第一讲-matlab软件简介.ppt

1、Matlab软件与基础数学实验,Matlab简介与入门,MATLAB软件简单介绍,MATLAB是美国MathWorks公司自20世纪80年代中期推出的数学软件;是建立在向量、数组和矩阵基础上的一种分析和仿真工具软件包，包含各种能够进行常规运算的“工具箱” ；同时还提供了编程计算的功能，通过编程可以解决一些复杂的工程问题； 也可绘制二维、三维图形，输出结果可视化。 目前，已成为工程领域中较常用的软件之一。,MATLAB已经发展成为多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件; MATLAB已经成为线性代数、自动控制理论、概率论及数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基本教学工

2、具，是攻读学位的大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本技能.,Matlab的语言特点,语言简洁紧凑，使用方便灵活。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。 例如：A=1 2 3;4 5 6;7 8 9一条语句实现了对3x3矩阵的输入。 数值算法稳定可靠，库函数十分丰富。 例如： polyder(b)%求多项式b的微分 运算符丰富。 例如：C=A*B %矩阵的乘法， x=Ab(A左除B) %求Axb的解 Matlab既具有结构化的控制语句（if、for、while）又支持面 向对象的程序设计。,语

3、法限制不严格，程序设计自由度大。 程序的可移植性好。 Matlab的图形功能强大，支持数据的可视化操作，方便的 显示程序的运行结果。 强大的工具箱。 例如：控制领域可以使用的工具箱就有Control System（控制工具箱） 源程序的开发性，系统的可扩充能力强。 Matlab是解释执行语言。 Matlab程序不用编译生成可执行文件就可以运行,启动 MATLAB,鼠标双击Win2000桌面上图标 在Win2000“开始”菜单的“程序”选项中选择 “ MATLAB” 运行MATLAB系统启动程序matlab.exe,命令窗口键入“quit”或 “Ctrl+Q” 鼠标选择菜单 file Exit

4、MATLAB 单击MATLAB主窗口的“关闭”按钮,退出 MATLAB,MATLAB桌面,命令窗口,工作空间浏览,命令历史窗口,主窗口,在MATLAB 6.5主窗口的菜单栏，共包含File、Edit、View、Web、Window和Help 6个菜单项。,MATLAB主窗口是MATLAB的主要工作界面。,主窗口除了嵌入一些子窗口外，还主要包括 菜单栏和工具栏。,1菜单栏,(3) View菜单项：View菜单项用于设置MATLAB集成环 境的显示方式。,(6) Help菜单项：Help菜单项用于提供帮助信息。,(1) File菜单项：File菜单项实现有关文件的操作。,(2) Edit菜单项：E

5、dit菜单项用于命令窗口的编辑操作。,(4) Web菜单项：Web菜单项用于设置MATLAB的Web操作。,(5) Window菜单项：主窗口菜单栏上的Window菜单，只包含一个子菜单Close all，用于关闭所有打开的编辑器窗口，包括M-file、Figure、Model和GUI窗口。,MATLAB 6.5主窗口的工具栏共提供了10个命令按钮。这些命令按钮均有对应的菜单命令，但比菜单命令使用起来更快捷、方便。,2工具栏,命令窗口,命令窗口是MATLAB的主要交互窗口，用于输 入命令并显示除图形以外的所有执行结果。,MATLAB命令窗口中的“”为命令提示符，表示MATLAB正在处于准备状态

6、。在命令提示符后键入命令并按下回车键后，MATLAB就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。,p=15,m=35p=15;m=35,如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，可以在第一个物理行之后加上3个小黑点并按下回车键，然后接着下一个物理行继续写命令的其他部分。3个小黑点称为续行符，即把下面的物理行看作该行的逻辑继续。,一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行以回车 结束。但一个命令行也可以输入若干条命令，各命令之间 以逗号分隔，若前一命令后带有分号，则逗号可以省略。,例如:,在MATLAB里，有很多的控制键和方向键可用于命令行 的编辑。,工作空间是MATLAB用于存储各种变量

7、和结果的内存空间。在该窗口中显示工作空间中所有变量的名称、大小、字节数和变量类型说明，可对变量进行观察、编辑、保存和删除。,工作空间窗口,命令历史记录窗口,在默认设置下，历史记录窗口中会自动保留自安装起所有用过的命令的历史记录，并且还标明了使用时间，从而方便用户查询。而且，通过双击命令可进行历史命令的再运行。如果要清除这些历史记录，可以选择Edit菜单中的Clear Command History命令。,MATLAB 6.5主窗口左下角还有一个Start按钮，单击该按钮会弹出一个菜单，选择其中的命令可以执行MATLAB产品的各种工具，并且可以查阅MATLAB包含的各种资源。,启动平台窗口和St

8、art按钮,MATLAB 6.5的启动平台窗口可以帮助用户方 便地打开和调用MATLAB的各种程序、函数和帮助 文件。,MATLAB帮助系统,帮助窗口,进入帮助窗口可以通过以下3种方法：,(1) 单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按钮。,(2) 在命令窗口中输入helpwin、helpdesk或doc。,(3) 选择Help菜单中的“MATLAB Help”选项。,在MATLAB 6.5命令窗口中直接输入help命令将会显示当前帮助系统中所包含的所有项目，即搜索路径中所有的目录名称。同样，可以通过help加函数名来显示该函数的帮助说明。,帮助命令,MATLAB帮助命令包括help、loo

9、kfor以及模糊查询。,1help命令,2. lookfor命令,help命令只搜索出那些关键字完全匹配的结果， lookfor命令对搜索范围内的M文件进行关键字搜索， 条件比较宽松。,lookfor命令只对M文件的第一行进行关键字搜索。若在lookfor命令加上-all选项，则可对M文件进行全文搜索。,3模糊查询,MATLAB 6.0以上的版本提供了一种类似模糊查询的命令查询方法，用户只需要输入命令的前几个字母，然后按Tab键，系统就会列出所有以这几个字母开头的命令。,远程帮助系统,在MathWorks公司的主页() 上可以找到很多有用的信息，国内的一些网站也有丰富的信息资源。,命令窗口、图

10、形窗口、编辑窗口、帮助窗口,例: 输入一3x3矩阵 a=1 2 3;4 5 6;7 8 9 当按下Enter键时,显示如下结果 a= 1 2 3 4 5 6 7 8 9,接上例,为求a-1,可简单的输入: b = inv(a),在MATLAB命令窗口中,在提示符下可键入MATLAB命令.,函数调用也极为简单,输入命令: A=1 1 -1;2 4 5;1 -3 -4 b=12;6;10 X=Ab 输出 X=5.4545 3.0909 -3.4545,已知:方程组:,MATLAB常用工具箱 Symbolic Math 符号运算工具箱 Optimization 最优化工具箱 Spline 样条分析工

11、具箱 Statistics 统计分析工具箱 Signal Processing 信号处理工具箱 Image Processing 图像处理工具箱,help general,MATLAB的部分通用命令 Who: 列出在MATLAB工作空间中已有的变量 Whos: 列出驻留变量的同时,还给出维数及性质 clear : 删除内存中的变量。 clc： 删除工作窗口的内容。 clf： 删除图形窗口的内容。 quit： 退出MATLAB。 exit： 退出MATLAB。,在帮助窗口中选择演示系统(Demos)选项卡，然后在其中选择相应的演示模块，或者在命令窗 口输入Demos，或者选择主窗口Help菜单中

12、的Demos子菜单，打开演示系统。,演示系统,Matlab的演示功能 demo,例: 计算级数 S=1+2+22+23+263=, n=0:1:63;S=sum(2.n) S = 1.8447e+019,例: 计算sin x 在 处的值,clear x=pi./8,6,4,3,y=sin(x) y = 0.3827 0.5000 0.7071 0.8660,例: 衰减振荡曲线函数 y=e -0.5x sin 5x图形.,x=0:0.1:4*pi; y= exp(-0.5*x) ;y1=y .*sin(5*x); plot(x,y1,x,y,-r,x,-y,-r),MATLAB 常用函数,三角函

13、数与双曲函数,sin 正弦函数 asin 反正弦函数 cos 余弦函数 acos 反余弦函数 tan 正切函数 atan 反正切函数 cot 余切函数 acot 反余切函数 sec 正割函数 asec 反正割函数 csc 余割函数 acsc 反余割函数,sinh 双曲正弦函数 asinh 反双曲正弦函数 cosh 双曲余弦函数 acosh 反双曲余弦函数 tanh 双曲正切函数 atanh 反双曲正切函数 sech 双曲正割函数 asech 反双曲正割函数 csch 双曲余割函数 acsch 反双曲余割函数 coth 双曲余切函数 acoth 反双曲余切函数,abs(x) 绝对值 sqrt(x)开平方 conj(z)共轭复数 round(x) 四舍五入 floor(x) 负无穷方向取整 rat(x) 化为