对于MATLAB的初步认识

1、对于MATLAB的初步认识 通过暑假一个星期的学习，我对matlab有利一个基本的认识，可以运用其来解决一些简单的问题，下面是我对于matlab的一些认识 MATLAB即Matrix Laboratory 矩阵实验室.最初是由Cleve Moler用Fortran语 言设计的，有关矩阵的算法来自Linpack和Eispack课题的研究成果；现在的MATLAB程序是MathWorks公司用 C语言开发的。MATLAB作为美国 MathWorks公司开发的用于概念设计，算法开发，建模仿真，实时实现的理想的集成环境。是目前最好的科学计算类软件。现已成为国际公认的最优秀的工程应用开发环境.而MATLA

2、B的主要应用领域有以下多种:数值分析,数值和符号计算,工程与科学绘图,控制系统的设计与方针,数字图像处理,数字信号处理,通讯系统设计与仿真,财务与金融工程等等。 作为最优秀的工程应用开发环境 ,MATLAB具有以下多种优点. 1. 容易使用2. 可以由多种操作系统支持3. 丰富的内部函数4. 强大的图形和符号功能5. 可以自动选择算法6. 与其他软件和语言有良好的对接性.相对于它的优点,MATLAB的缺点简直就算不上是缺点. 由于MATLAB是一种合成语言，因此，与一般的高级语言相比，用MATLAB编写的程序运行起来时间往往要长一些,即运行效率较低。MATLAB的费用高昂,一般的用户可能支付不

3、起它的高昂费用。但是，购买MATLAB的昂贵费用在很大程度上可以由使用它所编写的程序的价值抵消。 MATLAB基本使用方法MATLAB 7的主菜单包括File、Edit、Debug、Desktop、Window和Help菜单。可以执行的操作有New、Open、Undo、Redo、Cut、copy和Step等.其工具栏包括新建文件、打开文件、剪切、复制和粘贴等常用图标.同时，MATLAB 7的工具栏适时显示MATLAB 7的当前路径，用户还可以通过工具栏来改变当前路径 MATLAB中最简单的计算其使用方法包括直接输入法和存储变量法.其中数值运算符号包括有表示加法的+,表示减法的-,表示乘法的*

4、, 表示除法的/ , 表示乘方的. MATLAB 7的数值计算功能包括向量的运算方法和关系和逻辑运算.下边是我通过学习对数值计算功能的认识.A.a.向量的运算方法 在MATLAB 7中，生成向量最简单的方法就是在命令窗口中按一定格式直接输入。输入的格式要求是，向量元素用“ ”括起来，元素之间用空格、逗号或者分号相隔。需要注意的是，用它们相隔生成的向量形式是不相同的：用空格或逗号生成行向量；用分号生成列向量。当向量的元素过多，同时向量各元素有等差的规律，此时采用直接输入法将过于繁琐。针对该种情况 ，可以使用冒号(:) 和linspace函数来生成等差元素向量。向量的运算方法包括以下几种:向量与数

5、的加法(减法)：向量中的每个元素与数的加法(减法)运算。向量与数的乘法(除法)：向量中的每个元素与数的乘法(除法)运算。 向量与向量的加法(减法)运算：向量中的每个元素与另一个向量中相对应的元素的加法(减法)运算。 两个向量的点积等于其中一个向量的模与另一个向量在这个向量的方向上的投影的乘积.叉积的几何意义是指过两个相交向量的交点，并与此两向量所在平面垂直的向量. 向量的混合积的几何意义是它的绝对值表示以向量为棱的平行六面体的体积. b.与向量相对应的就是数组.以下就是我对于数组的一些了解.通过对数组下表的访问来实现数组寻址 ;使用sort函数对数组进行排序. 数组的运算包括数组的关系运算和数

6、组的逻辑运算.数组的关系运算通常有以下几种: 两个数通常可以用6种关系来进行描述：小于()、小于等于()、大于等于( =)、等于(= =)和不等于( =) 比较两个元素的大小时，如果结果为1，则表明关系式为真；如果结果为0，则表明关系式为假。例如关系式4+3=6(数学语言表示4与3的和小于等于6)，通过上面的叙述可知，此关系式的结果为0，标明关系式为假。而数组的逻辑运算则包括有3种逻辑运算：与(&)、或(|)和非()。“&”和“|”操作符号可以比较两个标量或者两个通解数组(或矩阵)；对于逻辑非“”是一个一元操作符。但是对于数组(矩阵)，逻辑运算是针对于数组(矩阵)中的每一个元素。同样，当逻辑为

7、真时，返回值为1；当逻辑为假时，返回值为0。在MATLAB 7中，逻辑运算通常可以用来生成只含有元素0和1的矩阵。c.多项式的形成由于在MATLAB 7中多项式是以向量的形式存储的，直接输入向量，MATLAB 7将按降幂自动把向量的元素分配给多项式各项的系数。而该向量可以是行向量，也可以是列向量 。从而便形成了多项式. 以下是一些生成多项式的方法.特征多项式的输入是这个样子的:MATLAB 7提供了poly函数，使用它可以由矩阵的特征多项式创建多项式。使用该方法生成多项式时，其首项的系数必为1 。由多项式的根逆推多项式则是这个样子的:如果已知某个多项式的根，那么，使用poly函数，可以很轻松地

8、产生其对应的多项式。 既然多项式已经生成了,那么就应该考虑多项式的四则运算了.1. 加法和减法 如果两个多项式的向量阶数相同，标准的数组加法有效。当两个多项式的向量阶数不同时，需要在低阶多项式的前边补0，使得它与相加的高阶多项式有相同的阶数。2.乘法 使用conv函数对多项式进行乘法运算。 格式为c=conv(a,b)，其中a和b为两个多项式的系数向量，c为相乘所生成的多项式的系数向量3.除法 在数值计算中，经常需要用一个多项式去除另一个多项式。在MATLAB 7语言中，使用decon函数来完成该项功能。4.求导和积分 在MATLAB 7语言中，分别使用polyder函数和polyint函数来

9、求多项 式的导数与积分B.关系和逻辑运算 说到关系和逻辑运算,就不得不说关系操作符和逻辑操作符及其功能了.下面就是MATLAB中的操作符: = 表示大于等于; 表示大于 ;= 表示等于; x=0:0.1:10; y=sin(x); z=cumsum(y)*0.1; plot(x,y,r-,x,z,k*)D.符号运算 要想对符号进行运算,首先必须定义出符号.使用sym函数定义符号变量和符号表达式 ,使用syms函数定义符号变量和符号表达式. 符号方程的生成则可以通过对以下过程的学习进行运算. %符号方程的生成 %使用sym函数生成符号方程 equation1=sym(sin(x)+cos(x)=

10、1)equation1 =sin(x)+cos(x)=1 符号矩阵的生成则可以这样进行:使用sym函数直接生成符号矩阵或用生成子矩阵的方法生成符号矩阵或由数值矩阵转换为符号矩阵. 符号矩阵及符号数组的运算与数值运算基本相同. E.MATLAB还有一个很重要的功能,那就是图形处理.以下就是一些图形处理时候会用到的函数及其功能.plot 在x轴和y轴都按线性比例绘制二维图形;plot3 在x轴、y轴和z轴都按线性比例绘制三维图形;loglog 在x轴和y轴按对数比例绘制二维图形;semilogx 在x轴按对数比例，y轴按线性比例绘制二维图形;semilogy 在y轴按对数比例，x轴按线性比例绘制二

11、维图形;plotyy 绘制双y轴图形. 绘图的一般步骤典型代码1. 准备绘图数据 如:x = 0:0.2:12;y1 = bessel(1,x);2. 选择一个窗口并在窗口中给图形定位 如: figure(1) ，subplot(2,2,1) 3. 调用基本的绘图函数 如:h = plot(x,y1,x,y2,x,y3);4. 选择线型和标记特性 如:set(h,LineWidth,2,LineStyle,-;:;-.)5. 设置坐标轴的极限值、标记符号和网格线 如:axis(0 12 -0.5 1)6. 使用坐标轴标签、图例和文本对图形进行注释 如: xlabel(Time)ylabel(A

12、mplitude)7. 输出图形 如: print -depsc -tiff -r200 myplot 一般情况下我们都是绘制二维曲线图,二维曲线图在MATLAB 7中的绘制是最为简便的。如果将X轴和Y轴的数据分别保存在两个向量中，同时向量的长度完全相等，那么可以直接调用函数进行二维图形的绘制。在MATLAB 7中，使用plot函数进行二维曲线图的绘制。 例如下: x= 0:0.01:10; y=tan(x); plot(x,y) 学会了二维曲线图的绘制,还是有必要学习一下极坐标图形的绘制.MATLAB提供了polar函数来在极坐标下绘制图形 ： 例如: x= 0:0.01:10; y1=sin(x); y2 = cos(x-2.5); polar(y1,y2,-r+) 有时候我们需要在一个文件中生成多个文件以便进行比较.而subplot函数 可以实现多个图形的绘制.以下就是在一个文件中生成两个图形的例子 x = 0:.1:20; subplot(2,2,1) plot(x