第1讲MATLAB简介及快速入门

课程名称：MATLAB及工程分析主讲：刘美莲mail:liuml@参考教材：1、MATLAB实用教程，徐金明，清华大学出版社2、MATLAB7.0实用教程，张圣勤，机械工业出版社第一讲MATLAB简介及快速入门MATLAB是美国MathWorks公司生产的一个为科学和工程计算专门设计的交互式大型软件，是一个可以完成各种精确计算和数据处理的、可视化的、强大的计算工具。它集图示和精确计算于一身，在应用数学、物理、化工、机电工程、医药、金融和其他需要进行复杂数值计算的领域得到了广泛的应用。它不仅是一个在各类工程设计中便于使用的计算工具，而且也是一个在数学、数值分析和工程计算等课程教学中的优秀教学工具，在世界各地的高等院校中十分流行，在各类工业应用中更有不俗的表现。MATLAB的主要功能1、数值计算功能2、符号计算功能3、数据分析和可视化功能4、文字处理功能5、动态仿真功能6、功能强大的工具箱

MATLAB的主要特点1、库函数资源丰富；2、语言精练，代码灵活；3、运算符多而灵活；4、面向对象，控制功能优良；5、程序设计自由；6、图形功能强大；7、程序兼容性好；8、源代码开放；9、工具箱资源丰富；10、运算速度慢，占用内存大。MATLAB的主要工具箱控制系统工具箱 μ分析与综合工具箱信号处理工具箱 小波分析工具箱偏微分方程工具箱 符号数学工具箱模糊逻辑工具箱 高阶谱分析工具箱鲁棒控制工具箱 神经网络工具箱频率域系统辩识工具箱 系统辨识工具箱通讯工具箱 财政金融工具箱线性矩阵不等式控制工具箱模型预测控制工具箱 图象处理工具箱 样条工具箱 优化工具箱统计工具箱 ……MATLAB举例1、MATLAB可以完成矩阵运算求A+B

MATLAB举例2、在同一坐标下画出sint、cost的曲线t=0:pi/50:4*pi; %定义自变量取值数组y1=sin(t); y2=cos(t); plot(t,y1,t,y2) %绘制sint、cost曲线

MATLAB举例3、画出衰减振荡曲线及其它的包络线

t=0:pi/50:4*pi; %定义自变量取值数组y0=exp(-t/3); %计算与自变量相应的y0数组y=exp(-t/3).*sin(3*t); %计算与自变量相应的y数组plot(t,y,'-r',t,y0,':b',t,-y0,':b') %用不同颜色（r红色、b蓝%色）、不同线型（-实线、：点线）绘制曲线 grid %画坐标网格

衰减振荡曲线：包络曲线：MATLAB举例4、画出所表示的三维曲面。 x,y的取值范围是[-8,8]。x=-8:0.5:8; %定义自变量x的一维刻度向量y=x; %定义自变量y的一维刻度向量[X,Y]=meshgrid(x,y); %平面网格生成R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; %计算中间变量 Z=sin(R)./R; %计算与自变量二维数组相应的函数值mesh(Z); %绘制三维网格图

MATLAB举例5、

100人中，20岁以下的占20％，21岁~50岁的占30％，51岁~80岁的占40％，81岁以上的10％,分别画出饼图和条形图。 x=[20304010]; subplot(1,2,1); pie(x,[0100]); subplot(1,2,2);

bar(x,'group');

MATLAB举例6、

完成以下符号矩阵的因式分解s=sym('[2*(x+1)/(x^2+2*x-3),(x^2-x)/(x^2+2*x+1)]')factor(s)

MATLAB举例7、代数方程符号计算求解symsxS=solve('(x+2)^x=2','x')

MATLAB举例8、积分符号计算f=sym('sin(s+2*x)')fx1=int(f,pi/2,pi)

MATLAB举例9、GUI用户界面设计举例（见gui65_5）

10、水箱模糊控制实例（help—demos—toolbooks—fuzzylogic —watertank）MATLAB的基本知识1、指令行的输入与基本操作

输入矩阵MATLAB的基本知识1、指令行的输入与基本操作

数据显示格式MATLAB的基本知识1、指令行的输入与基本操作

数据显示格式例： c=12.5 formatlong,cMATLAB的基本知识2、变量与函数

变量名必须是不含空格的单个词，命名规则如下：1）区分大小写；2）最多不超过19个字符；3）必须字母打头，之后可跟字母、数字、下画线；4）不允许使用“，”“；”“、”“.”这些标点符号。例：esmu，Esmu，eSMu，my_abcMATLAB的基本知识2、变量与函数

几个特殊的变量MATLAB的基本知识2、变量与函数

注释和标点1）%为注释符号； 例：键入 X=4%第一次赋值2）多条命令可用逗号或分号隔开； 例：键入

x=4;y=5,f=9【Enter】

显示：y= 5 f= 9 “；”---不显示结果 “，”---显示结果MATLAB的基本知识2、变量与函数

常用数学函数命令说明sin(x)正弦cos(x)余弦exp(x)指数函数exlog(x)自然对数tan(x)正切sqrt(x)平方根…………MATLAB的基本知识3、MAT文件

MAT数据格式是MATLAB的数据存储标准格式，可以用MAT文件保存矩阵和变量。MATLAB的基本知识3、MAT文件

(1)输入：A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9];B=5 Savemy_matAB;(2)退出MATLAB，再进入，输入：

Loadmy_mat A

显示结果：A= 1 2 3 4 5 6 7 8 0输入：B显示结果：B=5*分别输入：who、whos，则显示当前工作内存中的变量名或变量的详细信息。*输入：clear，再输入：whos，则变量被从工作内存中清除。MATLAB的基本知识4、命令文件（M文件）

MATLAB有两种常用的工作方式：一种是交互式的指令行操作方式，另一种是M文件的编程工作方式。M文件有两种形式：命令文件(ScriptFile)和函数文件(FunctionFile)。这两种文件的扩展名相同，均为.M。MATLAB的基本知识4、命令文件（M文件）

例：建立对图形镂空处理程序M文件，并在工作窗口中运行。

(1) 在工作窗口File菜单种选择New菜单项中的M-file子项，出现M文件编辑-调试窗口。(2) 在M文件编辑-调试窗口中输入以下程序段：%利用“非数”NaN，对图形进行镂空处理

P=peaks(30); %高斯分布矩阵函数 P(18:20,9:15)=NaN; %镂