MATLAB基础知识与基本操作PPT课件

第1章MATLAB的基础知识和基本操作，10.06.2020，2，2.内容摘要，1.1MATLAB概要1.2MATLAB桌面工作环境1.4MATLAB语言基础1.5MATLAB基本对象矩阵1.7MATLAB符号计算基础10.06.2020，3. MATLAB的工作环境，MATLAB的版本，主窗口的启动和结束， 菜单和工具栏子窗口命令窗口(CommandWindow )工作区(Workspace )当前目录(CurrentDirectory )命令历史记录(CommandHistory)M文件窗口图形窗口4、命令方式例a=23 35 (滑架返回执行命令) b=67c=a b、x=sin(c )、y=x-a说明“”是MATLB的命令提示符，请勿输入的语句的行可以是一个语句或多个语句，多个语句用命令或分号分隔换行符()、注释语句(以百分比符号%导出)、MATLAB操作方式、命令窗口行间formatloose :稀疏格式(默认) formatcompact :紧凑格式、10.06.2020，5，5.MATLAB语言基础、数值计算、数据精度和显示格式以圆周率为例，表示命令和表示形式。 其中，formatshort :定点五位十进制(缺省) formatlong :定点十五位十进制formatrational :分数(近似)，10.06.2020， 6.MATLAB语言的基础系统常数(也称为系统预定义变量) pi圆周率3.1415.EPS浮点数识别精度2.2210-16realmin最小正实数2.225110-308realmax最大正实数1.797710308Inf无限大NaN不定值表达式. 10.06 7、基于MATLAB语言的多个虚数单位： I或j(i、j也可用作变量)、10.06.2020,8、8、8、基于MATLAB语言的用户变量命名约定：用字母开头、字母、数字、下划线构成，区分大小写。 命名变量时，请勿与系统的预定义变量名称、函数名称、保留字等发生冲突。 特殊变量ans是系统的特殊变量，如果未将运算结果赋予变量，则赋予ans。 注： ans只保留最新值。 清除变量： clear命令清除命令窗口的内容：清除clc命令、clear%工作区的所有变量，清除占有存储器clear变量名%清除指定的变量，占有存储器clear变量名1变量名2变量名3.10.06.2020， 9、MATLAB语言库、运算符数学运算符在MATLAB中分别是数与数之间的加法、减法、乘法、除法和幂运算符：-*/并且还可以使用“左除法”运算符“”。 例如，32是基于2/3、10.06.2020、10.MATLAB语言的逻辑运算456，其中关系运算不等于或大于=且不等于=。 789或a= 1，2，3； 4，5，6； 7，8，9 或a=123456789对等点之间用空格或逗号分隔，不同行之间用分号或回车分隔。 另外，10.06.2020、17.MATLAB阵列和矩阵，阵列的输入及分析器a(i，j )表示阵列a的第I行至第j列的元素，其通常被用于获得阵列中的指定位置处的元素值，并可以单独地重新指派给该元素。 数组元素的地址：每列的地址。 例如，a (2，3 )为a(8)。 冒号(: )运算初始值：的增量值：的结束值，生成从初始值开始、不超过结束值等增量值的数组，如果省略增量值，则默认设定为1。 例如，特殊的用法，a(:j )表示阵列a的第j列，而a(: )表示阵列a的所有元素都按地址排序的列向量。、10.06.2020、18、MATLAB数组和矩阵、数组的输入和分析数组的维和大小可以使用赋值语句自由扩展。 例如，t=1； t(5)=8增益t=10008 t (3，4 )=7增益t=1000800000070，10.06.2020，19，MATLAB阵列和矩阵，输入阵列和分析阵列的连接和元素的提取，例如，a=159； 068； 372 )，b=1； 2； 3 )、c= 3，2，1 左右的连接： d=a，b上下的连接： e=a； c )元素提取：删除a=a ( 1，3 ，1:3 )或a=a ( 1，3 ， )的数组元素，例如删除a的第2行的元素：删除a (2， )= c的第3个元素：删除c(3)=、10.06.2020，20， MATLAB数组和矩阵数组的输入和解析函数size :求数组的行数和列数： size(a)m，n=size(a )，10.06.2020，21，MATLAB数组和矩阵，数组的输入和解析函数length，sum，prod，min， max对一维阵列分别求出要素数、和、积、最小值、最大值，对二维阵列分别求出列数、各列要素的和、积、最小值、最大值的特殊使用方法例：求出一维阵列c的最小值和序号： p，q=min(c )求出二维阵列a的各列的最小值和序号： p， q=min(a )，10.06.2020，22，MATLAB阵列和矩阵，阵列的输入和分析函数linspace(x1，x2，n )等分区间x1 x2n-1，n个分点阵列，10.06.2020， 23、生成MATLAB的数组和矩阵，该数组生成分元运算A B、A-B数组和数组的相加、减法A.*B、A./B数组和数组的点乘法运算A.k、k.A数组和数的幂运算A k、k A、a-k-a数组和数的相加、减法k.*A或A.*k数组和数的积分k./A阵列类似于数点除法，但是左点除法 10.06.2020，24，MATLAB阵列和矩阵在数与数的运算中也可以进行点乘法运算、点除法运算、点幂运算，它们与乘法运算、除法运算、幂运算功能相同，但运算速度稍慢注意：在加减运算中，不能使用点加 和点减 ！ 10.06.2020， 25、字符串、字符串将a=xyz b=123字符串函数num2str数值转换为字符串str2num的数值将abs字符串转换为ASCII码(十进制表示) setstrASCII码(十进制表示)，将lower字符串的大小写转换为小写upper字符串的小写字母， 10.06.2020，26.字符串、字符串的连接示例： r=5.73，v=4/3*pi*r3球体积：v=，num2str(v)字符串也可以垂直连接(分号； 中所述情节，对概念设计中的量体体积进行分析。 但是，每行的字符数必须相同。 例如： ABC； 虽然默认情况下MATLAB采用双精度数值计算方法来获取符号对象“123”、ABC123、10.06.2020、27、MATLAB，但是MATLAB具有采用正确计算方法的符号工具箱，用以获得正确的解如果用户指定了精度，也可以使用近似计算，但使用的算法与默认的双精度数值计算方法不同。 在许多情况下，MATLAB符号工具箱必须预先定义符号对象，并且规定如果一个表达式包含一个符号对象，则MATLAB将自动使用符号工具箱进行计算。 符号对象的定义方法、10.06.2020、28、MATLAB符号对象、符号对象的定义方法是符号变量syms变量1变量2注意：在变量之间使用空格分隔，将symsxyzf=x2 y2 z2%f称为符号表达式10.06.2020、29、MATLAB符号对象的定义方法符号常数s=sym (数值)使用数值符号对象ss=sym (字符串)字符串作为符号对象s的示例x=sym(123 )、y=sym(5.63 )、y=sym(5.63 ) t=sym (pi 2) a=sym (3 * pi 2) b=a 3注意：与字符串不同，符号对象是比较： a=3 * pi 2b=a 3b=a. 3，首先进行数值计算，然后将其定义为符号对象，10.06.2020，30，MATLAB精简2，4，6 % %首先创建数字矩阵A=sym(a)%，然后创建符号矩阵或a=sym ( 1，3，5； 2，4，6 )注意：数值矩阵和符号矩阵的输出形式不同，工作区中的图标也不同，容易区分。symsabcB=a、b、c； 1 a、2 b、3 c； 1、2、3 )、10.06.2020、31、MATLAB符号对象，其计算精度默认情况下在MATLAB符号计算中采用精确计算，并且数值的显示范围原则上受到计算机硬件的限制。 比较： sin (pi ) sin (sym (pi ) ) sin (10 ) sin (sym (10 ) )2 10002 10002 sym (1000 )、2sym(10000 )和10.06.2020， 32、MATLAB的符号对象、计算精度是用户在MATLAB的符号计算中指定精度来计算的(variablepreconditionrithmetic ) x=VPA (s， m )通过使用m位的有效数字将s的值digits(n )设置为n位(缺省32位) x=vpa(s )，并且使用预设精度来计算s的值说明：在使用vpa的情况下，符号对象，例如，vpa(pi 50)vpa(pi )、digits(20 ) 10.06.2020，33、MATLAB符号对象、数据类型转换a=double (数字符号对象)数字符号对象采用双精度值aa=char (符号对象)，符号对象采用字符串a，10.06.2020 34、MATLAB符号对象中符号表示式中的符号置换f=subs (源符号表示式、符号对象1、符号对象2 )将源符号表示式中的符号对象1置换为符号对象2注意：符号对象1和符号对象2以符号表示式示例symsxya btf=x2 x* yf=subs(f，x，t)f=subs(f，t，a b)f=subs(f，ab，x )，也可以是10.06.2020， 35、MATLAB的符号对象、符号表示式中的符号替换f=subs (源符号表示式、符号对象11、符号对象12、符号对象21、符号对象22、源符号表示式中的符号对象11、符号对象12、)分别是符号对象symsxyabf=x2 x*yg=subs(f，x，y，a，b)h1=subs(f，x，y，sym(pi )，sym(3)%请求函数值(符号计算) h2=subs(f，x，y，pi，3)%请求函数值(数值计算)，10.06.200 MATLAB的符号对象，符号函数及其运算的大部分的MATLAB数学函数和逻辑关系运算也可以用于符号对象。 facto