计算机仿真技术(第3章 MATLAB的环境设置)

1、 q 教学目标教学目标 u 介绍介绍MATLABMATLAB的搜索路径的搜索路径，介绍，介绍如何查找和设置搜索路径。如何查找和设置搜索路径。 u 介绍介绍MATLABMATLAB的工作空间。的工作空间。 u 介绍介绍变量的读写过程。变量的读写过程。 u 介绍介绍m m文件文件 q 学习要求学习要求 u 了解了解MATLABMATLAB的搜索路径，学会查找和的搜索路径，学会查找和设置搜索设置搜索路径。路径。 u 学会学会使用使用MATLABMATLAB的工作空间。的工作空间。 u 学会学会对变量进行读写操作。对变量进行读写操作。 u 学会学会使用使用m m文件。文件。 q MatlabMatla

2、b执行路径执行路径 u 只有只有在在当前目录当前目录或或搜索路径搜索路径下的文件、函数可以被下的文件、函数可以被 运行或调用。否则视为非法命令。运行或调用。否则视为非法命令。 u 早期早期版本的版本的workwork目录存放用户自定义的函数等文件目录存放用户自定义的函数等文件。 q MATLABMATLAB遇到命令（如遇到命令（如testtest）时时的的处置过程处置过程 u 1. 1. 将将testtest视为使用者自定义的变量。视为使用者自定义的变量。 u 2.2.若若testtest不是自定义不是自定义的变量，将其视为系统定义的常量。的变量，将其视为系统定义的常量。 u 3.3.若若te

3、sttest不是常量，不是常量，检查是否检查是否为当前工作目录下的为当前工作目录下的m m文档。文档。 u 4 4. .若不是，则由搜寻路径寻找是否有若不是，则由搜寻路径寻找是否有test.mtest.m的文档。的文档。 u 5 5. .若在搜寻路径中找不到，则若在搜寻路径中找不到，则MATLABMATLAB会印出错误讯息。会印出错误讯息。 q 查询某一命令是在搜寻路径的查询某一命令是在搜寻路径的何处何处 u 使用使用WhichWhich命令查找修寻路径。命令查找修寻路径。 例：例： which help q 什么是什么是工作空间工作空间 u 工作空间是工作空间是MATLABMATLAB的一个

4、变量管理中心的一个变量管理中心 u 管理系统管理系统所提供的特殊变量所提供的特殊变量 u 管理管理用户自己定义的所有变量用户自己定义的所有变量 q 工作空间的主要作用工作空间的主要作用 u 显示显示变量信息（变量信息（如：名称、尺寸、字节、长度等信如：名称、尺寸、字节、长度等信 息息） u 变量处理（在某一变量上单击鼠标右键会弹变量处理（在某一变量上单击鼠标右键会弹出处理出处理 菜单菜单） q 启动时的工作空间启动时的工作空间 u 当当MATLABMATLAB启动后，系统会自动建立一个工作空间启动后，系统会自动建立一个工作空间，这，这 时时的工作空间内只包含系统所提供的一些特殊变量的工作空间内

5、只包含系统所提供的一些特殊变量，如，如pipi， epseps，nannan，i i等。等。 u 随着随着用户的使用，逐渐增加一些用户自己定义的变量。用户的使用，逐渐增加一些用户自己定义的变量。 u whowho，whoswhos可以查看到当前工作空间所有变量的情况。可以查看到当前工作空间所有变量的情况。 u 使用使用clearclear可以删除全部或部分工作空间中的变量。可以删除全部或部分工作空间中的变量。 u 关闭关闭MATLABMATLAB，释放工作空间，所有变量会被释放。，释放工作空间，所有变量会被释放。 q MATLABMATLAB关闭时的工作空间关闭时的工作空间 u 关闭关闭MAT

6、LABMATLAB，释放工作空间，所有变量会被释放。，释放工作空间，所有变量会被释放。 u 因此需要将工作空间中的变量存储到文件中。这样，因此需要将工作空间中的变量存储到文件中。这样， 即使退出了即使退出了MATLABMATLAB系统，变量依然存在系统，变量依然存在。需要。需要使用时，使用时， 将这些变量从文件中读取出来即可。将这些变量从文件中读取出来即可。 q 数据存储命令：数据存储命令：s saveave u 功能：将变量以二进制的方式存储至功能：将变量以二进制的方式存储至后缀后缀名为名为.mat.mat 的文档中。的文档中。 u 格式：格式：save save filenamefilen

7、ame u 若若文件名缺省，则自动存储到文件名缺省，则自动存储到matlab.matmatlab.mat中。中。 u 若若为为save filename x save filename x 则只将变量则只将变量x x存储到文件中去。存储到文件中去。 例例：假定内存中已经存在变量：假定内存中已经存在变量X,Y,ZX,Y,Z save save myFile X Y ZmyFile X Y Z q 数据存储命令：数据存储命令：s saveave u 若为若为save filename u w append save filename u w append 则将变量则将变量u u，w w添添 加到文

8、件名为加到文件名为filename.matfilename.mat的文件中。的文件中。 u 若若为为save filename u w ascii save filename u w ascii 则将变量则将变量u u，w w保保 存为存为filenamefilename的的8 8位位ASCIIASCII文档。文档。 u 若若为为save filename u w ascii -doublesave filename u w ascii -double则将变量则将变量 u u，w w保存为保存为filenamefilename的的1616位位ASCIIASCII文档。文档。 q ASCIIAS

9、CII文档特色（使用文档特色（使用-ascii-ascii后缀后缀） u ASCIIASCII文档可以看到文档内容。文档可以看到文档内容。 u 默认默认的存储格式是二进制的的存储格式是二进制的matmat文件。文件。 u 存储存储ASCIIASCII文档必须加文档必须加-ascii-ascii。 u save save -ascii-ascii通常只存为一个变量，原有变量名消通常只存为一个变量，原有变量名消 失失。loadload载入时，取用文件名为变量名。载入时，取用文件名为变量名。 u 对于对于复数，复数，save -asciisave -ascii后只存实部，虚部抛弃。后只存实部，虚部抛

10、弃。 u ASCIIASCII文件通常比二进制文件大文件通常比二进制文件大, ,二进制文档较小，二进制文档较小， 读取速度快读取速度快。建议尽量建议尽量使用二进制文件存储使用二进制文件存储MATLABMATLAB变量变量。 q 数据读取命令：数据读取命令：loadload u 功能：读取保存在文件中的变量。功能：读取保存在文件中的变量。 u 格式：格式：load filenameload filename load load filename asciifilename ascii load load filename matfilename mat u MATLABMATLAB在系统默认路径

11、中自动寻找名称为在系统默认路径中自动寻找名称为 filename.matfilename.mat的二进制文件的二进制文件。 若若无该文件，则找无该文件，则找 filenamefilename的文件，用的文件，用ASCIIASCII方式载入。方式载入。 q 数据读取实例数据读取实例 代码：代码：clear clear all; all; a=1;b=2;c=3;a=1;b=2;c=3; save mydata1save mydata1 save mydata2 a bsave mydata2 a b load mydata1load mydata1 load mydata1 load mydat

12、a1 a a q 什么是什么是m m文件文件？ u 是是MATLABMATLAB的源程序的源程序文件，是若干文件，是若干命令行的组合。命令行的组合。 u m m文件由文件由MATLABMATLAB语言编写。语言编写。 u m m文件可在文件可在MATLABMATLAB环境下运行。环境下运行。 u 完全完全按照按照MATLABMATLAB语言规则。语言规则。 u 可以可以在在MATLABMATLAB环境中编写，也可以在环境中编写，也可以在文本编辑器文本编辑器中编写。中编写。 u 以以.m.m为扩展名加以存储为扩展名加以存储。 q m m文件文件分类？分类？ u MATLABMATLAB语言中的语

13、言中的m m文件文件分为分为命令命令文件文件和和函数文件函数文件两种。两种。 u 扩展名相同，均为扩展名相同，均为.m,.m,均称为均称为m m文件文件。 q 命令文件：命令行的组合即为命令命令文件：命令行的组合即为命令文件文件 u 特点：无需特点：无需定义输入参数和输出参数定义输入参数和输出参数。可以。可以对工作对工作 空间的变量进行操作，也可以产生新的变量，新变量都空间的变量进行操作，也可以产生新的变量，新变量都 会保留在工作空间里会保留在工作空间里。 u 命令文件的编写方法命令文件的编写方法：在：在MATLABMATLAB编辑器中或是纯文编辑器中或是纯文 本编辑器中写好后存成本编辑器中写

14、好后存成.m.m文件即可文件即可。 u 命令文件的调用方法命令文件的调用方法：在：在MATLABMATLAB命令窗口直接输入命令窗口直接输入 文件名即可。文件名即可。 q 命令命令文件注意事项文件注意事项 u 命令文件最好保存在当前目录下。命令文件最好保存在当前目录下。 u 文件名文件名与内置函数以及工具箱函数不应重名。与内置函数以及工具箱函数不应重名。 u 不要不要与其他命令文件以及工作空间中的变量重名与其他命令文件以及工作空间中的变量重名。 q 命令命令文件一般步骤文件一般步骤 u 第一步：点击第一步：点击MATLAB/toolbar/newfileMATLAB/toolbar/newfi

15、le，打开，打开 MATLABMATLAB文件文件编辑调试器。编辑调试器。 u 第二步：第二步：输入输入MatlabMatlab代码代码。 u 第三步：保存该文件。第三步：保存该文件。 u 第四步：调用该文件。第四步：调用该文件。 q 命令文件实例命令文件实例 代码如下：代码如下： clear;thetaclear;theta=-pi:0.01:pi;=-pi:0.01:pi; rho(1,:)=2rho(1,:)=2* *sin(5sin(5* *theta).2;theta).2; rho(2,:)=cos(10rho(2,:)=cos(10* *theta).3;theta).3; rh

16、o(3,:)=sin(theta).2;rho(3,:)=sin(theta).2; rho(4,:)=5rho(4,:)=5* *cos(3.5cos(3.5* *theta).3;theta).3; for i=1:4for i=1:4 subplot(2,2,i);subplot(2,2,i); polar(theta,rho(i,:)polar(theta,rho(i,:) end end 第二次课到此 q 函数函数文件：用来定义一个文件：用来定义一个函数函数 u 函数文件的特点函数文件的特点：（：（1 1）定义过程中必须指定函数名）定义过程中必须指定函数名 和输入、输出参数和输入、输

17、出参数。（。（2 2）函数文件扩展了）函数文件扩展了MATLABMATLAB功能功能 并进行二次开发并进行二次开发。 u 函数文件基本格式：函数文件基本格式：function y= funcnamefunction y= funcname（x x） u 保存的文件名和函数名一定要相同。保存的文件名和函数名一定要相同。 q 函数函数文件：用来定义一个文件：用来定义一个函数函数 u 函数文件组成：函数文件组成： （1 1）函数定义行）函数定义行：表明：表明该该m m文件包含一个函数，并定义文件包含一个函数，并定义 函数名、输入和输出参数。函数名、输入和输出参数。 （2 2）帮助信息第一行）帮助信息

18、第一行：该：该行反映该行反映该m m文件概括性的信息。文件概括性的信息。 （lookforlookfor命令只搜索显示该行）命令只搜索显示该行） （3 3）帮助正文）帮助正文：从：从第二行到第一非注释行之间的注释第二行到第一非注释行之间的注释 为帮助正文。为帮助正文。 （4 4）函数体）函数体：所有：所有MATLABMATLAB代码。代码。 q 函数文件的调用方式函数文件的调用方式 u （1 1）嵌套调用：）嵌套调用： 一个一个m m函数调用其他函数称为函数函数调用其他函数称为函数 的嵌套调用，的嵌套调用，被调用被调用函数又可以调用其他函数。函数又可以调用其他函数。 u （2 2）递归调用：）

19、递归调用： 调用函数过程中，出现直接或间调用函数过程中，出现直接或间 接调用函数本身接调用函数本身的现象的现象。递归调用函数中一定要有跳出。递归调用函数中一定要有跳出 递归调用的语句，否则递归调用的语句，否则函数会函数会无穷循环下去。无穷循环下去。 q 定义函数文件的注意事项定义函数文件的注意事项 u （1 1）返回变量多于一个时，应使用中括号；）返回变量多于一个时，应使用中括号； u （2 2）输入变量多于一个时用逗号隔开；）输入变量多于一个时用逗号隔开； u （3 3）函数名与所存的）函数名与所存的m m文件名应同名文件名应同名；（；（？如果一个？如果一个m m文文 件里定义了好几个函数怎

20、么办）件里定义了好几个函数怎么办） u （4 4）注释语句以）注释语句以% %开头，可以出现在开头，可以出现在m m文件的任何地方；文件的任何地方； u （5 5）帮助部分是为了帮助命令的使用；）帮助部分是为了帮助命令的使用； u （6 6）函数体中可使用错误提示信息）函数体中可使用错误提示信息： warning(message)warning(message) 。 q 函数文件实例函数文件实例 给定两个实数给定两个实数a a，b b和一个正整数和一个正整数n n，给，给出出n=1n=1， 2 2，。，。，1010时所有时所有 nn (ab)a b和（ - ） 。 解答：解答：( (1)1)建

21、立函数文件建立函数文件 mypower.mmypower.m functionx,y=mypower(a,b,n)functionx,y=mypower(a,b,n) %mypower,%mypower,计算计算(a+b)n(a+b)n和和 (a-b)n(a-b)n x=(a+b)n;x=(a+b)n; y=(a-b)n;y=(a-b)n; q 函数文件实例函数文件实例 给定两个实数给定两个实数a a，b b和一个正整数和一个正整数n n，给，给出出n=1n=1， 2 2，。，。，1010时所有时所有 nn (ab)a b和（ - ） 。 解答：解答：(2)(2)建立命令文件建立命令文件 M0506.mM0506.m a = inputa = input(please (please input ainput a=)=) b =inputb =input(please (please input binput b=)=) x=zeros(1,10); %1X10 x=zeros(1,10); %