第二章matlab语言基础

1、CH2、 MATLAB语言基础第一节 使用MATLAB的窗口环境一、MATLAB语言的显著特点CH2、 MATLAB语言基础1、高效简捷的矩阵和数组运算 起源于专门用于矩阵运算的软件； 目的：解决矩阵运算问题； 矩阵是MATLAB最基本最重要的数据对象； 规定了矩阵的算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、条件运算符、赋值运算符； 矩阵函数和特殊矩阵专用函数库； 信号处理、建模、系统识别、控制、优化；2、编程效率高 函数：最基本、最重要的成分，不同的输入/出变量具有不同的含义； 库函数功能丰富，代码简单实用； 演算纸式的编程方式； MATLAB的基本数据单元是既不需要指定维数，也不需要说明数据类型

2、的矩阵（向量和标量为矩阵的特例），而且数学表达式和运算规则与通常的习惯相同。例 exp2_1.m 一、MATLAB语言的显著特点3、方便的绘图功能 一系列的绘图函数，绘图十分方便； 图形的标题、坐标轴标注、网格绘制； 绘图参数可以调整颜色、类型、宽度、标记； 4、用户界面友好 解释性语言：灵活、多变、调程手段丰富、速度快、方法简单； 把编辑、编译、连接、执行和调试融为一体； 多种执行方式，断点易设，数据自动显示； 自动显示书写与语法错误； 每次仅显示第一条错误信息； 一、MATLAB语言的显著特点5、扩充能力强 库函数种类众多，更新较快； 可以自己建立和扩充库函数； 可以同多种程序语言进行混合

3、编程； 6、开放的源代码 可以随意更改库函数； 可以随意更改名称； 所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可读可改的源文件；二、MATLAB命令窗口二、MATLAB命令窗口二、MATLAB命令窗口二、MATLAB命令窗口1、启动MATLAB命令窗口 计算机安装好MATLAB之后，双击MATLAB图标，就可以进入命令窗口，此时意味着系统处于准备接受命令的状态，可以在命令窗口中直接输入命令语句。 MATLAB语句形式 变量表达式；通过等于符号将表达式的值赋予变量。当键入回车键时，该语句被执行。语句执行之后，窗口自动显示出语句执行的结果。如果希望结果不被显示，则只要在语句之后加上一个分号（；）即

4、可。此时尽管结果没有显示，但它依然被赋值并在MATLAB工作空间中分配了内存。2、命令行编辑器（1）方向键和控制键可以编辑修改已输入的命令 ：回调上一行命令 ：回调下一行命令（2）命令窗口的分页输出 more off：不允许分页 more on：允许分页 more(n)：指定每页输出的行数 回车前进一行，空格键显示下一页，q结束当前显示。（3）多行命令（） 如果命令语句超过一行或者太长希望分行输入，则可以使用多行命令继续输入。 S=1-12+13+4+9-4-18;三、变量和数值显示格式1、变量(任何程序设计语言的基本单位)（1）变量的命名：变量的名字必须以字母开头，之后可以是任意字母、数字或

5、下划线；变量名称区分字母的大小写；变量中不能包含有标点符号。（2）一些特殊的变量ans：用于结果的缺省变量名 i、j：虚数单位pi：圆周率 nargin：函数的输入变量个数表达式特点及规则：表达式由变量名、运算符和函数名组成；表达式将按与常规相同优先级自左向右执行运算；优先级的规定顺序是：指数运算、乘除运算、加减运算，可通过()改变运算符的优先级；(1) 在赋值符“=”和运算符的两侧允许增添空格，以增加可读性三、变量和数值显示格式（2）一些特殊的变量eps：计算机的最小数 nargout：函数的输出变量个数inf：无穷大 realmin：最小正实数realmax：最大正实数 nan：不定量fl

6、ops：浮点运算数（3）定义特点： 无需事先声明，也不需指定变量类型 自动依据变量值操作来自动识别 对已赋值的用新值代替旧值，并更换相应类型（4）全局与局部（3）变量操作 在命令窗口中，同时存储着输入的命令和创建的所有变量值，它们可以在任何需要的时候被调用。如要察看变量a的值，只需要在命令窗口中输入变量的名称即可：a2、数值显示格式 任何MATLAB的语句的执行结果都可以在屏幕上显示，同时赋值给指定的变量，没有指定变量时，赋值给一个特殊的变量ans，数据的显示格式由format命令控制。 format只是影响结果的显示，不影响其计算与存储；MATLAB总是以双字长浮点数（双精度）来执行所有的运

7、算。 如果结果为整数，则显示没有小数；如果结果不是整数，则输出形式有：format (short)：短格式（5位定点数）99.1253format long：长格式（15位定点数 99.12345678900000format short e：短格式e方式 9.9123e+001format long e：长格式e方式 9.912345678900000e+001format bank：2位十进制 99.12format hex：十六进制格式format longengformat shorteng四、简单的数学运算（例exp2_2.m）1、常用的数学运算符 ，*（乘），/（左除），（右除），

8、（幂） 在运算式中，MATLAB通常不需要考虑空格；多条命令可以放在一行中，它们之间需要用分号隔开；逗号告诉MATLAB显示结果，而分号则禁止结果显示。2、常用数学函数abs,sin,cos,tan,asin,acos,atan,sqrt,exp,imag,real,sign, log,log10,conj（共扼复数）等 五、MATLAB的工作空间1、MATLAB的工作空间包含了一组可以在命令窗口中调整（调用）的参数 who：显示当前工作空间中所有变量的一个简单列表 whos：则列出变量的大小、数据格式等详细信息 clear ：清除工作空间中所有的变量 clear 变量名：清除指定的变量2、保

9、存和载入workspace（1）save filename variables 将变量列表variables所列出的变量保存到磁盘文件filename中 Variables所表示的变量列表中，不能用逗号，各个不同的变量之间只能用空格来分隔。 未列出variables时，表示将当前工作空间中所有变量都保持到磁盘文件中。 缺省的磁盘文件扩展名为“.mat”，可以使用“-”定义不同的存储格式（ASCII、V4等）（2）load filename variables 将以前用save命令保存的变量variables从磁盘文件中调入MATLAB工作空间。 用load 命令调入的变量，其名称为用save命

10、令保存时的名称，取值也一样。 Variables所表示的变量列表中，不能用逗号，各个不同的变量之间只能用空格来分隔。 未列出variables时，表示将磁盘文件中的所有变量都调入工作空间。3、退出工作空间 quit 或 exit六、文件管理 文件管理的命令，包括列文件名、显示或删除文件、显示或改变当前目录等。（what、dir、type、delete、cd、which） what：显示当前目录下所有与matlab相关的文件及它们的路径。 dir：显示当前目录下所有的文件 which：显示某个文件的路径 cd path：由当前目录进入path目录 cd .：返回上一级目录 cd：显示当前目录 t

11、ype filename：在命令窗口中显示文件filename delete filename：删除文件filename七、使用帮助1、help命令，在命令窗口中显示 MATLBA的所有函数都是以逻辑群组方式进行组织的，而MATLAB的目录结构就是以这些群组方式来编排的。 help matfun ：矩阵函数数值线性代数 help general：通用命令 help graphics：通用图形函数 help elfun：基本的数学函数 help elmat：基本矩阵和矩阵操作 help datafun：数据分析和傅立叶变换函数 help ops：操作符和特殊字符 help polyfun：多项式

12、和内插函数 help lang：语言结构和调试 help strfun：字符串函数 help control：控制系统工具箱函数2、helpwin：帮助窗口3、helpdesk：帮助桌面，浏览器模式4、lookfor命令：返回包含指定关键词的那些项5、demo：打开示例窗口 student=struct(name,Liu,Wang,Age,20,21)数组第二节 MATLAB矩阵运算及多项式处理1、建立数组（数组一般视为矩阵的一种特殊表现形式） 逐个元素法(直接)；增量法(冒号)；特殊构造法(linspace)2、结构数组(struct) 根据属性名(field)组织起来的不同类型数据的集合。

13、 任一属性可以包含不同的数据类型(文本、标量、矩阵等) 采用分级存储机制来存储不同的数据类型 结构数组通过属性名来引用2、元胞数组(cell) 数组内不同类型数据的自动转变字符数组：字符函数存放于strfun子目录中1、创建字符串 使用单引号来输入字符串； 每个字符占用两个字节存储 class与ischar判断是否为字符类型 2、多行字符串 采用数值数组的方式输入多行字符串，长度应相同 char,str2mat,strvcat(注意与strcat的区别) 采用上述函数创建多行数组时，每行长度可不同 3、空字符串：blank(n) deblank(str)删除字符串str中的空串 4、元胞创建复

14、杂字符串 元胞数组中可以存放并操作不同类型和不同大小的数据； 通过来进行元胞创建 c=Matlab7.8,http:/, 电气工程学院 disp(c1,1)1、串与数值转换函数 num2str(A,n)把数值转换为串(保持n位有效位)；num2str(rand(4),3) str2num(A)把串数组转化为数值数组；str2num(1 2;3 4) int2str(A)把整数数值转化为串，非整数部分被四舍五入后再转换 mat2str(A,n)把数值矩阵转换成eval可调用的格式；mat2str(rand(4),3) str2double(A)把串转为双精度值；str2double(10+5*j

15、) 字符数组的操作1、串与数值转换函数 sprintf以控制格式把数值转换为串；sprintf(%15.5,1/eps,pi) sscanf在格式控制下把串转换为数值；sscanf(1 2;3 4,%f,3,2) fprintf格式化数据输出到文件中或屏幕上；(help) sscanf、fprintf、sprintf的转换格式更灵活、能力更强 sscanf、fprintf、sprintf函数的转换结果都有指定的格式 fprintf与sprintf的区别是前者可以把结果显示于屏幕或指定文件 2、串与ASCII码的转换函数 double和abs可以把字符转换成ASCII； char和setstr可

16、以把ASCII转换为字符；3、串与ASCII码的转换函数 double和abs可以把字符转换成ASCII； char和setstr可以把ASCII转换为字符；1、字符串的大小写转换 采用upper和lower进行英文字母大小写的转换 2、字符串的连接、比较 strcat实现过个字符串的拼接； strcmp(str1,str2)实现字符串str1与str2间的比较 strncmp(str1,str2,n)比较前n个字符是否相等 char和setstr可以把ASCII转换为字符；3、字符串的查询与置换 findstr查找字符串中的字串，给出子串第一个字母在串中的位置； findstr以字符串的长短

17、来判断查询与被查询的关系。 strfind还可以用于字符元胞数组，且第一个参数表示被查询的对象 stroke由于返回字符串(元胞)中第一个特定字符(默认空格)所有字符 token,rem=stroke(s), token为特殊字符前子串，rem为后子串 strrep(str1,str2,str3)str1查询串，str2匹配串，str3置换串 strmatch、regexp、regexpi(忽略大小写)、regexprep(置换) 矩阵生成不但可以使用纯数字（含复数），也可以使用变量（或者说采用一个表达式）。矩阵的元素直接排列在方括号内，行与行之间用分号隔开，每行内的元素使用空格或逗号隔开。大

18、的矩阵可以用分行输入，回车键代表分号。一、矩阵的输入第二节 MATLAB矩阵运算及多项式处理1、在命令窗口中输入（1）用线性等间距生成向量矩阵（start:step:end）a=1:2:10a= 1 3 5 7 9其中start为起始值，step为步长，end为终止值。当步长为1时可省略step参数；另外step也可以取负数。2、语句生成（2）a=linspace(n1,n2,n)在线性空间上，行矢量的值从n1到n2，数据个数为n，缺省n为100。a=linspace(1,10,10)a= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10（4）一些常用的特殊矩阵(eye,zeros,ones,magi

19、c,rand)单位矩阵：eye(m,n); eye(m)零矩阵：zeros(m,n); zeros(m)一矩阵：ones(m,n); ones(m)对角矩阵：对角元素向量 V=a1,a2,an A=diag(V)随机矩阵：rand(m,n)产生一个mn的均匀分别的随机矩阵（3）a=logspace(n1,n2,n)在对数空间上，行矢量的值从10n1到10n2，数据个数为n，缺省n为50。这个指令为建立对数频域轴坐标提供了方便。a=logspace(1,3,3)a= 10 100 1000eye(2,3)ans= 1 0 0 0 1 0zeros(2,3)ans= 0 0 0 0 0 0ones

20、(2,3)ans= 1 1 1 1 1 1V=5 7 2; A=diag(V)A= 5 0 0 0 7 0 0 0 2eye(2)ans= 1 0 0 1zeros(2)ans= 0 0 0 0ones(2)ans= 1 1 1 1如果已知A为方阵，则V=diag(A)可以提取A的对角元素构成向量V。 矩阵变维有两种方法，即使用“：”和函数reshape。 前者主要针对两个已知维数矩阵之间的变维操作； 而后者是对于一个矩阵的操作(1).使用“：”变维(引用转变非形状改变)1、矩阵的变维：“：”与reshapeA=rand(4,2)；b=rand(2,4);a(:)=b(:)(2).使用resh

21、ape函数变维A=rand(4,2)；b=rand(2,4);a(:)=b(:)reshape(a,2,4)注意：使用上述命令时，矩阵a的元素个数应与要改变成的矩阵具有相同的维数floor(A)表示将矩阵A中元素按-inf方向取整，即取不足整数；ceil(A)表示将矩阵A中元素按+inf方向取整，即过剩整数；round(A)表示将矩阵A中元素按最近整数取整，即四舍五入取整；fix(A)表示将矩阵A中元素按离0近的方向取整。(1).对由小数元素构成的矩阵(数组)取整：floor；ceil；round；fix1、矩阵(数组)元素的数据变换A=rand(4);floor(A);ceil(A);rou

22、nd(A);fix(A)(2).矩阵的有理数形式：rat将矩阵A表示为两个整数矩阵相除rem(A,x)矩阵A除以模数x后的余数。x=0,rem(A,x)=NaN;x=0,整数由fix(A./x),余数A-x,*fix(A./x)(3).矩阵元素的余数：rem1、转置：对于实矩阵用（）符号或（.）求转置结果是一样的；然而对于含复数的矩阵，则（）将同时对复数进行共轭处理，而 （.）则只是将其排列形式进行转置。a=1 2 3;4 5 6a = 1 4 2 5 3 6a=1 2 3;4 5 6.a = 1 4 2 5 3 6b=1+2i 2-7ib = 1.0000 - 2.0000i 2.0000

23、+ 7.0000ib=1+2i 2-7i.b = 1.0000 + 2.0000i 2.0000 - 7.0000i二、矩阵的运算+ ；- ；* ；和/ ；.* ；. ；./；.如：a=1 2;3 4；b= 3 5; 5 9c=a+b d=a-bc= d= 4 7 -2 -3 8 13 -2 -5a*b=13 23; 29 51a/b=-0.50 0.50;3.50 1.50ab=-1 -1;2 3a3=37 54; 81 118a.*b=3 10;15 36a./b=0.33 0.40;0.60 0.44a.b=3.00 2.50;1.67 2.25a.3= 1 8; 27 642、四则运算

24、与幂运算 只有维数相同的矩阵才能进行加减运算。 注意只有当两个矩阵中前一个矩阵的列数和后一个矩阵的行数相同时，才可以进行乘法运算。ab运算等效于求a*x=b的解；而a/b等效于求x*b=a的解。只有方阵才可以求幂。 点运算是两个维数相同矩阵对应元素之间的运算，在有的教材中也定义为数组运算。3、逆矩阵与行列式计算求逆：inv(A)；求行列式：det(A)要求矩阵必须为方阵4、了解矩阵超越函数在MATLAB中exp、sqrt等命令也可以作用到矩阵上，但这种运算是定义在矩阵的单个元素上的，即分别对矩阵的每一个元素进行计算。超越数学函数可以在函数后加上m而成为矩阵的超越函数，例如：expm,sqrtm

25、。矩阵的超越函数要求运算矩阵为方阵。a=1 2 3; 4 5 6; 2 3 5;b=inv(a)b = -2.3333 0.3333 1.0000 2.6667 0.3333 -2.0000 -0.6667 -0.3333 1.0000det(a)ans = -3MATLAB的运算符有三种类型：算术运算符、关系运算符、逻辑运算符。它们的处理顺序依次为算术运算符、关系运算符、逻辑运算符。在逻辑运算符“与”、“或”、“非”三者中， “与”与“或”具有相同的优先级；从左到右依次执行都低于“非”的优先级，一般通过()来调整优先级。三、关系与逻辑运算符1、关系运算符假设有：A=1 2 -1 -5 B=0

26、 2 3 1 小于 AB ans=0 0 1 1 A 大于 AB ans=1 0 0 0 A1 ans=0 1 0 0= 小于等于 A= 大于等于 A=B ans=1 1 0 0 = 等于(！Isempty) A=B ans=0 1 0 0 ; A=1 ans=1 0 0 0= 不等于 A=B ans=1 0 1 1 ; A=1 ans=0 1 1 1 非 A=0 0 1 0 1=02、逻辑运算符注意：在处理逻辑运算时，运算元只有两个值即0和1，所以如果指定的数为0，MATLAB认为其为0，而任何数不等于0，则认为是1。设有：A=5 -4 0 -0.5 B=0 1 0 9& 与 A&B=0 1

27、 0 1 A&1=1 1 0 1| 或 A|B=1 1 0 1 A|1=1 1 1 1A(m,n)：提取第m行，第n列元素A(:,n)：提取第n列元素A(m,:)：提取第m行元素A(m1:m2,n1:n2)：提取第m1行到第m2行和第n1列到 第n2列的所有元素（提取子块）。end在元素索引中使用A(:)：得到一个长列矢量，该矢量的元素按矩阵的列进行排列。矩阵扩展：如果在原矩阵中一个不存在的地址位置上设定一个数（赋值），则该矩阵会自动扩展行列数，并在该位置上添加这个数，而且在其他没有指定的位置补零。消除子块：如果将矩阵的子块赋值为空矩阵 ，则相当于消除了相应的矩阵子块。四、矩阵的操作1、矩阵下

28、标MATLAB通过确认矩阵下标，可以对矩阵进行插入子块，提取子块和重排子块的操作。2、矩阵的大小 m,n=size(A,x)：返回矩阵的行列数m与n，当x=1，则只返回行数m，当x=2，则只返回列数n。 length(A)=max(size(A)：返回行数或列数的最大值。 rank(A)：求矩阵的秩a=1 2 3;3 4 5;m,n=size(a)m = 2n = 33、了解矩阵操作函数：flipud；fliplr；rot90；length(a)ans = 3max(size(a)ans = 3rank(a)ans = 24、矩阵的信息函数：length；nidms；numel；size5、数

29、据类型检车函数：is：char,cell,integer,real,logical5、数据结构检查函数：is：empty，scalar,sparse,vectorC = A B在水平方向上聚合矩阵A和B；(举例)C = A B在垂直方向上聚合矩阵A和B； (举例)C = cat(1,A,B) %沿第一维聚合C = cat(2,A,B) %沿第一维聚合C = horzcat(1,A,B) %水平聚合C = vertcat(1,A,B) %垂直聚合repmat函数利用已有矩阵的多次拷贝来创建矩阵Repmat(m,a,b)将矩阵m在垂直方向上复制a次，水平方向上b次五、矩阵的组合、改变1、聚合矩阵（

30、,cat,horzcat,vertcat,repmat;blkdiag） 矩阵聚合是通过连接一个或多个矩阵来形成一个新的矩阵。 不仅是一个矩阵的构造符，又是聚合运算符。Blkdiag创建对角矩阵A=maigc(3);B=-5 -6 -9;-4-4-2;C=eye(2)*8;D=blkdiag(A,B,C)2、组合不同类型的数据 构造矩阵时，如果矩阵的数据类型不同，则Matlab自动会自动会对某 些元素进行类型转换，使得生成的矩阵具有相同的类型 A=int8(21) int8(-22) pi 45/7 A=ture false false pi sqrt(7)五*、MATLAB数据处理1、矩阵分

31、解（1）奇异值分解U,S,V=svd(A)例：a = 9 8 6 8可以验证：u*u=Iv*v=Iu*s*v=a求矩阵A的奇异值及分解矩阵，满足U*S*V=A，其中U、V矩阵为正交矩阵（U*U=I），S矩阵为对角矩阵，它的对角元素即A矩阵的奇异值。u,s,v=svd(a)u = 0.7705 -0.6375 0.6375 0.7705s = 15.5765 0 0 1.5408v = 0.6907 -0.7231 0.7231 0.6907（2）特征值分解V,D=eig(A)例： a = 9 8 6 8v,d=eig(a)v = 0.7787 -0.7320 0.6274 0.6813d =

32、15.4462 0 0 1.5538求矩阵A的特征向量V及特征值D，满足A*V=V*D。其中D的对角线元素为特征值，V的列为对应的特征向量。如果D=eig(A)则只返回特征值。可以验证：A*V=V*D（3）正交分解Q,R=qr(A)例： a = 9 8 6 8q,r=qr(a)q = -0.8321 -0.5547 -0.5547 0.8321r = -10.8167 -11.0940 0 2.2188将矩阵A做正交化分解，使得Q*R=A，其中Q为正交矩阵（其范数为1，指令norm(Q)=1)，R为对角化的上三角矩阵。norm(q) ans = 1q*rans = 9.0000 8.0000

33、6.0000 8.0000（4）三角分解L,U=lu(A) 将A做对角线分解，使得A=L*U,其中L为下三角矩阵，U为上三角矩阵。 注意：L实际上是一个“心理上”的下三角矩阵，它事实上是一个置换矩阵P的逆矩阵与一个真正下三角矩阵L1（其对角线元素为1）的乘积。L1,U1,P=lu(A)例：a=1 2 3;4 5 6;7 8 9 比较： l1,u1,p=lu(a) l,u=lu(a)l1 = 1.00 0 0 0.14 1.00 0 0.57 0.50 1.00u1 = 7.00 8.00 9.00 0 0.86 1.71 0 0 0.00p = 0 0 1 1 0 0 0 1 0l = 0.1

34、4 1.00 0 0.57 0.50 1.00 1.00 0 0u = 7.00 8.00 9.00 0 0.86 1.71 0 0 0.00可以验证：u1=u，inv(p)*l1=la=l*up*a=l1*u1 在MATLAB中，多项式使用降幂系数的行向量表示，如：多项式11625012234xxxxp=poly(r)p = 1 -12 -0 25 116四、多项式处理（1）多项式的建立与表示方法r=roots(p)r = 11.7473 2.7028 -1.2251 + 1.4672i -1.2251 - 1.4672i表示为：p=1 -12 0 25 116，使用函数roots可以求出多

35、项式等于0的根，根用列向量表示。若已知多项式等于0的根，函数poly可以求出相应多项式。（2）多项式的运算相乘conva=1 2 3 ; b=1 2 c=conv(a,b)=1 4 7 6conv指令可以嵌套使用，如conv(conv(a,b),c)相除deconvq,r=deconv(c,b)q=1 2 3 商多项式r=0 0 0 余多项式求多项式的微分多项式polyderpolyder(a)=2 2求多项式函数值polyval(p,n)：将值n代入多项式求解。polyval(a,2)=11（3）*多项式的拟合 多项式拟合又称为曲线拟合，其目的就是在众多的样本点中进行拟合，找出满足样本点分布

36、的多项式。这在分析实验数据，将实验数据做解析描述时非常有用。 命令格式：p=polyfit(x,y,n)，其中x和y为样本点向量，n为所求多项式的阶数，p为求出的多项式。 例exp2_15.m（4）*多项式插值 多项式插值是指根据给定的有限个样本点，产生另外的估计点以达到数据更为平滑的效果。该技巧在信号处理与图像处理上应用广泛。 所用指令有一维的interp1、二维的interp2、三维的interp3。这些指令分别有不同的方法（method），设计者可以根据需要选择适当的方法，以满足系统属性的要求。Help polyfun可以得到更详细的内容。y=interp1(xs,ys,x,method

37、) 在有限样本点向量xs与ys中，插值产生向量x和y，所用方法定义在method中，有4种选择： nearest：执行速度最快，输出结果为直角转折 linear：默认值，在样本点上斜率变化很大 spline：最花时间，但输出结果也最平滑 cubic：最占内存，输出结果与spline差不多例exp2_16.m2*、数据分析（1）绘制函数图形：fplot()（2）求极值：fmin,fmins（3）求零点：寻找一维函数的过零点fzero()（4）频谱分析（fft）：y=FFT(x)；unwrap()；abs；angle画出幅频和相频曲线（5）了解数据分析函数：max,min,mean,sum,pro

38、d等（6）了解积分运算：trap2,quad,quad83*、常微分方程数值解t,x=ode23(xfun,t0,tf,x0,tol)t,x=ode45(xfun,t0,tf,x0,tol)第三节、绘图简介 MATLAB提供了丰富的绘图功能help graph2d可得到所有画二维图形的命令help graph3d可得到所有画三维图形的命令下面介绍常用的二维图形命令1、基本的绘图命令plot（x1,y1,option1,x2,y2,option2,）x1,y1给出的数据分别为x,y轴坐标值，option1为选项参数，以逐点连折线的方式绘制1个二维图形；同时类似地绘制第二个二维图形，等。这是plo

39、t命令的完全格式，在实际应用中可以根据需要进行简化。比如：plot(x,y)；plot(x,y,option)选项参数option定义了图形曲线的颜色、线型及标示符号，它由一对单引号括起来。例exp2_3.m exp2_3_.mGraph3d图形绘制命令Graph3d图形绘制命令Graph3d图形绘制命令2、选择图像figure（1）；figure（2）；figure(n)打开不同的图形窗口，以便绘制不同的图形。3、grid on：在所画出的图形坐标中加入栅格 grid off：除去图形坐标中的栅格4、hold on：把当前图形保持在屏幕上不变，同时 允许在这个坐标内绘制另外一个图形。 hol

40、d off：使新图覆盖旧的图形例exp2_4.m exp2_4_.m6、文字标示text(x,y,字符串)在图形的指定坐标位置(x,y)处，标示单引号括起来的字符串。gtext(字符串)利用鼠标在图形的某一位置标示字符串。title(字符串)在所画图形的最上端显示说明该图形标题的字符串。xlabel(字符串)，ylabel(字符串)设置x，y坐标轴的名称。输入特殊的文字需要用反斜杠（）开头。7、legend(字符串1,字符串2,字符串n)在屏幕上开启一个小视窗，然后依据绘图命令的先后次序，用对应的字符串区分图形上的线。 例exp2_5_.m 5、设定轴的范围axis（xmin xmax ymi

41、n ymax）例exp2_5.maxis(equal)：将x坐标轴和y坐标轴的单位刻度大小调整为一样。9、semilogx：绘制以x轴为对数坐标（以10为底），y轴为线性坐标的半对数坐标图形。 semilogy：绘制以y轴为对数坐标（以10为底），x轴为线性坐标的半对数坐标图形。 例exp2_17.m8、subplot（mnk）：分割图形显示窗口m:上下分割个数，n:左右分割个数，k:子图编号例exp2_6.m10、了解应用型绘图指令：可用于数值统计分析或离散 数据处理bax（x,y）；hist（y,x）stairs（x,y）；stem（x,y）例exp2_7.m 对于图形的属性编辑同样可以通

42、过在图形窗口上直接进行。 但图形窗口关闭之后编辑结果不会保存10、一点补充说明一、MATLBA程序的基本设计原则1、后面的内容是程序的注解，要善于运用注解使程序更具可读性。2、养成在主程序开头用clear指令清除变量的习惯，以消除工作空间中其他变量对程序运行的影响。但注意在子程序中不要用clear。 3、参数值要集中放在程序的开始部分，以便维护。要充分利用MATLAB工具箱提供的指令来执行所要进行的运算，在语句行之后输入分号使其及中间结果不在屏幕上显示，以提高执行速度。4、input指令可以用来输入一些临时的数据；而对于大量参数，则通过建立一个存储参数的子程序，在主程序中用子程序的名称来调用。

43、5、程序尽量模块化，也就是采用主程序调用子程序的方法，将所有子程序合并在一起来执行全部的操作。6、充分利用Debugger来进行程序的调试（设置断点、单步执行、连续执行），并利用其他工具箱或图形用户界面（GUI）的设计技巧，将设计结果集成到一起。7、设置好MATLAB的工作路径，以便程序运行。第四节MATLAB程序设计入门8、MATLAB程序的基本组成结构说明清除命令：清除workspace中的变量和图形（clear,close）定义变量：包括全局变量的声明及参数值的设定逐行执行命令：指MATLAB提供的运算指令或工具箱 提供的专用命令控制循环 ：包含for,if then,switch,wh

44、ile等语句 逐行执行命令 end绘图命令：将运算结果绘制出来 当然更复杂程序还需要调用子程序，或与simulink以及其他应用程序结合起来。 进入MATLAB的Editor/Debugger窗口来编辑程序 在编辑环境中，文字的不同颜色显示表明文字的不同属性。绿色：注解；黑色：程序主体；红色：属性值的设定；蓝色：控制流程。 在运行程序之前，必须设置好MATLAB的工作路径，使得所要运行的程序及运行程序所需要的其他文件处在当前目录之下，只有这样，才可以使程序得以正常运行。否则可能导致无法读取某些系统文件或数据，从而程序无法执行。 通过cd指令在命令窗口中可以更改、显示当前工作路径。 通过路径浏览

45、器（path browser）也可以进行设置二、M文件的编辑及MATLAB工作路径的设置2、程序文件 以.m格式进行存取，包含一连串的MATLAB指令和必要的注解。需要在工作空间中创建并获取变量，也就是说处理的数据为命令窗口中的数据，没有输入参数，也不会返回参数。 程序运行时只需在工作空间中键入其名称即可。三、MATLAB的程序类型MATLAB的程序类型有三种，一种是在命令窗口下执行的脚本M文件；另外一种是可以存取的M文件，也即程序文件；最后一种是函数（function）文件。1、脚本M文件在命令窗口中输入并执行，它所用的变量都要在工作空间中获取，不需要输入输出参数的调用，退出MATLAB后就

46、释放了。（1）函数定义行（关键字function）functionout1,out2,.=filename(in1,in2,.)输入和输出（返回）的参数个数分别由nargin和nargout两个MATLAB保留的变量来给出。（2）第一行帮助行，即H1行以（%）开头，作为lookfor指令搜索的行（3）函数体说明及有关注解以（%）开头，用以说明函数的作用及有关内容如果不希望显示某段信息，可在它的前面加空行（4）函数体语句函数体内使用的除返回和输入变量这些在function语句中直接引用的变量以外的所有变量都是局部变量，即在该函数返回之后，这些变量会自动在MATLAB的工作空间中清除掉。如果希望这

47、些中间变量成为在整个程序中都起作用的变量，则可以将它们设置为全局变量。 3、函数文件 例myhilb1.m myhilb.m与在命令窗口中输入命令一样，函数接受输入参数，然后执行并输出结果。用help命令可以显示它的注释说明。具有标准的基本结构。1、子程序与主程序之间的数据是通过参数进行传递的，子程序应用主程序传递来的参数进行计算后，将结果返回主程序。 例exp2_9.m四、声明子程序（函数程序）变量2、如果一个函数内的变量没有特别声明，那么这个变量只在函数内部使用，即为局部变量。如果两个或多个函数共用一个变量（或者说在子程序中也要用到主程序中的变量，注意不是参数），那么可以用global来将

48、它声明为全局变量。 例exp2_10.m 全局变量的使用可以减少参数传递，合理利用全局变量可以提高程序执行的效率。 字符串要用单引号并用括号括在里面。如：disp(text string) disp字符串显示命令 text string五、字符串及其宏命令 在单引号里边的字符串可以作为矢量或矩阵的元素。使用disp命令或输入变量名就可以显示它们表示的字符串。如：a=this is a;text string? All rows in the bracketed expression must have the same number of columns.（元素1含9个字符，包括空格；元素2含有11个字符；因