MATLAB基础入门.ppt

1、MATLAB基础入门，发表者： MATLAB基础入门， 1Matlab软件基本介绍2Matlab软件接口3变量的定义和特殊变量和常数4基本运算5矩阵操作6m文件的制作7面向流程的MATLAB程序设计8Matlab描绘9Matlab学习技术和网络资源10练习问题， 1Matlab软件基本介绍Matlab名称由Matrix和Laboratory的前三个字符组合而成，是MathWorks公司在1982年发表的高性能的数值计算和可视化数学软件。 Matlab编程运算与人进行科学计算的想法和表现方式完全一致(主要是面向过程)。 并不是越是学其他高级语言，就越难学Basic、Fortran、c等。 其基本

2、数据类型是矩阵。 具有强大的数值计算和图形功能。 具有丰富的工具箱，如统计工具箱、优化工具箱、神经网络、信号处理等。 2Matlab软件界面、当前路径窗口、历史命令窗口、命令窗口、工具栏、主菜单栏、当前目录路径、文件详细信息、工作区窗口、快速开始窗口按钮3.1变量的定义变量可以不定义，但必须分配的变量名区分大小写，变量名的第一个字符必须是字母，变量名的长度不能超过31个字符，变量名可以包含连字符和数字，但不能包含空格和标点符号基本数据类型是矩阵，是操作演示。 三变量的定义和特殊变量和常数，3.2特殊变量和常数ans最近生成的无名结果eps浮点数的相对误差pi3.14145926i虚数单位j虚数

3、单位Inf无限大，如n/0Nan非数值型变量Realmin最小的正浮点数，Realmax最大的浮点数，4基本运算， 4.1算术运算符加减运算*乘法(包含标量乘法的矩阵乘法、标量和矩阵乘法) /除法(包含标量除法、矩阵除法标量、矩阵除法标量) 矩阵求幂(矩阵必须是正方形矩阵) *矩阵对应元素乘法./矩阵对应要素除法. 矩阵各要素求幂的注意：不记得的时候请尝试4基本运算，4.2关系运算符=以上、=以上、=以下、=不相等的运算规则：关系式成立时，结果为1如果关系式不成立，结果为0。 4基本运算，4.3逻辑运算符的同行元素用逗号或空格分隔，不同的行元素用分号或换行符分隔。 例5.1a= 1，2，3；

4、4、5和6 )，输出结果： A=123456或A=123； 456 )或A=123456，注：如果未指定输出变量，系统的默认ans是变量名称，可以使用后缀(例如A(i，j ) )访问矩阵元素，例如，a=a (2，1 )输出是a=4，5矩阵运算，(2)。 n )零矩阵ones(m，n)1矩阵eye(m，n )单位矩阵rand(m，n ) (0，1 )区间内的均匀分布随机矩阵，例如5.2z=zeros(2， 3) u=ones(3)，z=0. 00000.00000.00000.00000，u=1. 00001.00001.00001.00001.00001.00000，例5.3e=eye 3 )

5、 e=1. 00000.00000.00001.00000.00000.00000.00000、x=0. 23110.89130.0185，5，5矩阵运算，5.2向量(数组)的% (行向量) B=1； 2； 三)； % (列向量) c=rand (1，4 ) % (使用矩阵生成函数)，(2)行向量的特殊输入方法，5矩阵操作，示例5.4A=1:5； %A=12345 (公差默认值为1 )，B=1:2:7； %B=1357 (公差为2 )，C=5:-2:-1； %C=531-1 (公差为-2)、linspace (0，1，4 ) % ans=00.33330.66671.0，x=linspace

6、(0，1 ) %等差数组默认从0到1分割为100个数值，5矩阵操作，5.3矩阵的分割从一个矩阵中取出几行(列)构成新的矩阵称为剪切，冒号“:”的使用很重要。 例5.5A=1234； 5678； 9101112； %定义矩阵a，a (3， ) %提取a的第三行，ans=9101112，a (:2 ) %提取a的第二列，ans= 2610 ，X=A(2:3， 1，3，4 ) %提取a的第二、三行，第一，3，4 91112 )，5矩阵操作，(2)矩阵的拼接，在MATLAB中，基于块矩阵的思想，子矩阵的拼接可以是大矩阵，但应注意所有子矩阵的维数都是兼容的。例5.6的第二行、2行1列零向量和来自2行3列

7、单位阵列的3行4列矩阵e .e= a (2， )； zeros (2，1 )，eye (2，3 )，E=567801000010，A=1234； 5678； 9101112； 5矩阵操作，(3)矩阵的编辑修正，在MATLAB中，通过重新分配给矩阵的一部分元素(子矩阵)，可以实现矩阵元素的编辑和修正。 另外，将例子5.7a (3，1 )=0% a的第3行1列的元素修改为0，将a=1210560521112，a (1:2，4 )=eye (2) % a的第1，2行3，4列的子矩阵修改为2次单位矩阵，5矩阵操作，5.2矩阵运算，(1)矩阵的基本运算，以及对应于b同维元素相加) A*B(A列数=B行数

8、，通常矩阵乘法) AB (左除，a，b同行数，方程式AX=B解) B/A (右除，a，b同列数，方程式XA=B解) Ap (共轭转置) Ap (矩阵乘法，a为正方矩阵)，5矩阵运算，(2)常数a、a/b (与b和a的各要素对应的运算除b只能除数)、(3)矩阵的特殊运算(点运算)、A.*B、A.B、A./B、A.B(A、b维相同，用对应的要素进行运算)、A. b、b./A、A.b、b./A (在b和a的各元素上运算)、5矩阵运算，例如5.8X1=A B、X2=C*B、X3=A b输出结果： x1=333614 x2=814630 x3=0.7143-0.285370.8571000.42860.

9、4286-0.285357，其中a=123312b=210302c=1230， 5矩阵运算5.3一般的矩阵运算函数sum矩阵sum矩阵sum矩阵sum矩阵size矩阵length矩阵的长度sort矩阵重新排列max/min矩阵最大值/最小值reshape矩阵变形函数repmat矩阵堆栈find矩阵查询、6M文件的制作， 1 .脚本文件(也称为命令M-文件)脚本文件的结构相对简单，没有输入参数和输出参数，只是一些MATLAB命令行的组合。 脚本文件中定义的所有变量都是全局变量。 2 .函数文件(也称为函数M-文件)。函数文件通常包括以下部分： (1)函数定义行：在文件的第一行上，并且以funct

10、ion开头的(2)帮助信息：紧接在函数定义行之后，以%开始的注释行(3)函数、6M文件的创建，语句的一般形式： 变量=式注如果默认的“变量=”，系统的默认ans是变量名称。 在词句的末尾加分号“； 时，如果执行命令后不显示计算结果语句过长，可以在后续行的1行中写入多个语句，各语句用逗号(显示计算结果)或分号(不显示计算结果)分隔。 示例6.1给定的矩阵，A=123； 456 )； %输入矩阵AB=401； 012； 计算%输入矩阵BC=A B%输出a和b之和D=A-B%输出a和b之差，创建指令文件，输入矩阵a、b，计算输出之和和之差。 解：创建以下M-文件SY1.m，将上述文件另存为SY1.m

11、，然后在命令窗口中调用此M-文件，创建6M文件，C=524468； SY1，functionC，D=SY2(A，B)%给定的矩阵a和b计算并输出该矩阵与c和矩阵之差DC=A B的%计算矩阵和D=A-B； 计算%矩阵差，创建示例6.2函数文件，计算任意两个同维矩阵的和和差。 解：创建以下函数文件SY2.m，将SY2.m保存为名称，并在命令窗口中调用该函数文件。 D=-322444； 创建6M文件，A=123； 456 )； B=401； 012； %输入参数代入，C，D=SY2(A，B)%调用函数SY2.m，注：函数文件的第一行以function开始，然后输出参数(一个或多个情况下用括号括起来)

12、，函数名称和输入参数(用括号括起来)，参数之间用逗号函数文件的变量一般为局部变量，可以用global指令将几个变量作为全局变量进行说明。 函数文件名一般必须与函数定义行的函数名称一致。 函数文件可以递归调用。 C=524468； D=-322444；6M文件的创建、1.M-文件的创建和编辑、方法1 :在命令窗口中输入命令：用editM-文件名打开相应的M-文件编辑器。 方法2 :单击菜单“filenewM-file”，打开空的m-文件编辑器，调用2.M-文件，方法在MATLAB命令窗口中直接输入m-文件名，按enter键，则m-、6M文件的创建，其中，实际参数和格式参数可以不同的输入参数用括号

13、括起来，如果输出参数是多个，则用括号“”括起来的参数之间用逗号分隔。 注：调用的M-文件必须在当前目录或文件搜索路径的范围内。 调用函数文件时，需要事先为输入参数分配值，以以下形式调用，输出参数=函数名称(输入参数)(回车)以以下命令形式将指定目录指定为当前目录：cd路径目录名、6M文件的制作、7面向进程的matlab程序设计、matlab的动作方式有2种1 .交互的指令操作方式。 也就是说，用户在命令窗口中输入命令，按下enter键后，该命令就会执行，并立即显示运算结果。 2.M文件的编程方式。 m文件由matlab语句组成，文件名必须具有. m扩展名。 例如： example.m。 用户可

14、以使用任何文件编辑器来编辑m文件. 7面向进程的matlab程序设计，m文件的程序执行过程：从上到下依次执行。 面向进程的程序结构主要是循环，对应的控制流语句如下： 7.1循环结构(1)for-end循环是循环次数的预先确定的，fori=n:s:m文体end的形式。 其中，s是一个步骤，它可以是正数、负数或小数。 7面向进程的matlab程序设计，基本功能：循环变量按顺序采用矩阵的各列，扫描执行文体的矩阵的各列，然后执行end的后续命令。 注意：格式中省略步骤s时，默认的步骤为1.for循环不能从循环内代入循环变量后结束for循环可以根据需要嵌套，例7.1创建函数文件，并生成矩阵a的各行向量的

15、元素和. a=12345678 x=hang he (a ) x=1026，解：创建函数文件(hanghe.m )为：函数x=hang he (a ) m，n=size(A )； %计算a维X=zeros(m，1) %零初始化fori=1:ny=A(:i) X=X y； end，7面向过程的matlab程序设计，(2)while语句、while文体end，基本功能：如果关系式的值为真，则重复执行文体，如果关系式的值为假，则结束循环，执行end的后续命令。 注：如果关系式的值为矩阵，则仅在结果矩阵的所有元素为真时执行循环体，否则不执行循环体。 在循环体中，使用可以通过break指令强制中止循环的

16、continue命令，可以中止循环的当前迭代，执行下一次迭代。 for用于确定循环次数，while用于不确定循环次数。 7面向进程的matlab程序设计，执行程序结果： n=10E=0.9766，E=1000 n=0； %给出初始值，n对循环次数whileE1%进行累计并进入循环E=E/2，n=n 1； %EPS的值减半，在n累计上加上1endE%输出为1以下的En%输出衰减次数n，制作示例7.2m-文件，计算使E=1000小于1的半衰减次数。 解：编写指令文件的：面向7过程的matlab程序设计，7.2结构(1)if语句，ifelseifelseifelseend，基本功能：式j的值为真的话

17、执行文体j(j=1，n )，否则执行文体n 1然后结束注意：不需要else和elseif子句，但不能省略关键字“end”。 7面向流程的matlab程序设计，解：函数文件(fenduan.m )如下： 示例7.3创建函数文件，计算分段函数：其中，functiony=fenduan(x)ifx=0y=0； else if xy1=fendu an (-3 ) y1=0y2=fendu an (3.5 ) y2=-0.3508 y3=fendu an (7.3 ) y3=1.0168， 7面向过程的matlab程序设计，交换机case值x1case值xnotherwiseend，(2)交换机语句，基本功能：首先计算表达式或变量的值，该值等于值x1，x2，xn的相应状态注意：otherwise子句不是必需的，但关键字“end”不能省略。 7为流程设计matlab程序，示例7.4编写指令，通过键盘输入一个学生的成绩(5分钟制)，计算机判断该成绩的优良等级并输出。 制作解：命令书(SY00507.m )如下：x=input (你的分数：x=)； 交换机xcas