matlab第一讲Matlab基础.ppt

1、第一讲 MatLab基础,1.1MatLab简介,MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 两词的前三个 字母组合而成。,说到Matlab，可以用“大而全”三个字来描述它！它 的创始人 和 在1984年创建Mathworks公 司。,Matlab的特色：,1.功能强的数值运算 在MATLAB环境中，有超过500种数学、统计、科学及工程方面 的函数可使用。,2.先进的资料视觉化功能 。,3.高阶但简单的程序环境 作为一种直译式的程序语言，MATLAB容许使用者在短时间内 写完程序，所花的时间约为用 FORTRAN 或 C 的几分之一，而且 不需要编译(compile) 。,4.开放

2、及可延伸的架构 MATLAB容许使用者更改现存函数，甚至加入自己的函数使 MATLAB成为使用者所须要的环境。,5.丰富的程序工具箱 MATLAB的程序工具箱融合了套装前软体的优点，与一个灵活 的开放但容易操作之环境，这些工具箱提 供了使用者在特别应用 领域所需之许多函数。 现有工具箱有：符号运算（利用Maple V的计算核心执行 ）、 影像处理、统计分析、信号处理、神经网路、模拟分析、控制系 统、即时控制、系统确认、强建控 制、弧线分析、最优化、模糊 逻辑、化学计量分析。,MatLab界面,双击桌面上的图标,数据处理,max 最大值 min 最小值 mean 平均值 std 标准均方差 so

3、rt 排序 sum 元素和 cumsum 元素累积和,强大的数值运算功能,基本的数值运算 求积分 求导数 求方程的根 解线性方程组 求解常微分方程,可视化和图像处理,二维图像 三维图像（可修饰、着色） 二维动画 三维动画,画出衰减震荡曲线 及其它的包络线 t的取值范围是0,4,Matlab程序： t=0:pi/50:4*pi; y0=exp(-t/3); y=exp(-t/3).*sin(3*t); plot(t,y,-r,t,y0,b,t,-y0,:b) grid,二维图像,在指令窗command window中逐行输入以上命令，以回车健结束,可以得到,画出 所表示的三维曲面。x,y的取值范

4、围是-8,8.,Matlab程序（例子！） x=-8:0.5:8; y=x; X=ones(size(y)*x; Y=y*ones(size(x); R=sqrt(X.2+Y.2)+eps; Z=sin(R)./R; surf(x,y,Z); colormap(cool) xlabel(x),ylabel(y),ylabel(y),三维图像,在指令窗command window中逐行输入以上命令，以回车健结束,可以得到,如果觉得当前command window中的命令行过多，看起来不方便，我们可以清理一下,X0,Y0,Z0=sphere(30); X=2*X0;Y=2*Y0;Z=2*Z0; s

5、urf(X0,Y0,Z0); shading interp hold on,mesh(X,Y,Z),colormap(hot),hold off hidden off axis equal,axis off,玲珑剔透的球,shg;n=10;t=n*pi*(0:0.0005:1);x=sin(t);y=cos(t); plot(x,y,g);axis square;hold on comet(x,y,0.01);hold off,二维动画（彗星轨迹）,clf;shg,x=3*pi*(-1:0.05:1);y=x;X,Y=meshgrid(x,y); R=sqrt(X.2+Y.2)+eps;Z=s

6、in(R)./R; h=surf(X,Y,Z);colormap(jet);axis off n=12; for i=1:n rotate(h,0 0 1,25); mmm(:,i)=getframe; end movie(mmm,5,10),三维动画,1.2MATLAB命令窗口,1.2.1启动MATLAB 双击快捷方式图标或从“开始”菜单序列中选择。 呈现在我们面前的是三个窗口 command window :指令(命令)窗，可以输入命令行，并且运行 current directory:当前的路径下的m文件的目录 workspace:工作空间，显示当前内存中的变量 command histo

7、ry:显示曾经使用过的命令 这些窗口可以根据自己的需要决定显示哪个，可以在Desktop菜单 中设定。,command window :指令(命令)窗，可以输入命令行，以回车键结束即运行,current directory:当前的路径下的m文件的目录,workspace:工作空间，显示当前内存中的变量,command history:显示曾经使用过的命令,1.2.2设置工作参数,File/Preference 设置工作参数 可以设置各个窗口的字体（按自己的偏好） 其他参数一般选择默认,1.2.3 命令行,可以在command window的提示符“”后面输入 命令，一行可写入一个或多个命令，命

8、令之间用逗号或分 号隔开，如果命令尾带分号将不显示该命令的执行结果； 还可有续行（行末为）； 最后用回车提交命令。 注意： 1.如果命令结尾是分号，则指令窗中不显示结果，但是产生的变量的变化将会记入内存，即在工作空间中体现。 2.如果命令结尾是逗号或者没有标点符号，则会在指令窗中显示命令运行的结果，产生的变量变化也会记入内存。,例如：在MATLAB下进行基本数学运算，只需将运算式直接打在提示号 后面，并按入Enter键即可。MATLAB将计算 的结果以ans显示。,（2）在上述表达式输入完成后，按【Enter】键，该就指令被执行。,（3）在指令执行后，MATLAB指令窗中将显示以下结果。 an

9、s = 2,【例】求 的算术运算结果。,（1）用键盘在MATLAB指令窗中输入以下内容 (12+2*(7-4)/32,注意,我们也可给运算式的结果设定一个变量x： 求,x = 42,x = (5*2+1.3-0.8)*102/25,变量x的值可以在下个语句中调用： y= 2*x+1 y = 85,在刚才的例子中出现了 数值 变量 数值运算符号 表达式及标点符号 下面我们一一讲解 还会介绍指令窗中常用的键,1.2.4 数值,1.数值的记述 Matlab的数值采用习惯的十进制表示，可以带小数点或负号 例如：1 -1 0.01 1.3e-3（表示1.310-3） 2e3（表示2103）,2.数值显示

10、的精度 Matlab的数值通常保证小数点后四位有效 如果想显示长精度，输入format long命令，然后回车即可，这样 以后都显示小数点后15位； 如果还想恢复显示小数点后4位，输入format short命令，回车即 可。,1.2.5 变量,变量命名规则：,1.变量名的大小写是敏感（例如大写的X与小写的x不是同一个变量）。,2.变量的第一个字符必须为英文字母，而且不能超过31个字符。,3.变量名可以包含下连字符、数字，但不能为空格符、标点。,系统预定义的变量,1.2.6数值运算符号,+ 加 例：1+2 -减 1-2 *乘 2*3 /除 6/2（6除以2，结果为3） 乘方 23(2的3次方，

11、结果为8),1.2.7 表达式及标点符号,MATLAB书写表达式的规则与“手写算式”差不多相同，但要求所 有表达式都是以纯文本形式输入。,1.如果一个指令过长可以在结尾加上.（代表此行指令与下一行连续）， 例如： 1*2+3*4+5*6+7*8+9*10+11*12+. 13*14+15*16 ans = 744,2.若不想让MATLAB每次都显示运算结果，只需在运算式最后加上分号（；）即可，,如下例： y = 1034*22+35; 若要显示变数y的值，直接键入y即可： y y = 22991,3.MATLAB会忽略所有在百分比符号（%）之后的文字，因此百分比之后的文字均可视为程序的注解（C

12、omments）。,例：计算圆面积a =r2 ,半径r = 2，则可键入 r=2; % 圆半径r = 2， a=pi*r2; % 计算圆面积a a a= 12.5664,1.2.7 command window 中的常用键,键显示前个命令 键显示后个命令 Esc键（键、delete键）取消输入 Ctrl+x剪切 Ctrl+c复制 Ctrl+v粘贴,1.2.8 MATLAB常用数学函数,三角函数和双曲函数,指数函数,复数函数,【例】指令行操作过程示例。 （1）若用户想计算y1=2sin0.3cos(1+ )的值，那末用户应依次键入以下字符,又想计算y2=2cos0.3cos(1- ) ，可以简便

13、地用操作键获得指令， 具体办法是：先用键调回已输入过的指令,y1=2*sin(0.3*pi)/cos(1+sqrt(5) %注意，优先级必须用小括号()，不可以用, （2）按【Enter】键，该指令便被执行，并给出以下结果 y1 = -1.6253,y1=2*sin(0.3*pi)/cos(1-sqrt(5) ； 然后移动光标，把y1改成y2；把 sin 改成 cos ,把+改成-便可。即得 y2=2*cos(0.3*pi)/cos(1-sqrt(5) y2 = 3.5785,先用键调回已输入过的指令,然后移动光标，把y1改成y2；把 sin 改成 cos ,把+改成-便可,1.3 MATLA

14、B系统中使用帮助,1.利用help指令，所以即使身旁没有使用手册，也可以使用help指令查询不熟悉的指令或是题材之用法，例如help log,2.利用lookfor指令，它可以从你键入的关键字(key-word)（即使这个关键字并不是MATLAB的指令）列出 所有相关的题材，例如lookfor cosine, lookfor sine。,3.利用指令视窗的功能选单中的Help，从中选取 Contents（目录）或是Index（索引）。,1.4内存变量的查阅和删除,1.4.1内存变量的查阅 命令：who或者whos,1.4.2.内存变量的删除 命令：clear 用法：clear %删除所有的内存

15、变量 clear y x %删除变量y,x,1.4.3 数据文件的存取,利用save存，利用load取，使用格式如下：,save filename1%把全部内存变量保存为filename1.mat文件,save filename2 x y %把变量x,y保存为filename.mat文件,save filename2 x1 y2 -append %把变量x1,y2添加到filename2.mat文件,load filename1 %把filename.mat文件中的全部变量装入内存,load filename1 x y %把filename.mat文件中变量x,y装入内存,注意：,清除内存中所有变量,load filename1 %把filename.mat文件中的全部变量装入内存,作业,1.计算球