一.MATLAB环境.ppt

1、一.MATALB环境,MATLAB 环境,MATLAB简介 MATLAB 的安装和启动 MATLAB 的通用操作界面窗口 指令窗口(Command Window) 历史指令窗口(Command History) 当前目录浏览器窗口(Current Directory Browser) 工作空间浏览器窗口(Workspace Browser) 数组编辑器窗口(Array Editor) M文件编辑调试器窗口(EditorDebugger) 交互界面分类目录窗口(Launch Pad) 帮助导航浏览器窗口(Help NavigatorBrowser）,MATLAB 环境(续),MATLAB 的帮助

2、系统 MATLAB 的其他管理 MATLAB的数值、变量和表达式,1.1 MATLAB简介,MATLAB(Matrix Laboratory)是MathWorks公司开发科学与工程计算软件；广泛应用于自动控制、数学运算、信号分析、计算机技术、图像信号处理、财务分析、航天工业、汽车工业、生物医学工程、语音处理和雷达工程等行业；国内外高校和研究部门科学研究的重要工具；MATLAB 已成为数学计算工具方面事实上的标准，从2006年开始每隔半年升级一次。,1.1.1 MATALB的功能和特点,1功能强大 （1）运算功能强大 MATLAB的数值运算要素不是单个数据，而是矩阵，每个元素都可看作复数，运算包

3、括加、减、乘、除、函数运算等； 通过MATLAB的符号工具箱，可以解决在数学、应用科学和工程计算领域中常常遇到的符号计算问题。,1.1.1 MATALB的功能和特点（续）,(2) 功能丰富的工具箱大量针对各专业应用的工具箱的提 供，使MATLAB适用于不同领域。 (3) 文字处理功能强大MATLAB的Notebook为用户提供了强大的文字处理功能，允许用户从Word访问MATLAB的数值计算和可视化结果。,1.1.1 MATALB的功能和特点（续）,2人机界面友好，编程效率高语言规则与笔算式相似，命令表达方式与标准的数学表达式非常相近。 以解释方式工作，键入算式无需编译立即得出结果，若有错误也

4、立即做出反应，便于编程者立即改正。,1.1.1 MATALB的功能和特点（续）,3强大而智能化的作图功能工程计算的结果可视化，使原始数据的关系更加清晰明了； 多种坐标系； 能绘制三维坐标中的曲线和曲面。,1.1.1 MATALB的功能和特点（续）,4可扩展性强包括基本部分和工具箱两部分，具有良好的可扩展性，工具箱可任意增减。 5. Simulink动态仿真功能MATLAB的Simulink提供了动态仿真的功能，用户通过绘制框图来模拟一个线性、非线性、连续或离散的系统，通过Simulink能够仿真并分析该系统。,1.1.2 MATLAB工具箱,MATLAB由基本部分和功能各异的工具箱组成。 基本

5、部分有数百个内部函数，是MATLAB的核心，工具箱是扩展部分。 工具箱是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集，用于解决某一方面的专门问题或实现某一类的新算法，根据功能不同，有通用工具箱和专业工具箱之分。,1.1.2 MATLAB工具箱（续）,通用工具箱用来扩充其符号计算功能、可 视建模仿真功能及文字处理功能等，如： 符号数学工具箱（Symbolic Math Toolbox）、动态仿真工具箱（Simulink Toolbox）、优化工具箱（Optimization Toolbox）等。,1.1.2 MATLAB工具箱（续）,专业工具箱专业性比较强， 主要有： 控制系统工具箱(Contro

6、l System Toolbox)、 系统辨识 工具箱(System Identification Toolbox)、 信号处理 工具箱(Signal Processing Toolbox)、 神经网络工具 箱(Neural Network Toolbox)、模糊逻辑控制工具箱 (Fuzzy Logic Toolbox)、小波工具箱(Wavelet Toolbox)、模型预测控制工具箱(Model Predictive Control Toolbox)、通信工具箱(Communication Toolbox)、 图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)、 频域系统辨识

7、工具箱(Frequency System Identification Toolbox)、 偏微分方程工具箱 (Partial Differential Equation Toolbox)、 财政金 融工具箱(Financial Toolbox)、统计工具箱 (Statistics Toolbox) 等。,1.2 MATLAB的安装和启动,1.2.1 MATLAB的安装,MATLAB组件的选择窗口,安装界面上第4栏“Select products and/or documentation”是对MATLAB组件的选择,1.2 MATLAB的安装和启动（续）,必须选取的组件：MATLAB（核心组件

8、） 常用通用工具箱：Symbolic Math(符号数学工具箱) 其它通用工具箱：Simulink（动态仿真工具箱）、Optimization（优化工具箱） Matlab Compiler、Matlab C/C+ Math Library、 Matlab C/C+ Graphic Library 常用专业工具箱： Control System（控制系统工具箱）、 Communication（通信工具箱)、 Signal Processing（信号处理工具箱） Image Processing（图像处理工具箱）等等。,1.2 MATLAB的安装和启动（续）,注意： 1）安装完成后，会提示运行rt

9、wintgt-setup,安装实时 Windows对象核心。 2）MATLAB 可以和WORD无缝连接，具体做法是通过运行notebook-setup指令。安装notebook后，WORD 中增加文件模板m-book。用户可在WORD文档中嵌入可执行的MATLAB命令。 3）MATLAB编译器使得MATLAB的运行速度加快，并且可以和C/C+程序兼容。安装时需要C/C+编译器的支持。安装命令有mex-setup和mbuild-setup，并且需要考虑一些库函数的连接问题。,1.2.2 MATLAB的启动,（1）点击桌面快捷方式启动。 （2）运行MATLAB安装目录的快捷启动图标。注：两个快捷方

10、式均指向位于MATLAB安装目录 下的binwin32文件夹中的执行程序 matlab.exe。,1.2.2 MATLAB的启动(续),启动后MATLAB默认的操作界面有3个上层窗口：指令窗 口、历史指令窗口、工作空间浏览器窗口,工作空间浏览器,指令窗口,历史指令窗口,当前目录浏览器,当前工作目录设定,开始按钮,切换按钮,1.3 MATLAB的通用操作界面窗口,MATLAB的操作界面是一个高度集成 的工作界面，它的通用操作界面包括 八个常用的窗口，另外，从MATLAB6.5版开始增加了“Start”开始按钮。,1.3.1 指令窗口（Command Window）,在指令窗口中可键入各种MATL

11、AB的指令、 函数和表达式，并显示除图形外的所有运 算结果。 （1）指令窗口单独显示：选择菜单 “View”“Undock Command Window ”； （2）单独的指令窗口返回MATLAB界面：选择指令窗口的菜单“View”“Dock Command Window”命令。,1.3.1 指令窗口（Command Window）（续）,1.指令窗口的显示方式： 指令窗口中的每个指令行前会出现提示符“”。 指令窗口内显示的字符和数值采用不同的颜色，在默认情况下，输入的指令、表达式以及计算结果等采用黑色字体； 字符串采用赭红色；“if”、“for”等关键词采用蓝色 。,1.3.1 指令窗口（C

12、ommand Window）（续）,1.指令窗口的显示方式： 例 在指令窗口中输入不同的数值和语句，并查看其显示方式。 %MATLAB指令窗口的字符和数值的不同颜色显示 a=12.5 b=Hello if a0 c=5 ,end,1.3.1 指令窗口（Command Window）（续）,2.指令窗口中指令行的编辑MATLAB指令窗口不仅可以对输入的指令进 行编辑和运行，而且可以对已输入的指令 进行回调、编辑和重运行。,1.3.1 指令窗口（Command Window）（续）,3. 指令行中的标点符号,注意：以上的符号一定要在英文状态下输入，因为MATLAB不能识别中文标点,4.数值计算结果

13、的显示格式及设置,默认显示格式为：当数值为整数，以整数显示； 当数值为实数，以小数点后4位的精度近似显 示，即以“短(Short)”格式显示；如果数值的有 效数字超出了这一范围，则以科学计数法显示结 果。 注意：数值的显示精度并不代表数值的存储精 度，MATLAB实际的存储和运作都是以双精度进 行的。,4.数值计算结果的显示格式及设置,显示格式设置： 选择菜单“File”“ Preferences”，则会出现参数设置对话框 。该修改永久有效，除非再次修改。 直接在命令窗口中输入 “format” 命令来进行数值显示格式的设置。该修改仅对当前指令窗有效。,5.指令窗的常用控制命令,1.3.2 历

14、史指令窗口和实录指令,1.历史指令窗口(Command History) 历史指令窗口记录用户在MATLAB指令窗口输入过的所有指令行（包括开启时间）。 历史指令窗口位于操作桌面的左下侧，也可切换成独立窗口和嵌入窗口。 历史指令窗可用于单行或多行指令的复制和运行、生成M文件等。,1.3.2 历史指令窗口和实录指令（续）,1.3.2 历史指令窗口和实录指令（续）,2. 实录指令diary实录指令diary能产生“日志”文件：MATLAB会把diary指 令后的所有指令、计算结果、提示信息等记录为ASCII文 件保存在当前目录下，可用文本编辑器打开。 （1）把将要存放“日志”文件的目录设置成当前目

15、录； （2）运行指令diary MyDiary.txt。此后指令窗中的所有内容均记录在内存中； （3）运行关闭记录指令diary off，则内存里保存的所有内容就全部记录在当前目录下名为MyDiary.txt的文件中。,1.3.2 历史指令窗口和实录指令（续）,3. 实录指令diary与历史指令窗口的区别 （1）历史指令窗口只保存在指令窗口中运行过的指令行以及MATLAB每次开启的时间。 （2）实录指令diary则保存所有出现在指令窗口中的信息，包括指令行、计算结果、出错信息、帮助信息等等。,1.3.3当前目录浏览器窗口,缺省情况下，当前目录浏览器位于MATLAB桌面的左上方的后台。点击标签（

16、Current Directory）即可在前台看到当前目录浏览器。 当前目录浏览器同样可通过切换按钮或菜单“View”进行独立窗口和嵌入窗口的切换。 缺省情况下，当前目录浏览器没有M和MAT文件描述区。 改变当前目录浏览器外表：选择菜单“file” “ Preferences” 勾不同条目。,当前目录设置区,文件详细列表,M或MAT文件描述区,1.3.3当前目录浏览器窗口（续）,1.默认当前工作目录 如果是通过单击Windows桌面上的MATLAB图标启动，则启动后的默认当前目录是“matlabwork”，该目录允许存放用户文件；如果MATLAB的启动是由M-book文件触发或由单击“matl

17、abbinwin32”目录下的“matlab.exe”触发，则默认当前目录是“matlabbinwin32”，尽量不要在此目录存放用户文件。,1.3.3当前目录浏览器窗口（续）,2. 当前目录的设置把用户目录设置成当前目录的方法有两种： （1）在当前目录设置区设置。在上图中或MATLAB界面工具栏的右边都有当前目录设置区， 可以在“设置栏”中直接填写待设置的目录名。 （2）通过命令设置 ： cd %显示当前目录cd 目录 %指定当前目录cd %指定上一级目录为当前目录 注意：以上设置的当前目录只在当前开启的MATLAB环境 中有效，重新启动MATLAB后，以上操作必须重新进行。,3.文件列表区

18、的使用,1.3.4 工作空间浏览器窗口,缺省情况下，工作空间浏览器（或称内存浏览器）位于MATLAB桌面左上方的前台。工作空间浏览器窗口用于显示所有MATLAB工作空间中的变量名、数据结构、类型、大小和字节数。 可以对变量进行观察、编辑、提取和保存。,1.3.4 工作空间浏览器窗口（续）,如在指令窗中输入以下指令： a=12.5 b=Hello c=1 2;3 4;5 6 则工作空间浏览器窗口如图所示。,1.工作空间浏览器主要功能如下页所示：,2.通过命令管理变量,who:查阅MATLAB内存变量变量名 who Your variables are: a b c whos:查阅MATLAB内存

19、变量变量名、大小、类型和字节数 whosName Size Bytes Classa 1x1 8 double arrayb 1x5 10 char arrayc 3x2 48 double arrayGrand total is 12 elements using 66 bytes,2.通过命令管理变量（续）,clear: 删除工作空间中的变量 clear a who Your variables are:b c exist(X) : 查询工作空间中是否存在某个变量 i=exist(X) %查询工作空间中是否有X变量,i=1 ：表示存在一个变量名为X的变量；i=2 ：表示存在一个名为X.m的

20、文件；i=3 ：表示存在一个名为X.mex的文件；i=4 ：表示存在一个名为X.mdl文件；i=5 ：表示存在一个名为X的内部函数； i=0 ：表示不存在以上变量和文件。,2.通过命令管理变量（续）,save: 把工作空间中的数据存放到MAT数据文件 save FileName 变量1 变量2 参数 %将变量保存到文件中 FileName为MAT文件名，可不带扩展名； 变量1、变量2可以省略，省略时则保存工作空间的所有变量； 参数为保存的方式，有-ASCII、-append等方式。save FileName1 %把全部内存变量保存为FileName1.mat文件 save FileName2

21、a b %把变量a，b保存为FileName2.mat文件 save FileName3 a b -append %把变量a，b添加到FileName3.mat文件中,2.通过命令管理变量（续）,load: 从数据文件中取出变量到工作空间load FileName 变量1 变量2 变量1、变量2可以省略，省略时则装载所有变量。 load Filename1 %把FileName1.mat文件中的全部变量装入内存 load FileName2 a b %把FileName2.mat文件中的a，b变量装入内存,1.3.5 数组编辑器窗口,打开选择数组编辑器窗口：选中数组变量后点击“Open”菜单或

22、者双击该变量。 利用数组编辑器可以输入大数组。 如在指令窗中创建变量“c=1 2;3 4;5 6”则 “Array Editor”数组编辑器窗口为：,在“Numeric format”栏中改变变量的显示类型。在“Size”、 “by”栏中改变数组的大小。逐格修改数组中的元素值。,1.3.6 M文件编辑调试器窗口,启动M文件编辑调试器窗口的方法：单击MATLAB界面上的 图标，或者单击菜单“File”“New”“M-file”，可打开空白的M文件编辑器。 单击MATLAB界面上的 图标，或者单击菜单“File”“Open”，在打开的“Open”对话框中填写所选文件名，单击“打开”按钮，就可出现相

23、应的M文件编辑器。用鼠标双击当前目录窗口中的M文件(扩展名为.m)，可直接打开相应文件的M文件编辑器。,1.3.6 M文件编辑调试器窗口,例如打开了一个“Ex0101.m”文件的M文件编 辑调试器窗口：,菜单项Debug和Breakpoint可完成M文件的调试功能。,1.3.7 交互界面分类目录窗口,交互界面分类目录窗口打开方法：单击菜单“View” “ Launch Pad”便可 得到以树状结构显示的MATLAB的所有交互 界面。 单击MATLAB条目时得到的界面如下页所示：,1.3.7 交互界面分类目录窗口,双击树状结构上的分类图标即可得相应界面： （1）双击应用条目“Import Wiz

24、ard”、“Profiler”和“GUIDE”，就出现相应的界面窗口。 （2）双击“Help” 条目，就打开帮助文件出现帮助导航浏览器窗口。 （3）双击“Demos”条目，就出现帮助导航浏览器窗口的Demos选项卡。 （4）双击“Product Page (Web)”条目，就会上网连接支持网站的相应产品页面。,1.3.8 帮助导航浏览器窗口,帮助导航/浏览器详尽展示由超文本写成 的在线帮助。,打开帮助导航浏览器窗口：单击工具栏的 图标；选择菜单“View”“Help”；选择菜单“Help”“MATLAB Help” 。,1.3.9 开始按钮,开始按钮是从MATLAB6.5开始增加的快捷功能，点

25、击该按钮出现的菜单与交互界面窗 口（Launch Pad）类似。,开始按钮作为一个快捷按钮可以打开前面提到的所有窗口。,“开始”按钮,1.4 MATLAB的帮助系统,MATLAB的帮助方式有很多种，用 户可以通过快捷方便的帮助系统来迅 速掌握MATLAB的强大功能。,1.4.1 帮助导航浏览器窗口,1. Contents选项窗口 “Begin Here”是主要简介MATLAB的特点、内容和方法。“Release Notes For Release R13” 是专门介绍版本升级的变化。“Installation”是介绍各种环境下的安装方法。“MATLAB”下的各条目是最常使用的。,介绍MATLA

26、B的特点内容和方法,专门介绍版本升级的变化,介绍各种环境下的安装方法,帮助导航器,帮助浏览器,1.4.1 帮助导航浏览器窗口（续）,“Getting Started”是对MATLAB的环境、图形和编程进行简单介绍； “Examples”则是较全面进行举例； “Development Environment”介绍了MATLAB的工作环境，有较综合的计算实例； “Mathematics ” 是详细介绍MATLAB的数学运算； “Programming and Data Types”介绍M文件编程和数据类型； “Graphics”介绍绘图功能和图形用户界面设计； “Printable Documen

27、tation”则是给出可打印的PDF文件列表等等,1.4.1 帮助导航浏览器窗口（续）,2.Index选项窗口 Index选项窗口是MATLAB提供的术语索引 表，可以查找命令、函数和专用术语等。3.Search选项窗口 Search选项窗口是通过关键词来查找全文 中与之匹配的章节条目。,1.4.1 帮助导航浏览器窗口（续）,4.Demos选项窗 Demos选项窗口用来运行MATLAB提供了Demo5.Favorites选项窗口 Favorites选项窗口罗列用户自己以前所 做的读书标记(或称书签)，以供今后查阅 方便。,1.4.2.通过指令实现帮助,Help: 显示MATLAB命令和M文件的

28、帮助信息 help %列出所有主要的帮助主题，每个帮助主题与MATLAB搜索路径的一个目录名相对应 help topic %给出指定主题的帮助，主题可以是函数、目录或局部路径。,1.4.2.通过指令实现帮助（续）,2.Lookfor: 在所有的帮助条目中搜索关键字，常用来查找具有某种功能而不知道准确名字的命令。 lookfor topic % 把在搜索中发现与关键字相匹配的所有M文件的H1行(第一行注释)都显示出来 lookfor topic all %在所有M文件中搜索关键字,1.4.2.通过指令实现帮助（续）,3.Helpwin/ helpdesk/ helpbrowser ： 打开并显示

29、帮助导航浏览器窗口helpwin topic %打开帮助导航浏览器 窗口显示指定的主题信息,1.4.3 PDF帮助,MATLAB 6.5把帮助导航浏览器中的部分内容制 作成了PDF文件，并分类存放在 “matlab6p5helppdf-doc”文件夹中。 可直接在资源管理器中双击相应的pdf文件打开所需文件； 也可在“帮助导航/浏览器”中，用鼠标展开相应主题的目录树，打开该目录下的“Printable Documentation”,通过其中的超级链接，打开相应的pdf文件。,1.4.4 其他帮助,1.Demos演示帮助Demos演示界面操作非常方便，为用户提供了图文并茂 的演示实例。演示程序是

30、一个很好的学习过程，可以作 为对MATLAB功能的浏览。 打开Demos的方法： (1)直接在指令窗运行指令demo； (2)选择菜单“View” “Launch Pad”，再在交互界面分类 目录窗口双击所需主题下的Demos图标； (3)单击快捷按钮start按钮下的Demos图标； (4)选择菜单“Help” “Demos”。,1.4.4 其他帮助(续),2.通过Web查找帮助信息MathWorks公司提供了技术支持网站，通过该网站用户 可以找到相关MATLAB的书籍介绍、MATLAB使用建议、常 见问题解答和其他MATLAB用户提供的应用程序等。 当用户计算机与Internet连接后，通

31、过以下操作即可接 通网点： （1）在操作界面选择菜单“Web” “Technical Support Knowledge Base”； （2）在帮助导航器（Help Navigator）的目录窗（Contents）中，用鼠标点击所需主题使其展开，再双击Product Page（Web）网点产品页。,1.5 MATLAB的其他管理,1.5.1 MATLAB用户文件格式 1.程序文件 程序文件即M文件，其文件的扩展名为.m，包括主程序 (脚本文件）和函数文件，M文件通过M文件编辑调试器 生成。MATLAB的各工具箱中的函数大部分是M文件。 2.数据文件 数据文件即MAT文件，其文件的扩展名为.ma

32、t，用来保 存工作空间的数据变量，数据文件可以在工作空间浏览 器中进行相应操作或通过在指令窗口中输入“save”、 “ load”指令实现数据的存取。,1.5.1 MATLAB用户文件格式,3.可执行文件 可执行文件即MEX文件，其文件的扩展名为.mex，由MATLAB 编译器对M文件进行编译后产生，其运行速度比直接执行M文 件快得多 。4.图形文件图形文件的扩展名为.fig，可以在“File”菜单中创建和打开 也可由MATLAB的绘图命令和图形用户界面窗口产生。,1.5.1 MATLAB用户文件格式,5.模型文件 模型文件扩展名为.mdl，是由Simulink工 具箱建模生成的。另外，还有仿

33、真文件.s 文件。,1.5.2 MATLAB搜索路径,MATLAB把存放所有文件的目录按优先次序设计为搜索路径上的各个节点，当用户从指令窗输入某个指令X时，MATLAB就沿搜索路径依次从各目录上搜索所需调用的文件、函数、数据。 当用户有多个目录需要同时与MATLAB交换信息时，必须将这些目录添加到MATLAB搜索路径上，使得这些目录中的文件和数据能够被调用。其中用来存放运行中产生的文件和数据的目录必须设置成当前目录。,1.5.2 MATLAB搜索路径,1. MATLAB的基本搜索过程 在MATLAB内存中进行检查，检查X是否为工作空间的变量或特殊变量； 检查X是否为MATLAB的内部函数(Bu

34、ilt-in Function)； 在当前目录上，检查是否有名为“X.m”或“X.mex”的文件存在； 在MATLAB搜索路径的所有其他目录中，检查是否有名为“X.m”或 “X.mex”的文件存在； 如果都不是，则MATLAB发出错误信息。,注意：命令“exist”、 “which”和“load”执行时也都遵循MATLAB搜索步骤的先后次序。,2.MATLAB搜索路径的扩展和修改,利用设置路径对话框修改搜索路径在MATLAB界面选择菜单“File”“Set Path”命令或在指令窗口运行“pathtool”指令。 通过“Add Folder”和“Add with Subfolders”按钮打开

35、浏览文件夹窗口来添加搜索目录。,注意：如果希望永久修改搜索路径，则应在修改结束后选择save按键。,2.MATLAB搜索路径的扩展和修改,利用path命令设置搜索路径 path (path, 新增目录) ： 在MATLAB的搜索路径的末尾添加新增目录 path(新增目录 ，path)：在MATLAB的搜索路径的首端添加新增目录 注意：Path指令只在当前MATLAB环境有 效，重新启动MATLAB后需重新设置。,1.5.3文件管理命令,1.What：列出当前目录下的M、MAT、MEX文件清单 2.dir：列出指定目录下的文件和子目录清单dir 目录名 %列出指定目录下的文件和子目录清单 3.t

36、ype 文件名： 显示指定M文件的内容 4.which 文件名 ：指出M文件、MEX文件、工作空间变量、内置函数或Simulink模型所在的目录,1.5.3文件管理命令（续）,5.matlabroot ：返回安装MATLAB的根目录matlabroot ans = C:MATLAB6p56. diary：把当前命令窗口中的所有内容(命令、计算结果等)保存到日志文件中diary (file) %使用指定文件名创建日志文件diary off %暂停执行diary命令diary on %恢复执行diary命令并使用当前的文件名,1.5.4 退出MATLAB,要想退出MATLAB环境，可以使用以下任何

37、 一种方式： （1）直接单击MATLAB的命令窗口的 按钮。 （2） 在MATLAB的命令窗口输入“exit”命令。在MATLAB的命令窗口输入“quit”命令。,1.6 MATLAB的数值、变量和表达式,1.6.1 数据类型 数据类型包括：数值型、字符串型、元胞型、结构 （架）型等 数值型有双精度型(Double)、单精度型和整数类 整数类有无符号类(uint8、uint16、uint32、uint64)和符号类整数(int8、int16、int32、int64)。,1.6 MATLAB的数值、变量和表达式,1. 数值的表达方式 可以用带小数点的十进制形式直接表示 用科学计数法 数值的表示范

38、围是10-30810308 例如：-2、5.67、2.56e-56(表示2.5610-56)、4.68e204(表示4.6810204),2. 矩阵和数组的概念,在MATLAB的运算中，经常要使用标量、向量、矩阵和数 组，这几个名称的定义如下：标量：是指11的矩阵，即为只含一个数的矩阵。 向量：是指1n或n1的矩阵，即只有一行或者一列 的矩阵。 矩阵：是一个矩形的数组，即二维数组，其中向量和标量都是矩阵的特例，00矩阵为空矩阵()。 数组：是指n维的数组，为矩阵的延伸，其中矩阵和向量都是数组的特例。,3. 复数,MATLAB用特殊变量“i”和“j”表示虚数的单位。 复数运算不需要特殊处理，可以

39、直接进行。 复数表示法： z=a+b*i或z=a+b*j z=a+bi或z=a+bj(当b为标量时) z=r*exp(i*theta),3. 复数（续）,得出一个复数z的实部、虚部、幅值和相角： a=real(z) 计算实部a=r*cos()； b=imag(z) 计算虚部b=r*sin()； r=abs(z) 计算幅值 theta=angle(z) 计算相角 theta=arctg(b/a)， 以弧度为单位,3. 复数（续）,例 求 a=1-2i 实部、虚部、幅值和相角 a=1-2*i ans=a = 1.0000 - 2.0000i real(a) ans = 1 imag(a) ans

40、= -2 abs(a) ans = 2.2361 angle(a)*180/pi %以角度为单位计算相角 ans =-63.4349,1.6.3 变量,变量的命名规则： （1）变量名区分字母的大小写。例如，“a”和“A”是不同的 变量。 （2）变量名不能超过63个字符，第63个字符后的字符被忽略，对于MATLAB6.5版以前的变量名不能超过31个字 符。 （3）变量名必须以字母开头，变量名的组成可以是任意字母、数字或者下划线，但不能含有空格和标点符号(如，。%等)。例如，“6ABC”、“AB%C”都是不合法的变量名。 （4）关键字(如if、while等)不能作为变量名。,2. MATLAB默认

41、的预定义变量,预定义变量在MATLAB启动时由系统自动生 成。用户编写指令和程序时应尽量避免使 用预定义变量。 常用的预定义变量如下页表所示： 注意：如果用户对任一预定义变量赋值，则该变 量的默认值将被用户新赋的值 “临时”覆盖。一旦 被指令clear清除或MATLAB指令窗被关闭后再重新 启动时，该变量又被重置为默认值。,1.6.4表达式及基本运算符,1.表达式 MATLAB表达式的规则与一般手写算式基本相同。 表达式由变量名、运算符和函数名组成； 表达式按优先级自左向右运算，括号可改变优先级顺序； 优先级顺序由高到低为：指数运算、乘除运算、加减运算； 表达式中赋值符“”和运算符两侧允许有空

42、格。,1.6.4表达式及基本运算符（续）,2. 基本运算符 MATLAB的所有运算都定义在复数域上。 MATLAB用“/”和“”分别代表左除和右除运算。 左除和右除对标量运算没有区别，但对矩阵却有不同的影响。,1.6.4表达式及基本运算符（续）,2. 基本运算符 例如： 2/5表示0.4， 25表示2.5; a/(b+c)表示a(b+c)； a(b+c)表示 (b+c) a ； 对于矩阵： A/B表示AB-1，即表示A*inv(B)； B A表示B-1A，即表示inv(B ) * A 。,1.6.4表达式及基本运算符（续）,1.7 MATLAB 操作实例,（1）启动MATLAB。 （2）在命令

43、窗口(Command Window)中输入以下几行命令：a=1 2 3; 4 5 6;7 8 9;b=1 1 1;2 2 2;3 3 3 ;c=计算;d=a+b*i,1.7 MATLAB 操作实例（续）,（3）打开工作空间浏览器窗(Workspace Browser)查看变量。,1.7 MATLAB 操作实例（续）,（4）双击其中的变量“d”，出现数组编辑器窗口(Array Editor)，显示该变量的详细信息。,1.7 MATLAB 操作实例（续）,（5）打开历史命令窗口(Command History)，选择上面的四行命令，单击鼠标右键在快捷菜单中选择“Create M-File”命令生成

44、M文件。,1.7 MATLAB 操作实例（续）,（6）出现M文件编辑调试器窗口(EditorDebugger)，选择工具栏的“Save”按钮，将该文件保存为“c:mydirEx0101.m”。,1.7 MATLAB 操作实例（续）,(7)打开当前目录浏览器窗口(Current Directory Browser)，将当前目录设置为“c:mydir”，可以看到刚保存的“Ex0101.m”文件，在指令窗口输入“Ex0101”运行该文件。（8）在指令窗口输入“save Ex0101”命令，在当前目录浏览器窗口可以看到在当前目录下生成了一个“Ex0101.mat”数据文件 。,1.7 MATLAB 操

45、作实例（续）,（9）在指令窗口输入“exit”命令退出MATLAB。 （10）重新启动MATLAB后，在指令窗口输入“Ex0101”则不能运行该文件，因为该文件不在MATLAB的搜索路径中。 解决办法： 单击MATLAB界面的菜单“File”“Set Path”，打开设 置路径对话框，将“c:mydir”目录添加到搜索路径 中，重新输入“Ex0101”则可以运行该文件。,1.7 MATLAB 操作实例（续）,（11）退出MATLAB后重新启动，打开工作空间浏览器窗口看到没有内存变量。如果要将“Ex0101.mat”数据文件的变量导入，可选择菜单“File”“Import Data”命令，然后选

46、择“c:mydir Ex0101.mat”文件,打开“Import Wizard”窗口。 在该窗口勾选a,b,d三个变量后单击“Finish”按 钮，则在工作空间中可查看到三个变量。,1.7 MATLAB 操作实例（续）,（12）当c:mydir在MATLAB的搜索路径上时，在指令窗口输入“Ex0101”即可运行该文件。 type Ex0101a=1 2 3; 4 5 6;7 8 9;b=1 1 1;2 2 2;3 3 3 ;c=计算; d=a+b*i,本章小结,1）安装MATLAB时，注意选取适当组件。 2）熟悉MATLAB操作界面。 3）了解帮助系统，对编程非常有益。 4）掌握MATLAB的基本操作方法变量、函数的命名规则基本运算符指令窗常用控制指令标点符号的正确使用内存变量的查询、编辑、删除等操作,本章结束，谢谢！,