以正常存盘 脚本文件运行后 所产生的变量都驻留在matlab的基本工作空间 baseworkspace 中 1 脚本文件的创建 新建 m文件 2 脚本文件的编辑 运行 运行 m文件 也可在commandwindows窗口中输入文件名执行 文件扩展名不能输 clearall clc a 3 b 4 行尾加分号 则这一行的执行结果不会在commandwindows中显示 可以加快脚本的执行速度 3 脚本文件中的注释语句 以一个 开头的行是注释行 不被解释和执行 以两个 开头的注释行构成一个cella 3 b 4 下面的语句又构成一个cell 三 一维数组 数值数组 简称为数组 是Matlab中最重要的一种内建数据类型数组运算是Matlab软件定义的运算规则 其目的是为了数据管理方便 操作简单 指令形式自然和执行计算的有效 无论在数组上施加什么运算 加减乘除或函数 总认定那种运算对被运算数组中的每个元素 Element 进行运算 1 一维数组的两种形式 行数组 n个元素排成一行又称为行向量 rowvector 列数组 m个元素排成一列又称为列向量 columnvector 一般情况下 向量指列向量 2 用方括号 创建一维数组 整个数组放在方括号里行数组元素用空格或逗号分隔x 2 pi 2 sqrt 3 3 5i 列数组元素用分号分隔y 2 pi 3 4 j 标点符号一定要在英文状态下输入x 生成空数组 3 用冒号创建一维数组 x a b x a inc b 默认inc 1 x a a inc a 2 inc a b必须为实数 a是数组x中的第一个元素 b不一定是数组x的最后一个元素 4 用linspace 函数创建一维数组 x linspace a b x linspace a b n x linspace 0 pi 10 x linspace 1 i 100 100 i 在 a b 区间内生成n个数据 包括a和b在内 默认n 100 若a b为实数 等效于 5 用logspace 函数创建一维数组 x logspace a b 默认n 50 x logspace a b n x logspace a pi 6 引用一维数组中的单个元素 x 1 5k 2a x k 引用数组x中的第k个元素 将其赋值给变量ab x end 引用数组x中的最后一个元素 将其赋值给变量b c x 8 会出现什么结果 7 一维数组中单个元素的赋值 x 1 5a 1 5k 3x k 0将0赋值给数组x中的第k个元素x end a将a赋值给数组x中的最后一个元素 x 8 6 5会出现什么结果 8 引用一维数组中的子数组 引用一维数组x中的第2 5 9个元素 将其赋值给变量a x linspace 1 5 a x 2 5 9 b x end 1 1 c x 1 2 end d x 2 2 end b c d x linspace 1 5 s 2 5 9 a x s 9 给一维数组中的子数组赋值 将2 7分别赋值给x的第1 4个元素 x linspace 1 5 x 1 4 2 7 x linspace 1 5 s 1 4 a 2 7 x s a 10 Matlab中的函数在一维数组上的运算规则 Matlab中的很多函数都可以直接以数组作为输入参数 函数输出也为数组 输入为行数组 则输出也为行数组 输入为列数组 则输出也为列数组 10 一维数组的转置运算 x x x做转置 行 列 列 行 x做共轭转置 若x的元素均为实数 则x 与x 的结果相同 x 1 100 11 一维数组与一维数组的运算 x yx yx yx yx yx y 加减乘右除左除幂 两个一维数组之间进行运算 要求 1 两个数组都为行数组 或都为列数组 2 数组元素个数相同 对应位置的元素做 C语言中 可使用循环语句完成类似的操作 y xy xy xy xy xy x 12 一维数组与数的运算 若x为数组 c为数 实数或复数 x cx cc xx cx cx c 加减乘右除左除幂 数组的每个元素都与数c做 c xc xc xc xc xc x 13 与一维数组相关的函数 x 0 0 2 2 pi plot x cos x k 四 一维数组与二维绘图 1 plot a b string a b都是一维数组 以a中元素为横坐标 b中元素为纵坐标作平面曲线 a b必须具有相同长度 string是用单引号括起来的字符串 用来指定图形的属性 点 线的形状和颜色 黑色 实线离散点用星号 属性可以全部指定 也可以只指定其中某几个 排列顺序任意 2 线型 标记和颜色 3 用plot函数同时绘制多条曲线 plot x1 y1 s1 x2 y2 s2 x1 y1 s1 第一条曲线及其属性x2 y2 s2 第二条曲线及其属性属性可以不写 4 在已存在的图形上添加新图形 可以使用hold命令在一个已经存在得图形上添加一个新的图形 holdon 在输入新的plot函数得时候 matlab不会将现存得坐标轴删除 而是将新得曲线添加到当前的坐标轴中 当新的数据超出了当前坐标限的范围 matlab就将坐标轴重新刻度 holdoff 将当前的图形窗口中的图形释放 用以绘制新的图形 hold 实现hold设置的切换 ishold 查询hold当前是on还是off 例 使用hold绘制多个图形 5 在一个图形窗口中绘制多个子图 一个图形窗口可以包含多个子图 每个子图拥有自己的坐标轴 subplot m n p 将一个绘图窗口分割成m n个子图 并将第p个子图选定为当前的绘图区域 子图从最上边一行开始 从左至右 从上至下依次编号 例 使用子图 被激活的子图在用户输入另一个subplot或者figure命令之前会一直保持被激活状态 当一个新的subplot命令改变了在图形窗口中的子图数量的时候 原来的那些子图就被擦除掉了 以便给新的子图腾出空间 为了回到默认的模式并且在整个图形窗口中只用一套坐标轴 可以使用命令subplot 1 1 1 6 在多个图形窗口中绘图 激活绘图窗口figure n 关闭图形窗口close n closeall擦除窗口的内容clf 将一个图形窗口的内容擦除而不关闭它 clfreset 将当前的图形窗口擦除 然后将诸如hold这样的所有属性重新设置为它们的默认状态 例 使用多个图形窗口 为了在一个已有的图形窗口中绘制一个新的图形 这个窗口必须是激活的 或者是当前的图形窗口 上机练习 五 一维数组与向量运算 1 向量的模 长度 a 4 3 1 d sqrt sum a a 或 d sqrt sum a 2 2 两点之间的距离 a 4 3 1 b 5 2 3 AB sqrt sum a b 2 3 向量的方向角与方向余弦 单位向量 a 4 3 1 d sqrt sum a 2 e0 a d 4 向量的线性运算 a 4 3 1 b 5 2 3 c 1 6 直接利用matlab的数组运算规则即可进行运算 pab a bsab a bd c a 5 向量的内积 点积 点乘 dot a b sqrt dot a a Matlab中提供了dot 函数实现向量的内积 6 两个向量之间的夹角 tmp dot a b sqrt do