MATLAB编程入门.ppt

1、MATLAB编程介绍，内容，第1章MATLAB简介第2章MATLAB的基本语法2.1变量及其赋值2.2矩阵的初等运算2.3元素组运算2.4逻辑判断和过程控制2.5基本绘图方法2.6 M文件和程序调试第3章MATLAB在电路中的应用3.1电阻电路3.2动态电路3.3正弦稳态电路3.4频率二端口电路，速率响应为3.5。第一章MATLAB简介MATLAB是MathWork公司引进的一套高效的数值计算和可视化软件。MATLAB是科学界最有影响力的动态软件。它起源于矩阵运算，现已发展成为一种高度集成的计算机语言。它提供了强大的科学操作、灵活的编程流程、高质量的图形可视化和界面设计，以及与其他程序和语言的

2、便捷接口。MATLAB语言具有以下优点：1 .编程简单易用。MATLAB的基本数据单元是一个矩阵，不需要指定维数或解释数据类型，数学表达式和运算规则与通常习惯相同。因此，在MATLAB环境下，数组运算和数字运算一样简单。MATLAB的矩阵和向量运算功能是其他语言无法比拟的。2.函数库可以随意扩展。由于MATLAB语言库函数与用户文件具有相同的形式，用户文件可以像库函数一样随意调用。因此，用户可以根据自己的需要任意扩展函数库。3.语言简单，内涵丰富。MATLAB语言中最重要的组成部分是函数。它的一般形式是：函数a，b，c=fun(d，e，f) fun是用户定义的函数名，只要它不重复库函数名并且符

3、合字符串的书写规则。这里的函数可以是数学函数、程序块或子程序，内涵丰富。每个函数都创建一个同名的m文件，例如，上面函数的文件名很有趣。这个文件简单、简短、高效且易于调试。简单绘图功能MATLAB具有二维和三维绘图功能，其使用方法非常简单。此外，用户可以根据需要向坐标地图添加标题。轴标记。文本注释和网格等。还可以指定图形线条的形式和颜色(如实线、虚线等。)，还可以在同一个图形上绘制不同函数的曲线，也可以为曲面图形绘制轮廓。5.丰富的工具箱由于MATLAB的开放性，许多领域的专家都为MATLAB编写了各种程序工具箱。这些工具箱提供了许多用户在特殊应用领域需要的功能，这样用户就可以直接调用这些功能，

4、而不用花很多时间编写程序，达到事半功倍的效果。第2章，MATLAB基本语法，2.1变量及其赋值(1)标识符和数字标识符是字符串的通称，用于标识变量名、常量名、函数名和文件名。标识符可以是英文字母、数字、下划线和其他符号。标识符的第一个字符必须是英文字母，并且MATLAB对大小写敏感。MATLAB只有一种数据格式，双精度(即64位)二进制，对应十进制16位有效数字和308次方。(2)矩阵及其元素的赋值变量=表达式(数)，a=1 2 3；4 5 6；7 8 9 x=-1.3 sqrt(3)(1 2 3)/5 * 4 x(5)=ABS(x(1)a(4，3)=6.5 a=1.0000 2.0000 3

5、.0000 4.0000 5.0000 6.0000 7.0000 8.000用分号分隔不同的行。在语句末尾使用回车或逗号来显示结果。如果不想显示结果，请使用分号。元素由()中的数字(下标)表示，一维的一个下标和二维的两个下标用逗号分隔。a (5，)=5，4，3b=a (2，4，1，3) a (2，4，5，)=a/7。如果赋值元素的下标超过原始矩阵的大小，矩阵的行和列将自动扩展。用冒号给整行赋值。提取交集元素；用空矩阵提取一行元素。(3)复数，c=3 5.2i z=1 2i，3 4i5 6i，7 8i z=1，3；5，7 2，4；6，8*i f=sqrt(1 2i) f*f，复数的虚部用I或j

6、表示。如果I和j被用作变量，则有两种方法通过使用清晰的I、j和j复数矩阵来给复数赋值：将其元素逐个赋值给复数；实矩阵和虚矩阵分别被赋值。W=z(共轭转置)u=conj(z)(共轭)v=conj(z)(转置)，z复矩阵的共轭转置：行和列互换，每个元素的虚部反转。Conj(z)共轭：只有每个元素的虚部被反转。换位(z):行列互换。z=1.0000 2.0000 I 3.0000 4.0000 I 5.0000 I 6.0000 I 7.0000 I 8.0000 I w=z(共轭转置)w=1.0000-2.0000 I 5.0000-6.0000 I 3.0000-4.00000 I 7。00i

7、u=conj(z)(共轭)u=1.0000-2.0000 I 3.0000-4.0000 I 5.0000-6.0000 I 7.0000-8.0000 I v=conj(z)(转置)v=1.0000 2.0000 I 5.0000 6.00001 3.00004.000007.00000检查变量的详细特征是否为无限1/0；不是数字)0/0 inf/inf 0*inf 0 * INF。系统不会停止操作，结果仍然是inf或NaN。(5)基本分配矩阵f1=1(3，2)F2=0(2，3) F3=魔术(3) F4=眼睛(2) F5=linspace (0，1，5) fb1=f1，F3；f4，f2 fb

8、2=fb1F5，全1矩阵全0矩阵魔方矩阵：元素由1到nn的自然数组成，每行、每列和两条对角线的元素之和等于(n3 n)/2。单位矩阵是nn阶的方阵。对角线上的元素是1。线性划分函数的大矩阵可以由小矩阵组成，并且行数和列数必须正确，只需填充所有元素。f1=1 1 1 1 1 1矩阵f3=8 1 6魔方矩阵3 5 7 4 9 2线性划分函数f5=0 0.2500 0.5000 0.7500 1.0000大矩阵可由小矩阵组成FB2=1.0000 1.0000 8.0000 1.0000 6.0000 1.0000 1.00000 3.00000 5.00000 7.00000 1 F2=0 0 0全

9、零矩阵0 0 0 f4=1 0单位矩阵0 1 FB1=1 1 8 1 6 1 3 5 1 4 9 2 1 0 00 1 00 0 FB1=F1，F3； f4，f2 fb2=fb1F5，2.2矩阵的初等运算(1)矩阵的加减乘除.加减：两个矩阵加减的顺序必须相同，相应的元素应该加减。n，m=尺寸(fb2)x=-1 0 1；Y=x-1 y=-2 -1 0，语句大小检查矩阵顺序，两个矩阵相加，顺序必须相同。当两相加减矩阵中的一个是标量时，MATLAB将标量展开成一个等价的元素矩阵，并与另一个矩阵相加和相减。pi*x标量乘以矩阵，不检查顺序，标量乘以矩阵的每个元素。x=-1 0 1；x和Y有不同的顺序，

10、所以Y被转置为Y.向左读x次，y=-2-10；X*y ans=2 ans=2 0 -2 y*x右乘以y. 10-1000，眼(3) * a的左右乘法结果不同，除了单位矩阵。A*eye(3)恒等式矩阵乘以矩阵a，左右乘法结果仍然等于该矩阵。a=123 ans=123 ans=1234564564567 8 9 8 9 7 8 9，ii。矩阵乘法，矩阵A的np阶和矩阵B的pm阶的乘积是nm阶矩阵。p是一个矩阵的列数和b矩阵的行数，称为两个乘法矩阵的内序。两个矩阵相乘的必要条件是内阶相等。C(i，j)=kA(i，k)B(k，j)的值是数组a的第I行和数组B的第j列中相应元素的乘积之和.(2)矩阵的除

11、法和线性方程的解，a=1 23 45 67 89 av=I v=a-1v=inv(a)inv(a)* a v=1.0e 016 *-0.4504 0.9007-0.4504 0.9007-1.8014 0.9000 I为眼(n)。v是a的逆。v的存在条件：a的行列式不等于0，d(a)0v=a-1 MATLAB内部函数的inv，得到a的逆矩阵v。D * x=b inv(D)* D * x=inv(D)* D=ii * x=x x=inv(D)* b=DB x * D=b x=b * inv(D)=b/D，D和b未知矩阵在左逆矩阵中右乘b。D，并记录为/D右除法。右除法顺序的检查条件：两个矩阵的列

12、数必须相等。，a=1 2 3；3-5 4；7 8 9 x=x1，x2，x3 b=2；0；2 ax=b x=ab a除以b左，方程组x1 2x2x 3=23 x1-5x 24x 3=0 7x 1 8x 29x 3=2可表示为ax=b，a=1 2 3；4 5 6 b=2 4 0；1 3 5d=1 4 7；8 5 2；3 6 0操作：a*b阿达*b？使用=*时出错，内部矩阵尺寸必须一致。爸爸。使用=时出错。矩阵尺寸必须一致。a * b ans=6 16 20 9 23 25 12 30 30 a * b ans=10 22 28 49 da ans=-0.0370 0 0.5185 1.0000-0

13、.1481 0 a/D ans=0.4074 0.0741 0.0000 0 0.7407 0.4074 0.0000，求解线性方程ax=b6x 13x 24 x 3=3-2x 15x 3-257；8-4-3B=3；-4；-7 x=ab，a=634-2578-4-3b=3-4-7 x=0.6000 7.0000-5.4000，(3)矩阵幂函数MATLAB、指数函数expm、对数函数logm和平方根函数sqrtm的运算符*、/、此外，还分别对矩阵中的元素执行其他MATLAB函数，字面翻译为英语中的数组运算和“元素组运算”，S=1 2；34D=147；8 5 2；3 6 0 D2 2。幂运算：矩阵

14、是基数，指数是标量。像矩阵乘法一样，为了保持相同的内部顺序，基矩阵必须是正方形。矩阵是指数的，基数是标量，矩阵也必须是平方的。基数和指数不能同时是矩阵。根据矩阵运算，它等于D* D，元素组运算的非法运算，u1=sqrtm(S)U2=sqrt(S)v1=expm(S)v2=exp(S)log m(D)log(D)，这可以由U1* U1=S，U2* U2S U2来验证。U2=S根据矩阵运算、元素组运算和矩阵运算，S=1 234d=1 47 8 52 36 0 D2 ans=54 66 15 54 69 66 51 42 33 2。d ans=2 16 128 256 32 48 64 1，ds？使用=时出错。至少有一个操作数必须是标量。V1=ex pm(S)V1=51.9690 74.7366 112.1048 164.0738 V2=exp(S)V2=2.7183 7.3891 20.0855 54.5982，U1=