第1章 MATLAB基本操作_2012109173051223.

1、Matlab：基础知识 一、简介 二、基本操作 三、实数 四、复数 五、变量 六、M脚本文件 七、基本数学函数一、Matlab简介 Matlab: Matrix Laboratry 矩阵实验室 Matlab是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言，功能强大，简单易学，编程效率高，深受广大科技工作者的欢迎。自 1984 年推向市场以来，历经二十多年的发展与竞争，现已成为国际公认的最优秀的工程应用开发环境。 在欧美各高等院校，Matlab 已经成为线性代数、数值分析、数理统计、自动控制理论、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图像处理等课程的基本教学工具，已成为大学生必须掌握的基

2、本技能之一。Matlab 的版本 1984年，Matlab 1.0 （DOS版，182K，20多个函数） 1992年，Matlab 4.0 （93年推出Windows版，加入 simulink） 1994年，Matlab 4.2（得到广泛重视和应用） 1999年，Matlab 5.3（真正实现32位运算） 2002年，Matlab 6.5（采用JIT加速器） 2004年，Matlab 7.0 2005年，Matlab 7.1 2006年，Matlab R2006a，R2006b 2007年，Matlab R2007a，R2007b 2008年，Matlab R2008a，R2008b 2009

3、年，Matlab R2009a，R2009bMatlab 的特点与功能q Matlab 具有很强的数值计算功能具有很强的数值计算功能q Matlab 是一个交互式软件系统是一个交互式软件系统输入一条命令，立即就可以得出该命令的结果q Matlab 具备符号计算功能具备符号计算功能使用著名的符号计算语言 Maple 内核q Matlab 绘图功能绘图功能Matlab提供丰富的绘图命令，很方便实现数据的可视化Matlab 的特点与功能q Matlab 的编程功能的编程功能Matlab具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征，而且简单易学、编程效率高。q Matlab

4、丰富的工具箱（丰富的工具箱（toolbox）根据专门领域中的特殊需要而设计的各种可选工具箱q Matlab 的的 Simulink 动态仿真集成环境动态仿真集成环境提供建立系统模型、选择仿真参数和数值算法、启动仿真程序对该系统进行仿真、设置不同的输出方式来观察仿真结果等功能Matlab 的安装q1、插入光盘，自动运行；插入光盘，自动运行； 或点击安装程序或点击安装程序 setup.exeq2、输入、输入PLP（Personal License Password）q3、选择默认安装或自定义安装、选择默认安装或自定义安装最新版本的Matlab默认安装需要10G左右的硬盘空间，可根据需要进行自定义安

5、装。q4、2008以后的版本需要激活以后的版本需要激活Matlab 2006b在安装完cd1后，提示插入cd2，cd3时可选择跳过。二、基本操作命令窗口命令窗口当前工当前工作目录作目录当前工当前工作空间作空间输入命令的历史记录输入命令的历史记录命令命令提示符提示符MATLAB的设置用户根据需要，可以对指令窗的字体风格、大小、颜色和数值计算结果显示格式进行设置。Command Window 是进行各种MATLAB操作的最主要窗口，可键入各种送给MATLAB运作的指令、函数、表达式，并显示除图形外的所有运算结果。 Command Window对关键字、字符串、注释等采用不同的颜色表示。 两个常用命

6、令：clc ：清除指令窗中显示内容（clear console）exit 或 quit 退出matlab（1）用键盘在MATLAB指令窗中输入以下内容 (12+2*(7-4)/32 （2）在上述表达式输入完成后，按【Enter】键，该就指令被执行。（3）在指令执行后，MATLAB指令窗中将显示以下结果。ans = 2 212c2 (74) 3ommand 例：在窗口求 说明：“”是提示符，“ans”是是matlab的一个默认变量的一个默认变量指令窗中指令行的编辑三、实数 在采用IEEE浮点算法的计算机上，实数的数值范围大致为10-308 10308 Matlab 中的数默认是双精度实数(dou

7、ble)，表示方法同 C 语言 MATLAB的数值采用习惯的十进制表示，可以带小数点或负号。例如：300-10.10.0019.45 1.27e31.2E-3数的输出格式Matlab 中数的输出格式可以通过中数的输出格式可以通过 format 命令指定命令指定. format 只改变变量的输出格式，但不会影响变量的值只改变变量的输出格式，但不会影响变量的值！格式解释例format同short3.1416format short4位小数3.1416format long14位小数3.14159265358979format short e短格式e方式（科学计数格式）3.1416e+000form

8、at long e长格式e方式，15位小数3.141592653589793e+000format short g短格式g方式3.1416format long g长格式g方式3.14159265358979format bank2位小数3.14Format +，-+特殊的实数 pi：圆周率（pi只能用小写字母） Inf，inf：无穷大，如1/0 NaN,nan： not a number 非数，如0/0 eps：浮点运算相对精度eps = 2-52 2.220410-16Matlab中，上面这些量称为系统预定义变量系统预定义变量(Predefined variable)，定义变量时，不要使用

9、这些名称！四、复数复数的输入：z1=3+4*iMatlab12121* 21/ 213zzzzzzzzz中复数运算不需要特殊处理，可以直接进行，如：， z2=5-6*j1ij复数单位：数学运算符u + 加法加法u - 减法减法u * 乘法乘法u / 右除右除u 乘方（幂运算）乘方（幂运算）Matlab 的数学运算符是定义在矩阵上的。一个数在matlab中被看成11矩阵对标量而言，这二者的作用没有区别；但对矩阵来说，“左除”和“右除”将产生不同的结果。Matlab 的数学运算定义在复数域上。求方根时，只返回处于第一象限的解u 左除左除与复数相关的一些函数 22cossinireal zzarim

10、ag zzbrabs zzrabbangle zzarctgaconj zzzzabire给出复数 的实部给出复数 的虚部给出复数 的模给出复数 的相角给出复数 的共轭复数上机练习上机练习求复数Z的实部、虚部、模和相角。u 变量是任何程序设计语言的基本元素之一。u 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。u 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。五、Matlab中的变量u赋值符： = =n 变量名长度不超过 63 ( Matla

11、b6.5.1 版本以上 ) （老版本只能31个）n 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n 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 clear a 清除变量a clear x y 清除变量x和y（x和y之间不能用逗号） clear all 清除matlab工作空间中所有的变量、函数和mex文件3、在works

12、pace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Array Editor六、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 基本工作空间基本工作空间（base workspace）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command window

13、s窗口中输入文件名执行（文件扩展名不能输）clear all;clc;a = 3;b = 4行尾加分号，则这一行的执行结果不会在command windows中显示，可以加快脚本的执行速度。保存脚本文件，文件名必须按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执行整个文件中的所有语句，不检查执行光标所在cell内的所有语句七、基本数学函数名称含义名称含义acos(x)反余弦cos(x)余弦a

14、cot(x)反余切cot(x)余切acsc(x)反余割csc(x)余割asec(x)反正割sec(x)正割asin(x)反正弦sin(x)正弦atan(x)反正切tan(x)正切atan2(x)四象限反正切hypot平方和的平方根1、三角函数2、双曲函数名称含义名称含义acosh(x)反双曲余弦cosh(x) 双曲余弦acoth(x)反双曲余切coth(x)双曲余切acsch(x)反双曲余割csch(x) 双曲余割asech(x)反双曲正割sech(x) 双曲正割asinh(x)反双曲正弦sinh(x)双曲正弦atanh(x)反 双曲正切tanh(x)双曲正切3、指数和对数函数名称含义名称含义

15、exp(x)expow2(x) 2xexpm1(x)ex-1reallog(x)非负实数(数组)的自然对数log(x)自然对数ln(x)realpow(x,y)实数(数组)的幂log1p(x）ln(1+x)realsqrt(x)非负实数组的平方根log2(x)log2(x)sqrt(x)（复数）平方根log10(x)log10(x) lg(x)nthroot(x,n)x开n次方，x为实数(数组)，n为正整数。x为负时，n必须为奇数nextpow2p = nextpow2(x) ,满足2p = abs(x)4、取整函数和余数round4舍5入到整数fix舍入到最接近0的整数floor舍入到最接近-的整数ceil舍入到最接近的整数mod模mod(X,Y)X - n.*Y， n = floor(X./Y)rem余