第1章MATLAB快速入门

.,第1章MATLAB快速入门,Dr.ZhangJianping,2009.5,ShanghaiUniversityofElectricPowerShanghai,200090,.,第1章MATLAB快速入门,内容提要1.1MATLAB简介1.2MATLAB的使用,.,第1章MATLAB快速入门,MATLAB起初是作为矩阵实验室（MatrixLaboratory）提供对LINPACK和EISPACK矩阵软件包接口（LINPACK是解线性方程的Fortran链接库，EISPACK是解特征值问题的Fortran链接库）。与Basic、Fortran以及C语言比较，MATLAB的语法规则更简单，编程特点更贴近人的思维方式，在工程计算方面的编程效率远远高于其它编程语言。,1.1MATLAB简介,.,第1章MATLAB快速入门,MATLAB的基本数据结构是矩阵。正如MATLAB的名字“矩阵实验室”，MATLAB起初主要是用来对矩阵进行操作的。MATLAB具有非常强大的计算功能。经过Mathworks公司的不断发展，MATLAB现已自成体系，它包括以下五个部分：编程语言：以矩阵和数组为基本单位的编程语言工作环境：包括一系列的应用工具，提供编程和调试程序的环境图形处理：包括绘制二维、三维图形和创建图形用户界面（GUI）等数学库函数：包含大量数学函数，也包括复杂功能应用程序接口：提供接口程序，可使MATLAB与其他语言程序进行交互,1.1MATLAB简介,.,第1章MATLAB快速入门,MATLAB的典型特点如下：语言简洁紧凑，运算符十分丰富，使用方便灵活既具有结构化的控制语言，又能面向对象编程语法限制不严格，程序设计自由度大，可移植性好具有强大的图形功能包含功能强劲的工具箱最重要、最受欢迎的特点是它的开放性MATLAB的典型应用有两方面：数值计算和符号计算建模和动态仿真,1.1MATLAB简介,.,第1章MATLAB快速入门,一、MATLAB的主界面窗口,1.2MATLAB的使用,.,第1章MATLAB快速入门,一、MATLAB的主界面窗口菜单栏和工具栏：位于窗口顶部，用户可以通过它们来执行某些命令。命令窗口：位于右边空白部分，用户的数据输入和结果运算，都在此窗口进行，是MATLAB极为重要的部分，也是用户使用最频繁的部分。工作台和工具箱：位于主窗口左上部分，双击工具箱或前面的“+”号，就能看到工具箱的各项功能。工作空间：主窗口的中上部分，可看到MATLAB的各个工作变量，新打开MATLAB时，只能看到系统提供的默认输出变量ans。历史命令：主窗口的左下部分，主要保存工作过的变量、表达式等，需要时，用户可以直接提取历史命令在命令窗口中使用。当前工作目录：主窗口的中下部分，主要保存当前工作路径下的图形文件和命令文件。,1.2MATLAB的使用,.,第1章MATLAB快速入门,二、MATLAB的基本程序设计原则设置完整的路径，把当前的处理位置设为现在的目录。参数值集中放在程序的开始部分，便于程序维护。若在每行程序的最后输入分号，则执行后结果不会显示在屏幕上。符号“%”后面的内容、是程序的注解，不作为命令运行。程序尽量模块化，也就是采用主程序调用子程序的方法，将所用子程序和并在一起来执行全部的操作。注意变量的定义。留意各种命令的书写格式。,1.2MATLAB的使用,.,第1章MATLAB快速入门,三、常量和变量变量命名原则：变量名必须以字母开头，后面可以是任意的字母、数字或下划线变量名有效的最大长度是31变量要区分大小写特殊的常量和变量：ans缺省变量名，以操作中最近应答作为它的值pi圆周率i或j虚数单位INF正无穷大nan不定值（或称非数）versionMATLAB的版本,1.2MATLAB的使用,.,第1章MATLAB快速入门,四、程序的运算符算术运算符：优先级最高加法：+减法：乘法：*除法：/左除：乘方：执行时的优先法则按照以下规则：表达式从左到右执行。乘方运算具有最高的优先级。乘法和除法运算具有相同的次优先级，加法和减法具有相同的最低优先级。括号可以改变优先次序，由最内层的括号向外执行。,1.2MATLAB的使用,.,第1章MATLAB快速入门,四、程序的运算符关系运算符：对程序的流程控制非常有用，共6个：小于大于小于等于=大于等于=等于=不等于（=）注：所有关系运算符连接的两个操作数必须或者同维、同大小，或者其中一个为标量。有一个操作数是标量时，关系运算符把标量和另一个操作数的每个元素进行比较。对大小相同的两个矩阵，进行关系运算时，是对相应的每一个元素进行比较，如果满足指定关系，则返回1，否则返回0。逻辑运算符：共4个与ylabel(y)%轴名,1.2MATLAB的使用,.,第1章MATLAB快速入门,七、二维图形的绘制plot函数的调用格式调用格式1：poly(x,y)绘制二元组x,y的曲线图形调用格式2：plot(y)绘制曲线图形若y是实数向量，则绘制y与其元素下标所构成的二元组的曲线图若y的元素为复数，则等价于plot(real(y),imag(y)若y是矩阵，则按列绘制曲线图，曲线条数等于y矩阵的列数调用格式3：plot(x1,y1,x2,y2,)功能：以(x1,y1),(x2,y2)为二元组，绘制多条曲线基本的绘图控制色彩、线型和数据点标志调用格式：plot(x,y,s)其中s由13个字母组成，用来制定所绘制曲线的色彩,线型和数据点标志。,1.2MATLAB的使用,.,第1章MATLAB快速入门,七、二维图形的绘制坐标轴的控制“axis”命令调用格式1：axis(xmin,xmax,ymin,ymax)功能：xmin,xmax,ymin和ymax分别表示x轴和y轴的最大值和最小值，调用时，要保证最大值大于最小值调用格式2：axissquare功能：使X轴和Y轴的长度相同调用格式3：axisequal功能：使X轴和Y轴的刻度单位相同调用格式4：axistight功能：使坐标轴的区域和图形的区域正好吻合在对坐标轴的刻度进行标注时，对于线性坐标轴，MATLAB按照数据的范围自动在横轴和纵轴上标出等间距的刻度线。,1.2MATLAB的使用,.,第1章MATLAB快速入门,七、二维图形的绘制坐标网络使用“grid”命令可在当前作图中附加网格线调用格式1：gridon功能：在当前坐标中附加网格线调用格式2：gridoff功能：移掉网格线调用格式3：grid功能：切换grid的on与off两种状态图形的标注和图例典型命令有：titlexlabelylabeltextgtext图形的叠加功能“hold”命令功能：在已有的图形系统中附加新的图形成分,1.2MATLAB的使用,.,第1章MATLAB快速入门,七、二维图形的绘制子图利用“subplot”函数，可在同一图形窗口显示多个图形调用格式：subplot(m,n,p)功能：将当前图形窗口分割为个子区域，并将第个区域作为当前的绘图区图形区的号码编排采取行优先原则：所有子图沿第一行从左往右编号，然后是第二行，以此类推。枝干图的绘制枝干图将每个离散的数据显示成尾部带有标记符号的线条，称为枝干。“stem”命令用于