MATLAB教程简介.ppt

1、欢迎学习，微机应用软件，课程表：1。MATLAB入门32课时2。数据和图像处理(Origin，Photoshop) 4课时，参考编号：1。MATLAB与科学计算(第二版)王默然电子工业出版社2。计算机在材料科学中的应用徐新华机械工业出版社Matlab数学物理方程的求解与可视化彭芳林清华大学出版社研究要求：1。准备1 2。独立编程。第一章MATLAB简介MATLAB是英语矩阵实验室的缩写，是国际公认的科学技术领域最好的应用软件和开发环境。在欧美大学，MATLAB已经成为线性代数、自动控制理论、数据统计、数字信号处理和图形处理等高级课程的基本数学工具，是理工科本科生、硕士和博士生必须掌握的基本技能

2、。在设计和研究单位以及工业部门，MATLAB已经超越了实验室，被广泛用于研究和解决具体的工程问题。中国的一些重点大学已经成为理工科学生的必修或选修课程。现在，Matlab已经成为一系列产品：在主包中有数百个高度优化的内部函数。工具箱分为两类：功能工具箱主要用于扩展MATLAB的数值分析、矩阵运算、数字信号处理、符号计算、图形建模与仿真、文字处理以及与硬件实时交互的功能。这个工具包可以用于许多学科。本课题工具箱专业性很强，如：控制系统工具箱、通信工具箱、图像处理工具箱、统计工具箱、偏微分方程工具箱、MATLAB语言功能：1。强大的数值计算功能、绘图功能和符号计算功能。数值计算的主要内容：矩阵的生

3、成和保存、数值矩阵代数、幂运算和分解、数组运算、多项式和有理分式运算、数学统计分析、差分和数值导数，用于寻找积分和微分方程的数值解和函数。在这种环境下，所解决问题的Matlab语言表达形式与其数学表达形式相同，因此没有必要按照传统方法编程。利用MATLAB，我们可以方便地绘制2D和三维曲线和三维曲面，并可以标记图形和坐标，控制坐标，叠加图形，设计视角和照明，精细色彩控制和绘制动画。Matlab语言的特点：2 .用户方便，句子简单，内涵丰富。MATLAB是科学和工程计算的高级语言，它允许以数学形式编程。Matlab语言是一种解释执行的语言，它灵活方便，调试手段丰富，调试速度快，学习时间少。集成编

4、辑、编译、链接和执行。它可以在同一个屏幕上灵活操作，快速消除输入程序中的书写错误、语法错误甚至语义错误，从而加快用户的编程、修改和调试速度。Matlab语言的特点：3 .最受欢迎的特征是开放性。除了内部函数，所有的MATLAB主包文件和工具包文件都是可修改的源文件。用户可以修改源文件或添加自己的文件来形成新的专用工具包。Matlab的高级版本已经逐渐扩展到科学和工程计算的其他领域。因此，在不久的将来，它将真正成为“通用微积分论文”的科学算法语言。1 . 1 . 1 MATLAB的操作界面，1。操作桌面窗口和菜单项；工具栏；命令窗口命令窗口；发射台工作目录窗口；【命令历史】命令记录窗口；工作区内

5、存空间窗口；当前目录当前工作目录窗口；Matlab操作窗口，接受命令窗口，2。指令窗口2*sin(pi/3) 5*i -22/3的数值计算演示自由落体球与地面非弹性碰撞的运动轨迹，演示3演示MATLAB的基本功能，3。指令窗口操作注意事项如何更改数字属性和字体、指令和变量名应区分大小写，并应指定输出变量名的通用符号；不显示结果的命令继续到下一行，重新调用上一行命令，并重新调用下一行命令，1.1.2联机帮助1。帮助系统命令帮助命令名称，2。在内存中列出变量名的通用命令，在内存中列出变量名及其属性的类型显示指定文件的内容，清除内存，Matlab函数显示，示例1:求解线性方程，在Matlab命令窗口

6、中输入命令：a=2，3，-1；8，2，3；45，3，9；b=2；4 .23；X=inv(a)*b x1=ab，示例2:绘制正弦曲线和余弦曲线，并在命令窗口中输入命令：x=0:0.53360360 * pi/180；%x是从00到3600，并转换为弧度图(x，sin(x)，x，cos(x)%。画正弦曲线和余弦曲线。示例3:输入10名学生的分数，并按升序排序。在命令窗口中输入命令：g=输入(请输入学生成绩：)排序(g)请输入学生成绩： 65 78 96 98 91 84 79 83 74 81，1.2矩阵和表达式1.2.1数据、变量名、运算符和表达式1。数据格式：10的幂是e加上正数和负数：1.0

7、62e-20 6.022e23数字后面直接跟I或j表示虚数：3.14i53i2.算术运算符：*/() sqrt()关系运算符：逻辑运算符：and，or，not，示例1: 64 * 32ans=42，x=(5cos(47 * pi/180)/(1 sqrt(7)-2i)，示例2:计算表达式的值并将结果赋给变量x，4，variables。命名规则以字母开始，然后是字母、数字、下划线等。但不能区分大小写Abc示例：MYvar12，12Myvar _，MY_Var12，_MyVar12，保存和查询所有变量都保存在工作区中。谁有疑问，清楚清楚。MATLAB的保留常数ans预置计算结果变量名I或j虚单位e

8、ps正最小值=2.2204e-16 inf值，如1/0 pi 3.1415926 NaN不确定值，如0/0，/，5，函数，构建函数，有三种方法：内联指令构建在线函数构建用符号变量构建用m文件构建内联指令函数名=内联(函数内容，独立变量列表)，例如：构建一个函数ff=cos2x2用参数x，并试图得到x3处的函数值，ff=内联(cos (x2) 2theta，x，theta)，ff (3，2.1)，常用函数： abs绝对值sqrt平方根exp指数对数自然对数正弦cos余弦tan正切asin反正弦sinh双曲正弦特殊函数：bessel贝塞尔函数gamma函数，如果函数值是一系列数字或变量是向量，则该

9、函数可以矢量化。方法1:使用指令矢量化aaa=矢量化(ff)，方法2:使用运算符fff=内联(cos(x . 2). 2，x，)fff=内联函数：fff (x，)=cos(x . 2). 2，当x=3 . 03 . 1 3 . 2 3 . 3 3 . 4 3 . 5 3 . 6 3 . 7 3 . 8 3 . 9 4 . 0，x=3:0.133604a时，找到相应的函数值，数据分类：标量、矢量、矩阵和数组)，B=16 3 2 135 10 11 8；9 6 7 12；4 15 14 1b=16 3 2 13 5 10 11 8 9 6 7 12 4 15 14 1，a=1 2，6 9 8a=1

10、 2 6 9 8，使用矩阵编辑器！方法二：由Matlab的指令功能生成。零零矩阵一矩阵全元素1眼恒等式矩阵和均匀分布的随机数矩阵幻幻方矩阵随机n维正态分布随机数矩阵单元空矩阵矩阵矩阵对角矩阵或行向量等间距向量对数空间从对角元素linspace中提取，Diag(a，K) k=o是主对角线，k 0在主对角线上，k 0在主对角线下，z=零(2，4)z=0 000 000 000 000， f=5 * ones，3) f=5 555 555，r=randn (4，4)R=-0.4326-1.1465 0.3273-0.5883-1.6656 1.1909 0.1746 2.1832 0.1253 1.

11、1892-0.1867-0.1364 0.2877-0.0376 0.7222 diag(a) ans=1 0 0 0 3 0 0 0 5，diag(a，-1)ans=0 0 0 1 0 0 0 3 0 0 0 5 0，diag(a，1)ans=0 1 0 0 0 3 0 0 0 5 0 0 0 0，magic(3) ans=8 1 6 3 5 7 4 9 2，eye(3)ans=1 0 0 1 0 0 0 0 1， linspace(2，5，6)ans=2.0000 2.6000 3.2000 3.8000 4.4000 5.00000，cell(3) ans=，Magic(n)是一个n维矩

12、阵，元素1和n2之间的行、列和对角线的总和相等。 操作：1 .计算表达式的值，并将结果赋给变量x；3.用1到10之间等间距的8个数字建立一个行向量。4.使用帮助指令查询cumsum指令的用法，构建一个33的矩阵，并使用cumsum指令查找每一列中元素的累计和。5.调用演示窗口，选择每个项目，阅读窗口描述，浏览MATLAB的基本功能。再见，欢迎学习，微机应用软件，1.2.2矩阵，1。定义矩阵法1:直接输入法2:利用Matlab指令函数生成等间距向量林空间(x1，x2，N)并生成行向量对数空间(x1，x2，N)生成一个包含从10 x1到10 x2的N个数据的向量；2.确定矩阵元素；3.修改矩阵；1

13、.2.3 .符号变量；1.2.4 .其他数据结构；2.识别矩阵元素。标识元素是指标识某一行或某一列的元素，例如：A=16 3 2 13 5 10 11 8 9 6 7 12 4 15，A(2，3)或A(10)，注意：A .当查找矩阵元素A(i，j)时，如果I，j超过矩阵的行数和列数，将显示错误消息。b .当存储元素A(i，j)时，如果I，j超过矩阵的行数和列数，矩阵将自动展开，没有输入的元素将被填充为零。，1.2.2矩阵，冒号运算符，用法1:生成向量，矩阵M=1:10%行向量m=12345678910，步长1，b=03360pi/43360pi%行向量b=0.7854 1.5708 2.用法2

14、:它表示矩阵的一部分或行或列的所有元素，例如：矩阵的jth列小知识：end表示最后一个元素，例如：A(end，j) End)矩阵A的第I行中的最后一个元素，M的第十个元素和第四个元素(10:-1:4) %M是反相的ans=10 9 8 7 6 5 4？ a(结束，)，3。修改要合并的矩阵，a (2:233606)=a=1 7 6？B1=b (1:23360end，)，逻辑下标，可使用具有逻辑运算功能的指令过滤数据。x=2.1 1.7 1.6 1.5 nan 1.9 1.8 1.5 5.1 1.8 1.4 2.2 is inite(x)%判断元素是否为有限数ans=1 111 01 11 11 1x=x(有限(x)，有限数取值，非数或无限数去掉。X=x(绝对值(x-平均值(x)=2 *标准差(x)绝对值平均值标准差，4。矩阵运算指令和算符指令，标量函数对矩阵中的每一个元素，如sin(A)矢量