MATLAB语言概述.ppt

1、第一章：MATLAB语言概述，1.1 MATLAB语言及其特点1.2 MATLAB语言工作环境1.3 MATLAB基本操作命令，1.1 MATLAB语言及其特点。Matlab是“MATrix LABoratory”的缩写，是Mathworks公司于1984年正式推出的一款科学计算软件。MATLAB的3.x(操作系统)版本于1988年推出，随后是1992年的4.x(操作系统)版本。随着新版的推出，MATLAB的扩展功能越来越多，其功能也越来越强大。MATLAB高度集成，使用方便，输入简单，操作高效，内容丰富，易于用户自己扩展。与其他计算机语言相比，MATLAB具有以下显著特点：1MATLAB是一

2、种解释性语言，它以解释性的方式工作，不需要编译就可以通过键入公式立即得到结果，也就是说，它在解释每个语句后立即执行。如果有错误，它会立即响应，这样程序员可以立即纠正它。这些大大减少了编程和调试的工作量。两个变量的“多功能性”(1)每个变量代表一个矩阵，它可以有纳米元素；(2)每个元素都被视为复数，这在其他语言中很少见；(3)不需要定义矩阵的行数和列数：要输入矩阵，在用其他语言编程时必须定义矩阵的顺序，但不需要用MATLAB语言编写顺序定义语句，输入数据的列数决定其顺序；所有运算，包括加法、减法、乘法、除法和函数运算，对矩阵和复数都有效。人机界面适合科技人员。语言规则和公式是相似的：MATLAB

3、程序与科技人员的写作习惯相似，所以读写方便，也便于科技人员之间的交流。5强大而简单的绘图功能(1)可根据输入数据自动确定坐标图；(2)可以指定各种坐标(极坐标、对数坐标等)绘图；(3)可以在三维坐标下绘制曲线和曲面；(4)可以设置不同的颜色、线型和视角。如果数据完整，通常只需一个命令即可绘制。6.高智商，7。功能丰富，可扩展性强。MATLAB软件包括基础部分和专业扩展部分。基础部分包括：矩阵运算和各种变换、代数和超越方程求解、数据处理和傅里叶变换、数值积分等。扩展部分称为工具箱，用于解决某一方面的特殊问题或某一类的新算法。目前，控制系统、信号处理、图像处理、系统辨识、模糊集、神经网络、小波分析

4、等20多个工具箱仍在开发中。1.2 MATLAB工作环境，1.2.1 MATLAB系统安装，1.2.2 MATLAB系统启动，1.2.3 MATLAB命令窗口，1.2.4工作空间，1.2.5命令窗口和当前路径窗口，1.2.6图形窗口，1.2.7文本编辑窗口，1.1 MATLAB安装过程(1)将MATLAB6.1的安装盘放入光驱，找到setup.exe文件，双击它开始安装(或机器自动执行安装文件)。(2)根据安装向导的提示，在选择MATLAB组件对话框中选择用户需要安装的选项。可选的MATLAB组件包括MATLAB、Simulink、必须安装在各种工具箱中的文件，以及每个部分的帮助文件(包括超文

5、本标记语言和PDF格式)。(3)在“选择MATLAB组件”对话框中选择安装路径。安装程序的默认路径是“C:MATLAB”。点击“眉毛”按钮来设置安装路径。(4)单击“下一步”按钮解压缩并复制文件。(5)接下来，安装向导将询问是否安装MATLAB笔记本。如果用户的计算机上已经安装了微软的Word，您可以安装MATLAB笔记本。单击“是”确认安装，单击“否”取消安装。如果安装了MATLAB笔记本，下一步是选择Word的版本号并指定其位置。(6)安装完成。如果在安装选项中选择了Excel Link，为了运行MATLAB，必须重新启动计算机。用户可以选择“是，我想现在重新启动计算机”或“否，我稍后将重

6、新启动计算机”。单击“完成”结束安装。最后，桌面上会形成一个如图1.1所示的图标。图1.1 MATLAB应用图标，1.2.2 MATLAB系统启动，启动MATLAB系统的方法如下：选择桌面上的MATLAB6.1应用图标(或在“启动/程序/MATLAB”中)，双击(或点击)。MATLAB6.1启动后，将显示如图1.2所示的操作界面，表示matalab系统已经建立，用户可以与matalab系统进行交互。1 . 2 . 3 MATLAB的命令窗口，1。命令窗口中的菜单和功能MATLAB命令窗口是用户与MATLAB系统交互的主窗口。在该窗口中，用户可以运行函数，执行MATLAB的基本操作命令，设置MA

7、TLAB系统的参数。在命令窗口的菜单栏下，有6个下拉子菜单：文件、编辑、查看、网站、窗口和帮助。一般来说，MATLAB的工作环境主要由命令窗口、当前目录、工作空间、命令历史窗口、发射台、图形窗口和文本编辑器组成。发射台窗口是6.x版本的新功能，它为用户提供了MATLAB工具箱，用户可以轻松打开工具箱中的内容，包括帮助文件、演示示例、实用工具和网络文档。图1.3命令窗口下的文件子菜单，新建及其子菜单：允许用户打开一个新文件(m文件)、一个新图形窗口(图)、一个仿真模型文件(图)。和图形用户界面文件。打开.从指定的对应路径和文件名打开现有文件。关闭命令窗口：关闭命令窗口。输入数据.在MATALB工

8、作空间中生成一个变量，并从指定的路径和相应的文件中获取数据。将工作区另存为.将工作区中的所有变量数据保存在相应的文件中。mat)在指定的路径下。设置路径.设置MATLAB的搜索路径。偏好.允许用户设置系统的一些性能参数，如数据格式、字体大小和颜色。视图菜单：视图菜单中包含的选项如图1.4所示，每个选项的含义如图1.4所示。“视图”子菜单、“桌面布局”及其命令窗口下的子菜单允许用户在桌面上同时显示不同的窗口。取消停靠命令窗口：单独显示命令窗口。当前目录过滤器及其子菜单：允许用户设置在当前目录浏览器中浏览的文件类型。工作区视图选项及其子菜单：允许用户设置工作区窗口中显示的变量的种类(大小、位数、变

9、量类型)以及显示变量的方式(通过变量名称和大小)。MATLAB6.1命令窗口工具栏如图1.5所示。图1.5 MATLAB命令窗口工具栏，工具栏上按钮的含义如下：打开一个新的。m文件编辑器窗口。在编辑器中打开一个现有的MATALB相关文件。切。收到。粘贴。撤消之前的操作。恢复以前的操作。创建新的Simulink模块文件。打开MATLAB帮助。在命令窗口中编辑特殊功能键和设置命令窗口命令窗口是MATLAB的主窗口。当用户使用命令窗口工作时，可以直接在命令窗口输入相应的命令，系统会自动显示信息。MATLAB的特殊功能键调用上一个(历史)命令行并调用下一个命令行Esc来恢复命令输入的空白状态。当输入命

10、令语句太长，需要输入两行或更多行时，请使用“”作为连接符号，然后按回车键转到下一行继续输入。要设置命令窗口，首先选择文件菜单中的首选项，打开参数设置对话框，如图1.6所示，点击命令窗口选项卡，进入命令窗口设置。图1.6命令窗口设置对话框，文本显示该选项组用于设置命令窗口中的数据格式、窗口号显示和制表符号。显示选项组“回送”复选框：如果要在执行M文件时在命令窗口中显示已执行的命令，可以选中此复选框。将矩阵显示宽度限制为八列复选框：如果要在命令窗口中显示80列输出，可以选中此复选框。启用最多100个选项卡完成复选框。命令会话滚动缓冲区大小滑块。数字显示格式(对于相同的数据)、1.2.4工作空间和A

11、TLAB6.x版本的工作空间是独立的窗口，操作非常方便。它允许用户查看当前MATLAB工作空间的内容，其功能与命令“whos”相同(“whos”的功能是直接在命令窗口中键入“whos”，然后在输入回车后就可以在命令窗口中查看当前MATLAB工作空间的内容)，但不同的是它是以图形表示的方式显示的。此外，它还可以删除、保存和修改工作空间中的变量。图1.7工作空间和图1.8数组编辑器。在工作区中，用鼠标双击选定的变量(也可以先选择一个或多个变量，然后单击工具栏中的图标)进入数组编辑器。此时，用户可以修改变量的维度和内容。如果在工作空间中选择了一个变量，点击鼠标右键，弹出如图1.9所示的操作菜单，实现

12、对该变量的曲线和曲面的绘制。图1.9工作区操作菜单，命令历史窗口主要显示命令窗口中已经执行的命令。当前目录窗口主要显示当前的工作路径，包括m文件的打开路径。当前路径窗口允许用户查看和修改MATLAB的路径，如果路径被修改，它将立即生效。通常，启动MATLAB后的默认电流路径是MATLABwork。如果当前目录没有更改，用户自己的工作空间和文件将保存到此目录。1.2.5命令窗口和当前路径窗口，MATLAB使用路径搜索方法在文件系统中查找m个文件。如果在命令窗口中输入以下命令：测试MATLAB按照以下顺序搜索该命令：(1)检查“测试”是否是存储在工作空间中的变量。如果它是工作空间中的一个变量，则返

13、回该变量的内容；(2)检查“测试”是否是MATLAB的内部功能。如果是内部函数，则返回内部函数的参数信息。(3)检查当前目录中是否有test.m、test.mex或test.dll文件；(4)检查在MATLAB搜索路径上是否有测试文件、测试文件或test.dll文件；(5)如果不满足上述任何条件，将返回一条错误消息。如果在搜索路径中有两个或多个同名函数，则只能找到搜索路径中的第一个函数，而其他同名函数不会执行。这种搜索的顺序只是一般的顺序，但实际的搜索规则要复杂得多。为了运行现有程序，用户可以预先设置MATLAB的搜索路径，然后运行程序。方法1:在当前目录窗口中将文件所在的路径设置为当前路径；

14、方法二：点击文件菜单中的设置路径项，弹出路径设置对话框，如图1.11所示。图1.10文件不存在对话框，图1.11设置路径对话框，1.2.6图形窗口和MATLAB图形窗口(图)主要用来显示用户绘制的图形。通常，只要执行任何绘图命令，图形窗口就会自动生成。绘图是在这个图形窗口中完成的。如果你建立另一个图形窗口，你可以输入图形命令，MATLAB将创建一个新的图形窗口，并自动给它序列号。1.2.7文本编辑窗口1。文本编辑窗口启动一般来说，MATLAB命令编辑有两种模式：命令行模式和文件模式。在命令窗口中逐行输入命令，计算机会对每行命令做出反应。2.MATLAB文本编辑器。MATLAB文本编辑器的功能是

15、完成这类文件程序的编写、修改和调试，需要M个文件编辑器/调试器。可以通过在命令窗口中选择“新建”或“打开文件”按钮，或者在命令窗口中键入：编辑(回车)来启动文本编辑器/调试器。编辑模式如图1.13所示。，图1.13文本编辑窗口，文本编辑器的相关菜单功能：保存并运行：保存并运行程序，直到到达下一个断点。相应的工具按钮是。单步：单步。相应的工具按钮是。第一步：运行当前程序行。如果当前行调用另一个函数，跳转到这个函数。相应的工具按钮是。退出调试模式：退出调试模式。相应的工具按钮是。设置/清除断点：设置/清除断点。相应的工具按钮是。清除所有断点：清除所有断点。相应的工具按钮是。出错时停止：程序在运行时遇到错误时停止。如果变暖就停止：程序在遇到警