MATLAB概述与MATLAB环境.ppt

1、 电子发烧友 电子技术论坛,MATLAB程序语言设计,应自炉 五邑大学信息学院2007年, , 电子发烧友 电子技术论坛,主要内容,第一讲、 MATLAB 概述与MATLAB环境 第二讲、 MATLAB 语言入门基础 第三讲、 MATLAB 图形绘制基本技术 第四讲、 MATLAB 语言与现代科学计算 第五讲、 MATLAB 高级图形绘制技术 第六讲、 MATLAB 语言程序设计 第七讲、 MATLAB 图形用户界面设计 第八讲、 其他工具箱与 Simulink 第九讲、 测验与考试题, 电子发烧友 电子技术论坛,第一讲 MATLAB概述与MATLAB环境,1.1 MATLAB 语言的形成和发

2、展 1.2 MATLAB 语言的特色 1.3 MATLAB 语言的工具箱 1.4 MATLAB 的环境介绍 1.5 MATLAB 的几个基本命令 1.6 MATLAB 的一些入门基本概念 1.7 MATLAB 的联机帮助和网上资源 1.8 MATLAB 基本功能演示, 电子发烧友 电子技术论坛,1.1 MATLAB语言的形成和发展,MATLAB是MATrix LABoratory的意思，是一个交互式的数值计算软件及系统仿真软件 早期 MATLAB 基于 FORTRAN 版的 EISPACK 和 LINPACK 程序包。它们可以说是 MATLAB 语言的基础今天MATLAB仍利用了LAPACK

3、和 ARPACK，这两个软件包代表了当前矩阵算法的最新成果。, 电子发烧友 电子技术论坛,1.1 MATLAB语言的形成和发展,MATLAB 语言的首创者 Cleve Moler 教授，由MathWorks 公司推出 1984 年推出了第一个 MATLAB 的商业版本 ，1994 年推出 4.2 版本 ，1997 年推出的 MATLAB 5.0 版， 现在的最新版是7.3版。, 电子发烧友 电子技术论坛,1.2 MATLAB语言的特色,强大的数值计算功能 方便的图形绘制功能 提供有极其多的数学函数和面向应用的函数 交互功能 开放性、方便扩展 编程简单 建模与动态仿真, 电子发烧友 电子技术论坛

4、,1.2 MATLAB语言的特色,MATLAB系统包含了以下五个大的部分,MATLAB开发环境，包括命令窗，工作区，搜索路径等 MATLAB数学函数库，包括一系列数学函数 MATLAB编程语言，包括各种编程语句，程序开发 图形句柄，即MATLAB图形系统 MATLAB API，即与其他语言编程接口, 电子发烧友 电子技术论坛,1.3 MATLAB语言的工具箱, 电子发烧友 电子技术论坛,1.3 MATLAB语言的工具箱,Communications Control System Financial Toolbox Frequency Domain System Identification F

5、uzzy Logic Higher-Order Spectral Analysis Image Processing LMI Control Mapping Model Predictive Control Notebook,-Analysis and Synthesis Neural Network Optimization Partial Differential Equation QFT Control Design Robust Control Signal Processing Spline Statistics Symbolic Math System Identification

6、 Wavelet, 电子发烧友 电子技术论坛,1.4 MATLAB 的环境介绍,MATLAB桌面, 电子发烧友 电子技术论坛,命令窗是接收用户输入命令与数据的窗口，同时也提供系统菜单，让用户设置MATLAB选项、文件打开、存储、打印设置等功能。,工作区为一内存区，存储用户在命令窗和m脚本文件中所用到的所有数据变量。可用 “whos” 命令查看工作区中的所有数据。也可用 “load” 命令从文件读入数据到工作区或用 “save” 命令将工作区数据写入文件中。,1.4 MATLAB 的环境介绍, 电子发烧友 电子技术论坛,命令历史窗，可以用箭头键取出命令历史中的命令，并对该命令进行编辑，方便输入命

7、令。,启动窗，用于启动帮助，演示例子等,1.4 MATLAB 的环境介绍, 电子发烧友 电子技术论坛,帮助窗,1.4 MATLAB 的环境介绍, 电子发烧友 电子技术论坛,目录浏览窗,1.4 MATLAB 的环境介绍,工作区浏览窗, 电子发烧友 电子技术论坛,编辑与调试窗,1.4 MATLAB 的环境介绍, 电子发烧友 电子技术论坛,命令窗的数据显示格式，显示数值 4/3 1.2345e-6,1.4 MATLAB 的环境介绍,format short 1.3333 0.0000 format short e 1.3333e+000 1.2345e-006 format short g 1.33

8、33 1.2345e-006 format long 1.33333333333333 0.00000123450000 format long e 1.333333333333333e+000 1.234500000000000e-006 format long g 1.33333333333333 1.2345e-006 format bank 1.33 0.00 format rat 4/3 1/810045 format hex 3ff5555555555555 3eb4b6231abfd271, 电子发烧友 电子技术论坛,MATLAB的目录结构,1.4 MATLAB 的环境介绍, 电

9、子发烧友 电子技术论坛,MATLABBINWIN32目录,1.4 MATLAB 的环境介绍,MATLABEXTERN 目录,MATLABTOOLBOXLOCAL目录,设置MATLAB环境的 M 文件, 电子发烧友 电子技术论坛,1.4 MATLAB 的环境介绍,MATLABTOOLBOXMATLAB目录, 电子发烧友 电子技术论坛,1.5 MATLAB的几个基本命令,Intro 命令：MATLAB入门演示 demo 命令：MATLAB及工具箱演示 what 命令：查看某目录或工具箱内容 who 和 whos 命令：查看工作区内容 help 命令：帮助。help, help signal, he

10、lp fft path 命令：设置、修改或查看搜索路径, 电子发烧友 电子技术论坛,1.5 MATLAB的几个基本命令,演示界面, 电子发烧友 电子技术论坛,1.6 MATLAB的一些入门基本概念,目录结构与搜索路径,MATLAB软件包含一系列目录，每一目录为一工具箱或MATLAB的一组相关功能的函数集。,搜索路径：如前所述，MATLAB的命令或函数大部分为m文件。为使MATLAB能找到这些命令或函数，我们必需将这些命令或函数放在MATLAB的搜索路径上，这可用 path 命令来实现。这有些类似于 DOS 环境的路径功能。, 电子发烧友 电子技术论坛,1.6 MATLAB的一些入门基本概念,目

11、录结构与搜索路径,path 命令临时修改MATLAB搜索路径，下次启动MATLAB时这些修改无效。,通过修改 matlabmatlabrc.m 或 matlabtoolboxlocalpathdef.m 文件可以永久性地修改MATLAB搜索路径。,pathtool 命令以图形界面方式修改MATLAB搜索路径，这些修改可以是临时的，也可以是永久性的。,此外还有 addpath命令和 rmpath命令。, 电子发烧友 电子技术论坛,1.6 MATLAB的一些入门基本概念,命令与函数,在MATLAB命令窗输入的有命令和函数两种概念。 MATLAB命令就象一般的DOS命令一样，用空格分开后面的参数，如

12、 “demo matlab”。命令有内部命令和m文件命令两种。 MATLAB函数与一般的函数如C语言中的函数概念类似，有输入输出参数，输入参数用小括号括起来。函数也有内部函数与外部函数之分。 有些MATLAB命令实际上也是函数，但把它当命令或函数使用的方式是不同的。如：“demo matlab” 将demo 作命令使用，而 “demo(matlab) 将 demo在函数使用。, 电子发烧友 电子技术论坛,1.6 MATLAB的一些入门基本概念,脚本m文件与函数m文件,MATLAB的m文件分两大类：函数m文件和脚本m文件。,函数m文件以关键字 function起头。它的第一行一般如下所示：fun

13、ction x, y, .=fun(a, b, c, ) 函数m文件中出现的变量是局部于函数内部的，因此在MATLAB命令窗中是不可见的，除非用关键字 global 定义。,脚本m文件实际是一系列MATLAB命令的集合，它的作用与在MATLAB命令窗输入的一系列命令等效。该文件中的变量属于工作区，因此在MATLAB命令窗中也是可见的。, 电子发烧友 电子技术论坛,1.7 MATLAB的联机帮助和网上资源,命令窗的 help 命令。如 help help, help signal 等等,Html文件格式的帮助文档，需要 IE 等浏览器,Pdf 文件格式的帮助文档，需用 acrobat reade

14、r 软件,联机帮助,其他几个与帮助有关的命令： lookfor 关键词 如：lookfor decomposition what 目录名 如：what signal ver 工具箱名 如: ver matlab, 电子发烧友 电子技术论坛,1.7 MATLAB的联机帮助和网上资源,网上资源,Web Site ,Newsgroup comp.soft-sys.matlab,FTP Site ftp:/,其他网址 可以用 yahoo 等搜索工具进行搜索。, 电子发烧友 电子技术论坛,1.8 MATLAB的基本功能演示,例一：幻方矩阵, e=sum(a) e = 111 111 111 111 11

15、1 111, f=sum(b) f = 111 111 111 111 111 111, b=a b = 35 3 31 8 30 4 1 32 9 28 5 36 6 7 2 33 34 29 26 21 22 17 12 13 19 23 27 10 14 18 24 25 20 15 16 11, a=magic(6) a = 35 3 31 8 30 4 1 32 9 28 5 36 6 7 2 33 34 29 26 21 22 17 12 13 19 23 27 10 14 18 24 25 20 15 16 11, c=diag(a) c = 35 32 2 17 14 11,

16、d=diag(flipud(a) d = 4 5 33 22 23 24, g=sum(c) g = 111, h=sum(d) h = 111, 电子发烧友 电子技术论坛,1.8 MATLAB的基本功能演示,例二：二维图形绘制（曲线图 plot ）, x=0:0.05:5; y=sin(x.2); plot(x,y);, 电子发烧友 电子技术论坛,1.8 MATLAB的基本功能演示,例二：二维图形绘制（条形图 bar ）, x = -.9:0.2:2.9; bar(x,exp(-x.*x);, 电子发烧友 电子技术论坛,1.8 MATLAB的基本功能演示,例三：线性系统分析,求该系统的: 单位阶跃响应 单位冲激响应 Bode图 相位稳定裕度和幅度稳定裕度, 电子发烧友 电子技术论坛,1.8 MATLAB的基本功能演示,系统描述：, b=100*0.01 1 b = 1 100 a=conv(1 10 100,0.02 1) a = 0.0200 1.2000 12.0000 100.0000 sys=tf(b,a)