实用MATLAB教程第一章

1、1. 第1章 MATLAB环境1.1 MATLAB简介MATLAB(Matrix Laboratory)是语言是MathWorks公司开发的目前国际上最流行、应用最广泛的科学与工程计算软件，它广泛应用于自动控制、数学运算、信号分析、计算机技术、图像信号处理、财务分析、航天工业、汽车工业、生物医学工程、语音处理和雷达工程等各行各业中，在国内外高校和研究部门都扮演着重要的角色。由于它具有强大的计算和绘图功能、大量稳定可靠的算法库和简洁高效的编程语言，已成为数学计算工具方面事实上的标准。MATLAB6.5是它的最新版本。MATLAB的产生是与数学计算分不开的，以前的数值计算软件包大多用Fortran

2、或C语言编写，一个软件包只能解决一个局部问题，很难推广应用。到70年代中期，Cleve Moler(数学与计算机科学教授)为了解决线性方程和特征值问题，和他的同事开发了LINPACK和EISPACK的Fortran子程序库，后来又编写了接口程序取名为MATLAB，MATLAB开始应用于数学界。工程师Jack Little将MATLAB用C语言重写，1984年成立MathWorks公司，MATLAB正式推向市场。MATLAB语言比较好学，因为它语法规则简单，更适应于专业科技人员的思维方式和书写习惯；与其他计算机语言相比，它用解释方式工作，无需像 C 和 Fortran 语言那样，对源程序进行编译

3、、连接再形成可执行文件，键入程序立即得出结果，因此更加简洁和智能化，人机交互性能好；而且它可适应多种平台，随计算机软、硬件的更新而及时升级，使得编程和调试效率大大提高。现在，MATLAB已经陆续推出了3.5版、4.0版、4.2版、5.3版、6.1版和6.5版等版本，MATLAB面向对象的特点更加突出，数据类型更加丰富，人机界面更加方便，成为一个高度集中的软件系统。本书主要介绍MATLAB6.5版，该版本增加了JIT加速器（在第五章中介绍），能够有力地增加MATLAB的许多操作和数据的运算速度。1.1.1 MATLAB工具箱MATLAB由基本部分和功能各异的工具箱组成。基本部分是MATLAB的核

4、心，工具箱是扩展部分。工具箱实际上是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集，用于解决某一方面的专门问题或实现某一类的新算法。MATLAB的工具箱可以任意增减，不同的工具箱给不同领域的用户提供了丰富强大的功能。任何人可以自己生成MATLAB工具箱，因此很多研究成果被直接做成MATLAB工具箱发布。MathWorks本身提供的工具箱有40多个，还有其他公司或研究单位提供的工具箱，另外还有成百上千个大多是免费的MATLAB工具箱可以从Internet网上获得。MATLAB有以下常用的工具箱： 控制系统工具箱(Control System Toolbox)主要应用于：连续系统设计和离散系统设计，传

5、递函数和状态空间模型建立，模型转换，方程求解，频域响应、时域响应、根轨迹分析，增益选择，极点分配等。 系统辨识工具箱(System Identification Toolbox)主要应用于：有噪声的系统参数估计和非参数估计，数据处理，模型结构定义，模型转换，递推参数估计，模型结构处理，模型表达，信息提取，模型结构选择，模型不确定性评估和模型校验等。 信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)主要应用于：数字和模拟滤波器设计、应用及仿真，参数化模型，谱分析和估计，FFT变换，DCT变换等。 神经网络工具箱(Neural Network Toolbox)主要应用于：BP网

6、络，Hopfield、Kohonen网络，径向基函数网络，竞争、线性、Sigmoidal等传递函数，前馈、递归等网络结构，性能分析及应用，自组织网络等。 模糊逻辑控制工具箱(Fuzzy Logic Toolbox)主要应用于：自适应神经-模糊学习、聚类以及Sugeno推理，支持Simulink动态仿真，可生成C语言源代码等。 小波工具箱(Wavelet Toolbox)主要应用于：基于小波的分析和综合，图形界面和命令行接口，连续和离散小波变换及小波包，一维、二维小波，自适应去噪和压缩等。 模型预测控制工具箱(Model Predictive Control Toolbox)主要应用于：建模、辨

7、识及验证，支持MISO模型和MIMO模型，阶跃响应和状态空间模型等。 通信工具箱(Communication Toolbox)主要应用于：信号编码，调制解调，滤波器和均衡器设计，通道模型，同步，多路访问，错误控制编码等。 图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)主要应用于：二维滤波器设计和滤波输入，图像恢复增强，色彩、集合及形态操作，二维变换，图像分析和统计等。 频域系统辨识工具箱(Frequency System Identification Toolbox)主要应用于：辨识具有未知延时的连续和离散系统，计算幅值/相位、零/极点的置信区间，设计周期激励信号、最小幅值

8、、最优能量谱等。 优化工具箱(Optimization Toolbox)主要应用于：线性规划和二次规划，求函数的最大值和最小值，多目标优化，约束条件下的优化，非线性方程求解等。 偏微分方程工具箱(Partial Differential Equation Toolbox)主要应用于：二维偏微分方程的图形处理，几何表示，自适应曲面绘制，有限元方法等。 财政金融工具箱(Financial Toolbox)主要应用于：成本、利润分析，市场灵敏度分析，业务量及分析优化，偏差分析，资金流量估算，财务报表等。 统计工具箱(Statistics Toolbox)主要应用于：概率分布和随机数生成，多变量分析，

9、回归分析，主殛分析，假设检验等。1.1.2 MATLAB的特点MATLAB集科学与工程计算、图形可视化、图像处理、多媒体处理于一体，并提供了Windows图形界面设计方法。1功能强大MATLAB功能强大体现在以下几个方面：(1) 运算功能强大MATLAB是以复数矩阵为基本编程单元的程序设计语言，其强大的运算功能使其成为世界顶尖的数学应用软件之一。MATLAB的数值运算要素不是单个数据，而是矩阵，每个变量代表一个矩阵，矩阵有mn个元素，每个元素都可看作复数，所有的运算包括加、减、乘、除、函数运算等都对矩阵和复数有效；另外，通过MATLAB的符号工具箱，可以解决在数学、应用科学和工程计算领域中常常

10、遇到的符号计算问题。(2) 功能丰富的工具箱大量针对各专业应用的工具箱的提供，使MATLAB适用于不同领域。(3) 文字处理功能强大MATLAB的Notebook为用户提供了强大的文字处理功能，允许用户从Word访问MATLAB的数值计算和可视化结果。通过使用MATLAB的Notebook，用户可以创建MATLAB的程序文档、技术报告、注释文档、手册或教科书。2人机界面友好，编程效率高MATLAB的语言规则与笔算式相似，矩阵的行列数无需定义，MATLAB的命令表达方式与标准的数学表达式非常相近，因此，易写易读并易于在科技人员之间交流。MATLAB是以解释方式工作的，即它对每条语句解释后立即执行

11、，键入算式无需编译立即得出结果，若有错误也立即做出反应，便于编程者立即改正。这些都大大减轻了编程和调试的工作量，提高了编程效率。3强大而智能化的作图功能MATLAB可以方便地将工程计算的结果可视化，使原始数据的关系更加清晰明了，并揭示了数据间的内在联系。MATLAB能根椐输入数据自动确定最佳坐标，可规定多种坐标系(如极坐标系、对数坐标系等)，可设置不同颜色、线型、视角等，并能绘制三维坐标中的曲线和曲面。4可扩展性强MATLAB软件包括基本部分和工具箱两大部分，具有良好的可扩展性。MATLAB的函数大多为ASCII文件，可以直接编辑、修改，MATLAB的工具箱可以任意增减。5. Simulink

12、动态仿真功能MATLAB的Simulink提供了动态仿真的功能，用户通过绘制框图来模拟一个线性、非线性、连续或离散的系统，通过Simulink能够仿真并分析该系统。1.2 MATLAB环境设置MATLAB 5.3版运行时的界面只有命令窗口(Command Window)，而MATLAB6.5版的界面更加方便，MATLAB6.5版启动后的运行界面称为MATLAB操作界面(MATLABDesktop)，默认的操作界面如图1.1所示。图1.1 MATLAB 6.5版的默认界面菜单历史命令窗口工作空间窗口/当前目录浏览器/交互界面分类目录窗口开始按钮工具栏命令窗口MATLAB的操作界面是一个高度集成的

13、工作界面，引入了大量的交互工作窗口按一定的次序和关系链接在一起。它的通用操作界面包括九个常用的窗口(在1.2.3小节介绍)，图1.1所示为默认界面包括：命令窗口、工作空间窗口/当前目录浏览器/交互界面分类目录窗口、历史命令窗口，其中命令窗口与MATLAB 5.3版的相同；另外，MATLAB6.5版还增加了“Start”开始按钮。1.2.1 菜单MATLAB操作界面菜单提供了“File”、“Edit”、“View”、“Web”、“Window”和“Help”菜单，下面分别进行介绍。 1File菜单图1.2 File菜单File菜单用于对文件进行操作，File菜单如图1.2所示，对应的主要功能如表

14、1.1所示。表1.1 File菜单功能表下拉菜单功能New M-file新建一个M文件，打开M文件编辑/调试器Figure新建一个图形文件，打开图形窗口Model新建一个仿真模型，打开Simulink窗口GUI新建一个图形用户设计界面(GUI)，打开GUI窗口Open.打开已有文件Close Command Window关闭命令窗口Import Data.导入其他文件的数据Save Workspace as.使用二进制的MAT文件保存工作空间的内容Page Setup.页面设置Set Path.设置搜索路径等Preferences.设置MATLAB工作环境外观和操作的相关属性等参数Print.

15、打印Print Selection.打印所选择区域Exit MATLAB退出MATLAB2Edit菜单图1.3 Edit菜单Edit菜单如图1.3所示，Edit菜单的各菜单项与Windows的Edit菜单相似，只有“Paste Special”有点特殊，可以用来打开数据输入向导对话框“Import Wizard”，将剪贴板的数据输入到MATLAB工作空间中。3View菜单图1.4 View菜单View菜单用于对窗口操作，菜单如图1.4所示，对应的主要功能如表1.2所示。表1.2 View菜单功能表下拉菜单功能Desktop Layout界面布局(可选择各种布局方式)Undock Command

16、 Window与命令窗口分离Command Window打开命令窗口Command History打开历史命令窗口Current Directory打开当前目录窗口Workspace打开工作空间窗口Launch Pad打开交互界面分类目录窗口Profiler打开程序性能剖析窗口Help打开帮助窗口4. Web菜单Web菜单可以用来得到MATLAB的网络资源，菜单如图1.5所示，对应的主要功能如表1.3所示。图1.5 Web菜单表1.3 Web菜单功能表下拉菜单功能The MathWorks Web Site连接到MathWorks公司的主页MATLAB Central连接到MATLAB Cen

17、tralMATLAB File Exchange连接到MATLAB File ExchangeMATLAB Newsgroup Access连接到MATLAB Newsgroup AccessCheck for Updates通过网站检查版本更新Products连接到产品介绍页面Membership连接到介绍MathWorks公司的会员制度Technical Support Knowledge Base连接到MathWorks公司的技术支持网页5. Windows菜单Windows菜单提供了在已打开的各窗口之间切换的功能。6. Help菜单Help菜单提供了进入各类帮助系统的方法。菜单如图1.

18、6所示，通过菜单项打开帮助窗口，显示各部分的帮助内容。图1.6 Help菜单7. 开始菜单在MATLAB操作界面的左下角有一个按钮，该按钮为6.5版新增的，单击该按钮就会出现如图1.7所示的菜单。开始菜单图1.7 开始菜单中显示的为现场菜单，上半部分是交互界面窗口的列表，下半部分是常用的子菜单项，包括：Desktop Tools、Web、Preferences、Help和Demos。1.2.2 工具栏New M-FileCopyCutPasteOpen FileUndoRedoHelpSimulink当前路径图1.8 工具栏工具栏是在编程环境下提供的对常用命令的快速访问。单击工具栏上的按钮，则

19、执行该按钮所代表的操作。MATLAB的默认工具栏如图1.8所示，当鼠标停留在工具栏按钮上时可显示出该按钮的功能。1.2.3 通用操作界面窗口MATLAB操作界面的默认窗口如前图1.1所示，MATLAB的通用操作界面包括九个常用的窗口，分别是：命令窗口、历史命令窗口、当前目录浏览器窗口、工作空间浏览器窗口、数组编辑器窗口、交互界面分类目录窗口、M文件编辑调试器窗口、帮助导航浏览器窗口和程序性能剖析窗口。1. 命令窗口(Command Window)命令窗口默认地出现在MATLAB界面(如图1.1)的右侧，是进行MATLAB操作的最主要的窗口。在命令窗口中可键入各种MATLAB的命令、函数和表达式

20、，并显示除图形外的所有运算结果。命令窗口也可以单独显示，如果选择菜单“View”“Undock Command Window ”，或是单击命令窗口右上角的按钮，或者直接拖动命令窗口离开操作界面都会出现如图1.9所示单独的命令窗口。然后选择命令窗口的菜单“View”“Dock Command Window”命令，可使单独的命令窗口返回MATLAB界面。图1.9 单独的命令窗口(1) 命令行的显示方式MATLAB6.5版运行时，命令窗口中的每个命令行前会出现提示符“”。与以前的版本不同，命令窗口内显示的字符和数值采用不同的颜色，在默认情况下，输入的命令、表达式以及计算结果等采用黑色字体；字符串采用

21、赭红色；“if”、“for”等关键词采用蓝色。【例1.1】在命令窗口中输入不同的数值和语句，并查看其显示方式。 a=12.5a = 12.5000 b=Hellob =Hello if a0 c=5 ,endc = 5其显示如上图1.9所示，其中“”符号所在行可输入命令，没有“”符号的行显示结果。(2) 命令窗口中命令行的编辑由于MATLAB把命令窗口中输入的所有命令都记录在内存中专门的“历史命令(Command History)”空间中，因此MATLAB命令窗口不仅可以对输入的命令进行编辑和运行，而且可以对已输入的命令进行回调、编辑和重运行。常用操作键如表1.4所示。表1.4命令窗口中行编辑

22、的常用操作键键名作用键名作用向前调回已输入过的命令行Home使光标移到当前行的开头向后调回已输入过的命令行End使光标移到当前行的末尾在当前行中左移光标Delete删去光标右边的字符在当前行中右移光标Backspace删去光标左边的字符PageUp向前翻阅当前窗口中的内容Esc清除当前行的全部内容Page Down向后翻阅当前窗口中的内容CTRL+C中断MATLAB命令的运行(3) 命令窗口中的标点符号MATLAB中的标点符号的作用如表1.5所示。表1.5MATLAB常用标点符号的功能名称符号功能空格用于输入变量之间的分隔符以及数组行元素之间的分隔符。逗号,用于要显示计算结果的命令之间的分隔符

23、；用于输入变量之间的分隔符；用于数组行元素之间的分隔符。点号.用于数值中的小数点。分号;用于不显示计算结果命令行的结尾；用于不显示计算结果命令之间的分隔符；用于数组元素行之间的分隔符。冒号:用于生成一维数值数组，表示一维数组的全部元素或多维数组的某一维的全部元素。百分号%用于注释的前面，在它后面的命令不需要执行。单引号 用于括住字符串。圆括号( )用于引用数组元素；用于函数输入变量列表；用于确定算术运算的先后次序。方括号 用于构成向量和矩阵；用于函数输出列表。花括号 用于构成元胞数组。下划线-用于一个变量、函数或文件名中的连字符。续行号用于把后面的行与该行连接以构成一个较长的命令。“At”号用

24、于放在函数名前形成函数句柄；用于放在目录名前形成用户对象类目录。注意：以上的符号一定要在英文状态下输入，因为MATLAB不能识别中文标点符号。【例1.2】在命令窗口中使用不同的标点符号。 a=12.5,b=Hello %逗号表示分隔命令,单引号构成字符串,点号为小数点a = 12.5000b =Helloc=1 2;3 4;5 6 % 表示构成矩阵,分号用来分隔行,空格用来分隔元素c = 1 2 3 4 5 6 d=a*. %.表示续行cd = 12.5000 25.0000 37.5000 50.0000 62.5000 75.0000(4) 数值计算结果的显示格式及设置在命令窗口中，默认情

25、况下数值计算结果的显示格式为：当数值为整数，以整数显示；当数值为实数，以小数后4位的精度近似显示，即以“短(Short)”格式显示；如果数值的有效数字超出了这一范围，则以科学计数法显示结果。注意：数值的显示精度并不代表数值的存储精度。用户可以根据需要，对命令窗口的字体风格、大小、颜色和数值计算结果的显示格式进行设置。设置方法有两种： 在MATLAB的界面选择菜单“File”“ Preferences”，则会出现参数设置对话框，如图1.10所示；在对话框的左栏选中“Command Window”项，在右边的“Numeric Format”栏设置数据的显示格式；选择左栏展开项“Font & Col

26、ors”则可以对字体等进行选择。设置后立即生效，并且这种设置不因MATLAB关闭而改变，除非用户进行重新设置。图1.10 参数设置对话框 还可以直接在命令窗口中通过输入 “format” 命令来进行数值显示格式的设置。语法：format 格式描述MATLAB的数值显示与格式类型如表1.6所示。表1.6数据显示的Format格式命令格式含义例子formatformat short(默认)通常保证小数点后四位有效；大于1000的实数，用5位有效数字的科学计数法显示314.159显示为314.15903141.59显示为3.1416e+003format short e5位科学计数法表示显示为3.1

27、416e+000format short g从format short和format short e中自动选择最佳计数方式显示为3.1416format long15位数字表示显示为3.979format long e15位科学计数法表示显示为3.9793e+000format long g从format long和format long e中自动选择最佳计数方式显示为3.79format rat近似有理数表示显示为355/113format hex十六进制表示显示为fb54442dl8format +正数、负数、零分别用、空格显示为+format bank表示(金融)元、角、分显示为3.14

28、format compact在显示结果之间没有空行的压缩格式format loose在显示结果之间有空行的稀疏格式(5) 命令窗口的常用控制命令在命令窗口中可以直接输入操作命令，对命令窗口进行控制。 clc：用于清空命令窗口中的显示内容。语法：clc more：在命令窗口中控制其后每页的显示内容行数。语法：more(n)2. 历史命令窗口(Command History)历史命令窗口默认地出现在MATLAB界面(如图1.1)的左下侧，用来记录并显示已经运行过的命令、函数和表达式，并允许用户对它们进行选择、复制和重运行，用户可以方便地输入和修改长命令，选择多行命令以产生M文件。图1.11 历史命

29、令窗口只要点击历史命令窗口右上角的键，就可以使其成为单独的窗口，如图1.11所示。历史命令窗口包括：每次开启MATLAB的时间和每次开启后在命令窗口中运行过的所有命令行。历史命令窗口的功能如表1.7所示。表1.7历史指令窗口主要功能的操作方法应用功能操作方法单行或多行命令的复制(Copy)选中单行或多行命令，按鼠标右键出现快捷菜单，再选择“Copy”菜单，就可以把它复制。单行或多行命令的运行(Evaluate Selection)选中单行或多行命令，按鼠标右键出现快捷菜单，再选择“Evaluate Selection”菜单，就可在命令窗口中运行，并得出相应结果。或者双击选择的命令行也可运行。把

30、多行命令写成M文件(Create M-File)选中单行或多行命令，按鼠标右键出现快捷菜单，选择“Create M-File”菜单，就可以打开写有这些命令的M文件编辑/调试器窗口创建M文件。 例如，复制和运行图1.11所示历史命令窗口中的前三行命令。在历史命令窗口中，先用鼠标单击选择第一行命令，然后用“Shift”+鼠标左键选择第三行，单击鼠标右键出现快捷菜单，如图1.12所示。图1.12 历史命令窗口的操作选择菜单项“Evaluate Selection”运行三行命令，计算结果就出现在命令窗口中；选择“Copy”复制三行命令，在命令窗口中单击鼠标右键出现快捷菜单，选择菜单项“Paste”，就

31、粘贴到命令窗口中了。3. 当前目录浏览器窗口(Current Directory Browser)当前目录浏览器窗口默认地出现在MATLAB界面(如图1.1)的左上侧的后台，用来设置当前目录，可以随时显示当前目录下的M、MDL等文件的信息，包括文件类型、文件名、最后修改时间和文件的说明信息等，并可以复制、编辑和运行M文件以及装载MAT数据文件。使用与前面同样的方法可以使当前目录浏览器窗口成为单独的窗口，如图1.13所示。包括当前目录设置区，文件详细列表以及M或MAT文件描述区。(1) 当前目录的设置MATLAB的启动如果是通过单击Windows桌面上的MATLAB图标触发，则启动后的默认当前目

32、录是“matlab/work”；而如果MATLAB的启动是由单击“matlab/bin/win32”目录下的“matlab.exe”，则默认当前目录是“matlab/bin/win32”。当前目录设置区文件详细列表图1.13 当前目录浏览器窗口 M或MAT文件描述区在MATLAB环境中，如果不特别指明存放数据和文件的目录，那么MATLAB总默认地将它们存放在当前目录上。因此，应把用户自己的目录设置成当前目录。把用户目录设置成当前目录的方法有两种： 在当前目录设置区设置。在上图中或MATLAB界面工具栏的右边都有当前目录设置区， 可以在“设置栏”中直接填写待设置的目录名，或单击键选择待设置目录。

33、 通过命令设置使用“cd”命令设置当前目录。语法：cd %显示当前目录cd 目录 %指定当前目录cd . %指定上一级目录为当前目录例如，要设置当前目录为“c:MyDir”：cd c:MyDir(2) 文件详细列表区的使用文件详细列表区的主要应用功能和操作如表1.8所示。表1.8文件详细列表区的主要应用功能功能操作方法运行M文件(Run)选择待运行文件，按鼠标右键出现快捷菜单，选择 “Run” 菜单 运行M文件。打开M文件(Open)选择待运行M文件，按鼠标右键出现快捷菜单，选择“Open”菜单，则M文件出现在M文件编辑/调试器窗口中。或者双击该M文件也可打开文件。把MAT文件全部数据输入内存

34、(Open)选择待装入的MAT数据文件，按鼠标右键出现快捷菜单，选择“Open”菜单，此文件的数据就全部装入工作空间。或者双击该MAT文件也可实现。把MAT文件部分数据输入内存(Import Data)选择待装载MAT数据文件，按鼠标右键出现快捷菜单，选择“Import Data”菜单，出现数据输入向导对话框“Import Wizard”，选择待装入的数据变量名，然后单击“Finish”按钮。(3) M或MAT文件描述区M或MAT文件描述区显示M文件的帮助注释内容；对MAT文件则显示所含的变量名、大小、字节数及类型。在默认情况下，不显示M或MAT文件描述区。要添加M或MAT文件描述区方法是：选

35、择菜单“File”“preferences”，在“Preferences”对话框中点击左侧的“Current Directory”选项，在对话框的右边“Brower Display Options”中选择“Show M-file Comments and MAT-file Comments”复选框，然后单击“OK”按钮，则在当前目录浏览器窗口中就会出现文件描述区。 4. 工作空间浏览器窗口(Workspace Browser)工作空间浏览器窗口(又称内存浏览器窗口)默认地出现在MATLAB界面(如图1.1)的左上侧后台，用于显示所有MATLAB工作空间中的变量名、数据结构、类型、大小和字节数。

36、在该窗口中，还可以对变量进行观察、编辑、提取和保存。例如，在命令窗口输入： a=12.5 b=Hello图1.14 工作空间浏览器窗口 c=1 2;3 4;5 6图1.14为工作空间窗口的单独窗口显示。图1.14的工作空间窗口显示了变量a、b、c的名称、大小、字节数和类型，还用不同图标表示内存变量类型。(1) 当前目录浏览器窗口中变量的操作对当前目录浏览器窗口中的变量可以进行多种操作，操作方法如表1.9所示。表1.9工作空间浏览器主要功能的操作方法功能操作方法变量的字符显示选中变量按鼠标右键出现快捷菜单，选择“Open”菜单，则数值类、字符类变量显示在“Array Editor”数组编辑器窗口

37、中。或者双击该变量也可显示。变量的图形显示选中变量按鼠标右键出现快捷菜单，选择“Graph”的下拉菜单，则系统就以该绘图命令使变量可视化显示。全部内存变量保存为MAT文 件按鼠标右键出现快捷菜单，选择“Save Workspace As”菜单，则可把当前内存中全部变量保存为数据文件。部分内存变量保存为MAT文件选中若干变量按鼠标右键出现快捷菜单，选择“Save Selection As”菜单，则可把所选变量保存为数据文件。删除部分内存变量选中一个或多个变量按鼠标右键出现快捷菜单，选择“Delete”菜单。出现“Confirm Delete”对话框，单击“Yes”按钮。或者选择工作空间浏览器窗口

38、的菜单“Edit”“Delete”。删除全部内存变量按鼠标右键出现快捷菜单，选择“Clear Workspace”菜单。 (2) 通过命令管理变量 把工作空间中的数据存放到MAT数据文件语法：save FileName 变量1 变量2 -参数 %将变量保存到文件中说明：FileName为MAT文件名；变量1、变量2可以省略，省略时则保存工作空间的所有变量；参数为保存的方式，有-ASCII、-append等方式。例如： save FileName1 %把全部内存变量保存为FileName1.mat文件 save FileName2 a b %把变量a，b保存为FileName2.mat文件 sa

39、ve FileName3 a b -append %把变量a，b添加到FileName3.mat文件中 从数据文件中取出变量到工作空间语法：load FileName 变量1 变量2 说明：变量1、变量2可以省略，省略时则装载所有变量。例如： load Filename1 %把FileName1.mat文件中的全部变量装入内存 load FileName2 a b %把FileName2.mat文件中的a，b变量装入内存 查阅MATLAB内存变量变量名语法：who 例如，查阅工作空间中的a、b、c三个变量： whoYour variables are:a b c 查阅MATLAB内存变量变量名

40、、大小、类型和字节数语法：whos例如： whos Name Size Bytes Class a 1x1 8 double array b 1x5 10 char array c 3x2 48 double arrayGrand total is 12 elements using 66 bytes 删除工作空间中的变量语法：clear %删除内存中的所有变量clear 变量名1变量名2 %删除内存中的多个变量例如，在工作空间中删除变量a： clear a whoYour variables are:b c 当执行M文件结束后，如果再次执行经常需要使用clear命令来清除在工作空间中的变量。

41、注意：用clear命令清除工作空间的变量系统不会要求确认，而是无条件清除，不会恢复。 查询工作空间中是否存在某个变量语法：i=exist(X) %查询工作空间中是否有X变量说明： i=1 ：表示存在一个变量名为X的变量； i=2 ：表示存在一个名为X.m的文件； i=3 ：表示存在一个名为X.mex的文件； i=4 ：表示存在一个名为X.mdl文件； i=5 ：表示存在一个名为X的内部函数； i=0 ：表示不存在以上变量和文件。5. 数组编辑器窗口(Array Editor)在默认情况下，数组编辑器窗口不随MATLAB操作界面的出现而启动。只有在工作空间窗口中当选择数值、字符变量，按鼠标右键出

42、现快捷菜单，选择“Open”菜单或者双击该变量时才会出现“Array Editor”数组编辑器窗口，并且变量会出现在该窗口中。用户可以直接在数组编辑器窗口中修改打开的数组，甚至可以更改数据结构和显示方式。图1.15 “Array Editor”数组编辑器窗口图1.15为变量“c=1 2;3 4;5 6”在“Array Editor”数组编辑器窗口中的显示。可以在“Array Editor”数组编辑器窗口中对变量进行编辑和修改： 在“Numeric format”栏中改变变量的显示类型。 在“Size”、“by”栏中改变数组的大小。 逐格修改数组中的元素值。图1.16 交互界面分类目录窗口6.

43、交互界面分类目录窗口(Launch Pad)交互界面分类目录窗口默认地出现在MATLAB界面(如图1.1)的左上侧，以可展开的树状结构罗列着当前MATLAB安装的所有交互界面，便于用户迅速调用查阅。图1.16所示为单独的交互界面分类目录窗口，显示了当点击“MATLAB”条目时下拉的分类目录，当双击树状结构上的分类图标，就会出现相应的帮助、演示、Web页以及各种应用界面。 双击应用条目“Import Wizard”、“Profiler”和“GUIDE”，就出现相应的界面窗口。 双击“Help” 条目，就打开帮助文件出现帮助导航浏览器窗口。 双击“Demos”条目，就出现帮助导航浏览器窗口的Dem

44、os选项卡。 双击“Product Page(Web)”条目，就会上网连接支持网站的相应产品页面。7. M文件编辑调试器窗口(EditorDebugger)图1.17 M文件编辑调试器窗口在默认情况下，M文件编辑调试器窗口不随MATLAB界面的出现而启动。只有需要编写M文件(扩展名为.m)时，才启动该窗口。如图1.17为M文件编辑调试器窗口。图1.17显示打开了一个“Ex0101.m”文件的M文件编辑调试器窗口，M文件编辑调试器不仅可以编辑M文件，而且可以对M文件进行交互式调试；不仅可处理带.m扩展名的文件，而且可以阅读和编辑其他ASCII码文件。M文件编辑调试器窗口的启动方法有以下几种： 单

45、击MATLAB界面上的图标，或者单击菜单“File”“New”“M-file”，可打开空白的M文件编辑器。 单击MATLAB界面上的图标，或者单击菜单“File”“Open”，在打开的“Open”对话框中填写所选文件名，单击“打开”按钮，就可出现相应的M文件编辑器。 用鼠标双击当前目录窗口中的M文件(扩展名为.m)，可直接打开相应文件的M文件编辑器。 8. 帮助导航浏览器窗口(Help NavigatorBrowser)帮助导航浏览器窗口在默认情况下并不随MATLAB界面的出现而启动，当单击工具栏的图标；或选择菜单“View”“Help”；或选择菜单“Help”“MATLAB Help”都能出

46、现帮助导航浏览器窗口，MATLAB帮助的应用在1.3小节详细介绍。9. 程序性能剖析窗口(Profiler)图1.18 程序性能剖析窗口程序性能剖析窗口用来对MATLAB的M文件中各命令的耗时进行分析，是MATLAB6.5新增的窗口。选择菜单“View”“Profiler”；或在命令窗口输入“profile viewer”命令都可以独立出现程序性能剖析窗口，如图1.18所示，可以使用菜单“View”“Dock profiler”命令将该窗口放到MATLAB的操作界面中。在该窗口中可以查看命令的运行时间，以便提高运行速度(在5.4.3小节中详细地介绍)。1.3 MATLAB的帮助MATLAB6.

47、5的帮助方式有很多种，用户可以通过快捷方便的帮助系统来迅速掌握MATLAB的强大功能。2. 帮助导航浏览器窗口通过上节介绍的方法打开帮助导航浏览器窗口，如图1.19所示。图1.19 帮助导航浏览器窗口图1.19所示的帮助导航浏览器窗口界面由左侧的Help Navigator(帮助导航器)和右侧的Help Browser(帮助浏览器)两部分组成。帮助导航器的功能是向用户提供各种不同的帮助手段，分为“Contents”、“Index” 、“Search”、“Demos”和“Favorites” 五个选项窗口。(1) Contents选项窗口Contents选项窗口为可展开的树形结构，向用户提供全方

48、位系统帮助的向导图，当用鼠标点击目录条则在左边的帮助浏览器中就会显示出相应的HTML帮助文件。Contents选项窗口显示的目录条目中用户经常使用的有： “Begin Here”是主要简介MATLAB的特点、内容和方法。 “Release Notes For Release R13” 是专门介绍版本升级的变化。 “Installation”是介绍各种环境下的安装方法。 “MATLAB”下的各条目是最常使用的。“Getting Started”是对MATLAB的环境、图形和编程进行简单介绍；“Examples”则是较全面进行举例；“Development Environment”介绍了MATLA

49、B的工作环境，有较综合的计算实例；“Mathematics ” 是详细介绍MATLAB的数学运算；“Programming and Data Types”介绍M文件编程和数据类型；“Graphics”介绍绘图功能和图形用户界面设计；“Printable Documentation”则是给出可打印的PDF文件列表等等。(2) Index选项窗口Index选项窗口是MATLAB提供的术语索引表，可以查找命令、函数和专用术语等。(3) Search选项窗口Search选项窗口是通过关键词来查找全文中与之匹配的章节条目。(4) Demos选项窗口Demos选项窗口用来运行MATLAB提供的Demo。(

50、5) Favorites选项窗口Favorites选项窗口罗列用户自己以前所做的读书标记(或称书签)，以供今后查阅方便。2. 通过命令实现帮助通过MATLAB的帮助命令可以得到纯文本形式的帮助信息，因为MATLAB的命令、函数的M文件都有纯文本形式的注释，用来简扼地描述该文件的调用格式和输入输出变量的含义。 help：显示MATLAB命令和M文件的帮助信息。 语法：help %列出所有主要的帮助主题，每个帮助主题与MATLAB搜索路径的一个目录名相对应help topic %给出指定主题的帮助，主题可以是函数、目录或局部路径例如，在命令窗口输入“help abs”(绝对值函数)命令，显示该M文

51、件的注释行，得出具体函数的用法说明： help abs ABS Absolute value. ABS(X) is the absolute value of the elements of X. When X is complex, ABS(X) is the complex modulus (magnitude) of the elements of X. See also SIGN, ANGLE, UNWRAP. Overloaded methods help sym/abs.m lookfor：在所有的帮助条目中搜索关键字，常用来查找具有某种功能而不知道准确名字的命令。语法：lookf

52、or topic % 把在搜索中与关键字相匹配的所有M文件的H1行(第一行注释)都显示出来lookfor topic all %在所有M文件中搜索关键字例如，在命令窗口输入“lookfor simulink”，查看帮助信息。 helpwin：打开并显示帮助导航浏览器窗口(如图1.19所示)。语法：helpwinhelpwin topic %打开帮助导航浏览器窗口显示指定的主题信息3. PDF帮助MATLAB 6.5把帮助导航浏览器中的部分内容制作成了PDF文件，PDF文件被分类存放在“.matlabhelppdf-doc”文件夹中。阅读这种文件需要Adobe Acrobat Reader软件支

53、持。打开这种PDF文件的两种主要方法： 利用资源管理器，直接在“.matlabhelppdf-doc”文件夹下的分类子文件夹中，用鼠标双击文件即可打开。 在帮助导航浏览器窗口的左侧帮助导航器中，用鼠标展开所需主题的目录树，再选中该主题下的“Printable Documentation(PDF)”，在打开的超文本页面中，点击PDF超链接，就会自动引出Acrobat Reader并打开相应的PDF帮助文件。 4. 其他帮助 (1) Demos演示Demos演示界面操作非常方便，为用户提供了图文并茂的演示实例。演示程序是一个很好的学习过程，可以作为对MATLAB功能的浏览。打开“MATLAB De

54、mos Window”有几种方法： 在MATLAB命令窗口中，运行“demo”命令。 在交互界面分类目录窗口(Lauch Pad)中，单击展开“MATLAB”主题，再双击该主题下的Demos图标。 在MATLAB界面单击菜单“Help”“Demos”命令。 在帮助导航浏览器窗口中，选择“Demos”选项窗口。单击演示内容简介演示内容列表图1.20 Demos 选项卡MATLAB6.5版的Demos窗口与前面版本不同，是在帮助导航浏览器窗口中，选择“Demos”选项卡就出现如图1.20所示的“Demos ”窗口。通过单击图1.20左侧内容列表来显示下拉列表项，在右侧单击“Run this demo”就可以看到演示。(2) 通过Web查找帮助信息 MathWorks公司提供了技术支持网站，通过该网站用户可以找到相关的MATLAB书籍介绍、MATLAB使用建议、