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MATLAB速成基本.doc

上传人:Facebook 文档编号:4752685 上传时间:2019-01-10 格式:DOC 页数:50 大小:197KB
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1、MATLAB 教程1知识1-1、基本运算与函数 在 MATLAB 下进行基本数学运算,只需将运算式直接打入提示号()之後,并按入Enter 键即可。例如: (5*2+1.3-0.8)*10/25 ans =4.2000 MATLAB 会将运算结果直接存入一变数 ans,代表 MATLAB 运算後的答案(Answer)并显示其数值於萤幕上。小提示: “是 MATLAB 的提示符号(Prompt) ,但在 PC 中文视窗系统下,由於编码方式不同,此提示符号常会消失不见,但这并不会影响到 MATLAB 的运算结果。 我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数 x: x = (5*2+1.3-0.8)

2、*102/25 x = 42 此时 MATLAB 会直接显示 x 的值。由上例可知,MATLAB 认识所有一般常用到的加(+ ) 、减(-) 、乘(*) 、除(/)的数学运算符号,以及幂次运算() 。 小提示: MATLAB 将所有变数均存成 double 的形式,所以不需经过变数宣告(Variable declaration) 。MATLAB 同时也会自动进行记忆体的使用和回收,而不必像 C 语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的 MATLAB 易学易用,使用者可专心致力於撰写程式,而不必被软体枝节问题所干扰。 若不想让 MATLAB 每次都显示运算结果,只需在运算式最後加上分号(;)即可

3、,如下例: y = sin(10)*exp(-0.3*42); 若要显示变数 y 的值,直接键入 y 即可: y y =-0.0045 在上例中,sin 是正弦函数, exp 是指数函数,这些都是 MATLAB 常用到的数学函数。下表即为 MATLAB 常用的基本数学函数及三角函数: 小整理:MATLAB 常用的基本数学函数 abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 angle(z):复 数 z 的相角(Phase angle) sqrt(x):开平方 real(z):复数 z 的实部 imag(z):复数 z 的虚 部 conj(z):复数 z 的共轭复数 round(x):四舍五入至最近整数

4、 fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 rat(x):将实数 x 化为分数表示 rats(x):将实数 x 化为多项分数展开 sign(x):符号函数 (Signum function)。 当 x0 时,sign(x)=1。 小整理:MATLAB 常用的三角函数 sin(x):正弦函数 cos(x):馀弦函数 tan(x):正切函数 asin(x):反正弦函数 acos(x):反馀弦函数 atan(x):反正切函数 atan2(x,y):四象限的反正切函数 sinh(x):超越正弦函数

5、 cosh(x):超越馀弦函数 tanh(x):超越正切函数 asinh(x):反超越正弦函数 acosh(x):反超越馀弦函数 atanh(x):反超越正切函数 变数也可用来存放向量或矩阵,并进行各种运算,如下例的列向量(Row vector )运算: x = 1 3 5 2; y = 2*x+1 y = 3 7 11 5 小提示:变数命名的规则 1.第一个字母必须是英文字母 2.字母间不可留空格 3.最多只能有 19 个字母,MATLAB 会忽略多馀字母 我们可以随意更改、增加或删除向量的元素: y(3) = 2 % 更改第三个元素 y =3 7 2 5 y(6) = 10 % 加入第六个

6、元素 y = 3 7 2 5 0 10 y(4) = % 删除第四个元素, y = 3 7 2 0 10 在上例中,MATLAB 会忽略所有在百分比符号( %)之後的文字,因此百分比之後的文字均可视为程式的注解(Comments) 。MATLAB 亦可取出向量的一个元素或一部份来做运算:x(2)*3+y(4) % 取出 x 的第二个元素和 y 的第四个元素来做运算 ans = 9 y(2:4)-1 % 取出 y 的第二至第四个元素来做运算 ans = 6 1 -1 在上例中,2:4 代表一个由 2、3、4 组成的向量若对 MATLAB 函数用法有疑问,可随时使用 help 来寻求线上支援(on

7、-line help):help linspace 小整理:MATLAB 的查询命令 help:用来查询已知命令的用法。例如已知 inv 是用来计算反矩阵,键入 help inv 即可得知有关 inv 命令的用法。 (键入 help help 则显示 help 的用法,请试看看!) lookfor:用来寻找未知的命令。例如要寻找计算反矩阵的命令,可键入 lookfor inverse,MATLAB 即会列出所有和关键字 inverse 相关的指令。找到所需的命令後 ,即可用 help 进一步找出其用法。(lookfor 事实上是对所有在搜寻路径下的 M 档案进行关键字对第一注解行的比对,详见後

8、叙。 ) 将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量( Column vector): z = x z = 4.0000 5.2000 6.4000 7.6000 8.8000 10.0000 不论是行向量或列向量,我们均可用相同的函数找出其元素个数、最大值、最小值等: length(z) % z 的元素个数 ans = 6 max(z) % z 的最大值 ans = 10 min(z) % z 的最小值 ans = 4 小整理:适用於向量的常用函数有: min(x): 向量 x 的元素的最小值 max(x): 向量 x 的元素的最大值 mean(x): 向量 x 的元素的平均值 m

9、edian(x): 向量 x 的元素的中位数 std(x): 向量 x 的元素的标准差 diff(x): 向量 x 的相邻元素的差 sort(x): 对向量 x 的元素进行排序(Sorting ) length(x): 向量 x 的元素个数 norm(x): 向量 x 的欧氏(Euclidean)长度 sum(x): 向量 x 的元素总和 prod(x): 向量 x 的元素总乘积 cumsum(x): 向量 x 的累计元素总和 cumprod(x): 向量 x 的累计元素总乘积 dot(x, y): 向量 x 和 y 的内 积 cross(x, y): 向量 x 和 y 的外积 (大部份的向量

10、函数也可适用於矩阵,详见下述。 ) 若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;) ,如下例: A = 1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12; A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 同样地,我们可以对矩阵进行各种处理: A(2,3) = 5 % 改变位於第二行,第三列的元素值 A = 1 2 3 4 5 6 5 8 9 10 11 12 B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵 B B = 5 6 5 A = A B % 将 B 转置後以行向量并入 A A = 1 2 3 4 5 5 6 5 8 6 9 10 11 12 5 A(:, 2) = %

11、 删除第二行(:代表所有列) A = 1 3 4 5 5 5 8 6 9 11 12 5 A = A; 4 3 2 1 % 加入第四列 A = 1 3 4 5 5 5 8 6 9 11 12 5 4 3 2 1 A(1 4, :) = % 删除第一和第四列(:代表所有行) A = 5 5 8 6 9 11 12 5 这几种矩阵处理的方式可以相互叠代运用,产生各种意想不到的效果,就看各位的巧思和创意。 小提示:在 MATLAB 的内部资料结构中 ,每一个矩阵都是一个以行为主(Column-oriented )的阵列(Array)因此对於矩阵元素的存取,我们可用一维或二维的索引(Index)来定址

12、。举例来说,在上述矩阵 A 中,位於第二列、第三行的元素可写为 A(2,3) (二维索引)或 A(6)(一维索引,即将所有直行进行堆叠後的第六个元素) 。 此外,若要重新安排矩阵的形状,可用 reshape 命令: B = reshape(A, 4, 2) % 4 是新矩阵的列数,2 是新矩阵的行数 B = 5 8 9 12 5 6 11 5 小提示: A(:)就是将矩阵 A 每一列堆叠起来,成为一个行向量,而这也是 MATLAB 变数的内部储存方式。以前例而言,reshape(A, 8, 1)和 A(:)同样都会产生一个 8x1 的矩阵。 MATLAB 可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号

13、将命令隔开: x = sin(pi/3); y = x2; z = y*10,z = 7.5000 若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行: z = 10*sin(pi/3)* . sin(pi/3); 若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入 who: who Your variables are: testfile x 这些是由使用者定义的变数。若要知道这些变数的详细资料,可键入: whos Name Size Bytes Class A 2x4 64 double array B 4x2 64 double array ans 1x1 8 double ar

14、ray x 1x1 8 double array y 1x1 8 double array z 1x1 8 double array Grand total is 20 elements using 160 bytes 使用 clear 可以删除工作空间的变数: clear A A ? Undefined function or variable A. 另外 MATLAB 有些永久常数( Permanent constants) ,虽然在工作空间中看不 到,但使用者可直接取用,例如: pi ans = 3.1416 下表即为 MATLAB 常用到的永久常数。 小整理:MATLAB 的永久常数

15、i 或 j:基本虚数单位eps:系统的浮点(Floating-point)精确度 inf:无限大, 例如 1/0 nan 或 NaN:非数值(Not a number) ,例如 0/0 pi:圆周率 p(= 3.1415926. ) realmax:系统所能表示的最大数值 realmin:系统所能表示的最小数值 nargin: 函数的输入引数个数 nargin: 函数的输出引数个数 1-2、重复命令 最简单的重复命令是 for 圈(for-loop) ,其基本形式为: for 变数 = 矩阵; 运算式; end 其中变数的值会被依次设定为矩阵的每一行,来执行介於 for 和 end 之间的运算

16、式。因此,若无意外情况,运算式执行的次数会等於矩阵的行数。 举例来说,下列命令会产生一个长度为 6 的调和数列(Harmonic sequence ): x = zeros(1,6); % x 是一个 16 的零矩阵 for i = 1:6, x(i) = 1/i; end 在上例中,矩阵 x 最初是一个 16 的零矩阵,在 for 圈中,变数 i 的值依次是 1 到 6,因此矩阵 x 的第 i 个元素的值依次被设为 1/i。我们可用分数来显示此数列: format rat % 使用分数来表示数值 disp(x) 1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 for 圈可以是多层的,下例产生一个

17、 16 的 Hilbert 矩阵 h,其中为於第 i 列、第 j 行的元素为 h = zeros(6); for i = 1:6, for j = 1:6, h(i,j) = 1/(i+j-1); end end disp(h) 1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11 小提示:预先配置矩阵 在上面的例子,我们使用 zeros 来预先配置(Alloc

18、ate )了一个适当大小的矩阵。若不预先配置矩阵,程式仍可执行,但此时 MATLAB 需要动态地增加(或减小)矩阵的大小,因而降低程式的执行效率。所以在使用一个矩阵时,若能在事前知道其大小,则最好先使用 zeros 或 ones 等命令来预先配置所需的记忆体(即矩阵)大小。 在下例中,for 圈列出先前产生的 Hilbert 矩阵的每一行的平方和: for i = h, disp(norm(i)2); % 印出每一行的平方和 end 1299/871 282/551 650/2343 524/2933 559/4431 831/8801 在上例中,每一次 i 的值就是矩阵 h 的一行,所以写出

19、来的命令特别简洁。 令一个常用到的重复命令是 while 圈,其基本形式为: while 条件式; 运算式; end 也就是说,只要条件示成立,运算式就会一再被执行。例如先前产生调和数列的例子,我们可用 while 圈改写如下: x = zeros(1,6); % x 是一个 16 的零矩阵 i = 1; while i 0.5, disp(Given random number is greater than 0.5.); end Given random number is greater than 0.5. 1-4、集合多个命令於一个 M 档案 若要一次执行大量的 MATLAB 命令,可

20、将这些命令存放於一个副档名为 m 的档案,并在 MATLAB 提示号下键入此档案的主档名即可。此种包含 MATLAB 命令的档案都以 m 为副档名,因此通称 M 档案(M-files) 。例如一个名为 test.m 的 M 档案,包含一连串的MATLAB 命令,那麽只要直接键入 test,即可执行其所包含的命令: pwd % 显示现在的目录 ans = D:MATLAB5bin cd c:datamlbook % 进入 test.m 所在的目录 type test.m % 显示 test.m 的内容 % This is my first test M-file. % Roger Jang, M

21、arch 3, 1997 fprintf(Start of test.m!n); for i = 1:3, fprintf(i = %d - i3 = %dn, i, i3); end fprintf(End of test.m!n); test % 执行 test.m Start of test.m! i = 1 - i3 = 1 i = 2 - i3 = 8 i = 3 - i3 = 27 End of test.m! 小提示:第一注解行(H1 help line ) test.m 的前两行是注解,可以使程式易於了解与管理。特别要说明的是,第一注解行通常用来简短说明此 M 档案的功能,以便

22、 lookfor 能以关键字比对的方式来找出此 M 档案。举例来说,test.m 的第一注解行包含 test 这个字,因此如果键入 lookfor test,MATLAB 即可列出所有在第一注解行包含 test 的 M 档案,因而 test.m也会被列名在内。 严格来说,M 档案可再细分为命令集(Scripts )及函数(Functions ) 。前述的 test.m 即为命令集,其效用和将命令逐一输入完全一样,因此若在命令集可以直接使用工作空间的变数,而且在命令集中设定的变数,也都在工作空间中看得到。函数则需要用到输入引数(Input arguments)和输出引数(Output argum

23、ents)来传递资讯,这就像是 C 语言的函数,或是FORTRAN 语言的副程序(Subroutines) 。举例来说,若要计算一个正整数的阶乘 (Factorial) ,我们可以写一个如下的 MATLAB 函数并将之存档於 fact.m: function output = fact(n) % FACT Calculate factorial of a given positive integer. output = 1; for i = 1:n, output = output*i; end 其中 fact 是函数名,n 是输入引数,output 是输出引数,而 i 则是此函数用到的暂时变

24、数。要使用此函数,直接键入函数名及适当输入引数值即可: y = fact(5) y = 120 (当然,在执行 fact 之前,你必须先进入 fact.m 所在的目录。 )在执行 fact(5)时, MATLAB 会跳入一个下层的暂时工作空间( Temperary workspace) ,将变数 n 的值设定为5,然後进行各项函数的内部运算,所有内部运算所产生的变数(包含输入引数 n、暂时变数 i,以及输出引数 output)都存在此暂时工作空间中。运算完毕後,MATLAB 会将最後输出引数 output 的值设定给上层的变数 y,并将清除此暂时工作空间及其所含的所有变数。换句话说,在呼叫函数

25、时,你只能经由输入引数来控制函数的输入,经由输出引数来得到函数的输出,但所有的暂时变数都会随着函数的结束而消失,你并无法得到它们的值。 小提示:有关阶乘函数 前面(及後面)用到的阶乘函数只是纯粹用来说明 MATLAB 的函数观念。若实际要计算一个正整数 n 的阶乘(即 n!)时,可直接写成 prod(1:n),或是直接呼叫 gamma 函数:gamma(n-1)。 MATLAB 的函数也可以是递 式的(Recursive) ,也就是说,一个函数可以呼叫它本身。 举例来说,n! = n*(n-1)!,因此前面的阶乘函数可以改成递式的写法: function output = fact(n) %

26、FACT Calculate factorial of a given positive integer recursively. if n = 1, % Terminating condition output = 1; return; end output = n*fact(n-1); 在写一个递函数时,一定要包含结束条件(Terminating condition) ,否则此函数将会一再呼叫自己,永远不会停止,直到电脑的记忆体被耗尽为止。以上例而言,n=1 即满足结束条件,此时我们直接将 output 设为 1,而不再呼叫此函数本身。 1-5、搜寻路径 在前一节中,test.m 所在的目

27、录是 d:mlbook。如果不先进入这个目录,MATLAB 就找不到你要执行的 M 档案。如果希望 MATLAB 不论在何处都能执行 test.m,那麽就必须将d:mlbook 加入 MATLAB 的搜寻路径(Search path)上。要检视 MATLAB 的搜寻路径,键入 path 即可: path MATLABPATH d:matlab5toolboxmatlabgeneral d:matlab5toolboxmatlabops d:matlab5toolboxmatlablang d:matlab5toolboxmatlabelmat d:matlab5toolboxmatlabelf

28、un d:matlab5toolboxmatlabspecfun d:matlab5toolboxmatlabmatfun d:matlab5toolboxmatlabdatafun d:matlab5toolboxmatlabpolyfun d:matlab5toolboxmatlabfunfun d:matlab5toolboxmatlabsparfun d:matlab5toolboxmatlabgraph2d d:matlab5toolboxmatlabgraph3d d:matlab5toolboxmatlabspecgraph d:matlab5toolboxmatlabgraph

29、ics d:matlab5toolboxmatlabuitools d:matlab5toolboxmatlabstrfun d:matlab5toolboxmatlabiofun d:matlab5toolboxmatlabtimefun d:matlab5toolboxmatlabdatatypes d:matlab5toolboxmatlabdde d:matlab5toolboxmatlabdemos d:matlab5toolboxtour d:matlab5toolboxsimulinksimulink d:matlab5toolboxsimulinkblocks d:matlab

30、5toolboxsimulinksimdemos d:matlab5toolboxsimulinkdee d:matlab5toolboxlocal 此搜寻路径会依已安装的工具箱(Toolboxes)不同而有所不同。要查询某一命令是在搜寻路径的何处,可用 which 命令: which expo d:matlab5toolboxmatlabdemosexpo.m 很显然 c:datamlbook 并不在 MATLAB 的搜寻路径中,因此 MATLAB 找不到 test.m 这个M 档案: which test c:datamlbooktest.m 要将 d:mlbook 加入 MATLAB 的

31、搜寻路径,还是使用 path 命令: path(path, c:datamlbook); 此时 d:mlbook 已加入 MATLAB 搜寻路径(键入 path 试看看) ,因此 MATLAB 已经“看“得到 test.m: which test c:datamlbooktest.m 现在我们就可以直接键入 test,而不必先进入 test.m 所在的目录。 小提示:如何在其启动 MATLAB 时,自动设定所需的搜寻路径? 如果在每一次启动MATLAB 後都要设定所需的搜寻路径,将是一件很麻烦的事。有两种方法,可以使MATLAB 启动後 ,即可载入使用者定义的搜寻路径: 1.MATLAB 的预

32、设搜寻路径是定义在 matlabrc.m(在 c:matlab 之下,或是其他安装MATLAB 的主目录下) ,MATLAB 每次启动後,即自动执行此档案。因此你可以直接修改 matlabrc.m ,以加入新的目录於搜寻路径之中。 2.MATLAB 在执行 matlabrc.m 时,同时也会在预设搜寻路径中寻找 startup.m,若此档案存在,则执行其所含的命令。因此我们可将所有在 MATLAB 启动时必须执行的命令(包含更改搜寻路径的命令) ,放在此档案中。 每次 MATLAB 遇到一个命令(例如 test)时,其处置程序为: 1.将 test 视为使用者定义的变数。 2.若 test 不

33、是使用者定义的变数,将其视为永久常数 。 3.若 test 不是永久常数,检查其是否为目前工作目录下的 M 档案。 4.若不是,则由搜寻路径寻找是否有 test.m 的档案。 5.若在搜寻路径中找不到,则 MATLAB 会发出哔哔声并印出错误讯息。 以下介绍与 MATLAB 搜寻路径相关的各项命令。 1-6、资料的储存与载入 有些计算旷日废时,那麽我们通常希望能将计算所得的储存在档案中,以便将来可进行其他处理。MATLAB 储存变数的基本命令是 save,在不加任何选项(Options )时,save 会将变数以二进制(Binary)的方式储存至副档名为 mat 的档案,如下述: save:将

34、工作空间的所有变数储存到名为 matlab.mat 的二进制档案。 save filename:将工作空间的所有变数储存到名为 filename.mat 的二进制档案。 save filename x y z :将变数 x、y、z 储存到名为 filename.mat 的二进制档案。 以下为使用 save 命令的一个简例: who % 列出工作空间的变数 Your variables are: B h j y ans i x z save test B y % 将变数 B 与 y 储存至 test.mat dir % 列出现在目录中的档案 . 2plotxy.doc fact.m simuli

35、nk.doc test.m $1basic.doc 3plotxyz.doc first.doc temp.doc test.mat 1basic.doc book.dot go.m template.doc testfile.dat delete test.mat % 删除 test.mat 以二进制的方式储存变数,通常档案会比较小,而且在载入时速度较快,但是就无法用普通的文书软体(例如 pe2 或记事本)看到档案内容。若想看到档案内容,则必须加上-ascii选项,详见下述: save filename x -ascii:将变数 x 以八位数存到名为 filename 的 ASCII 档案。

36、Save filename x -ascii -double:将变数 x 以十六位数存到名为 filename 的 ASCII 档案。 另一个选项是-tab,可将同一列相邻的数目以定位键(Tab)隔开。 小提示:二进制和 ASCII 档案的比较 在 save 命令使用-ascii 选项後,会有下列现象:save命令就不会在档案名称後加上 mat 的副档名。因此以副档名 mat 结尾的档案通常是 MATLAB 的二进位资料档。 若非有特殊需要,我们应该尽量以二进制方式储存资料。 load 命令可将档案载入以取得储存之变数: load filename:load 会寻找名称为 filename.m

37、at 的档案,并以二进制格式载入。若找不到filename.mat,则寻找名称为 filename 的档案,并以 ASCII 格式载入。load filename -ascii:load 会寻找名称为 filename 的档案,并以 ASCII 格式载入。 若以 ASCII 格式载入,则变数名称即为档案名称(但不包含副档名) 。若以二进制载入,则可保留原有的变数名称,如下例: clear all; % 清除工作空间中的变数 x = 1:10; save testfile.dat x -ascii % 将 x 以 ASCII 格式存至名为 testfile.dat 的档案 load testfi

38、le.dat % 载入 testfile.dat who % 列出工作空间中的变数 Your variables are: testfile x 注意在上述过程中,由於是以 ASCII 格式储存与载入,所以产生了一个与档案名称相同的变数 testfile,此变数的值和原变数 x 完全相同。 1-7、结束 MATLAB 有三种方法可以结束 MATLAB: 1.键入 exit 2.键入 quit 3.直接关闭 MATLAB 的命令视窗( Command window)数 值 函 数 Nexpr表达式的机器精度近似值 Nexpr, n 表达式的 n 位近似值,n 为任意正整数 NSolvelhs=r

39、hs, var 求方程数值解 NSolveeqn, var, n 求方程数值解,结果精度到 n 位 NDSolveeqns, y, x, xmin, xmax微分方程数值解 NDSolveeqns, y1,y2,., x, xmin, xmax 微分方程组数值解 FindRootlhs=rhs, x,x0 以 x0 为初值,寻找方程数值解 FindRootlhs=rhs, x, xstart, xmin, xmax NSumf, i,imin,imax,di 数值求和,di 为步长 NSumf, i,imin,imax,di, j, 多维函数求和 NProductf, i, imin, ima

40、x, di函数求积 NIntegratef, x, xmin, xmax 函数数值积分 优化函数: FindMinimumf, x,x0 以 x0 为初值,寻找函数最小值 FindMinimumf, x, xstart, xmin, xmax ConstrainedMinf,inequ,x,y, inequ 为线性不等式组,f 为 x,y之线性函数,得到最小值及此时的 x,y取值 ConstrainedMaxf, inequ, x, y,同上 LinearProgrammingc,m,b 解线性组合 c.x 在 m.x=b 执行 Line,不显示结果 Line1,line2 顺次执行 Line

41、1,2,并显示结果 ?name 关于系统变量 name 的信息 ?name 关于系统变量 name 的全部信息 !command 执行 Dos 命令 n! N 的阶乘 !filename 显示文件内容 filename 打开文件写 Exprfilename 打开文件从文件末写 () 结合率 函数 一个表 在 c 语言中使用 math 的函数 (*Note*) 程序的注释 #n 第 n 个参数 # 所有参数 rule 若要显示变数 y 的值,直接键入 y 即可: y y =-0.0045 在上例中,sin 是正弦函数,exp 是指数函数,这些都是 MATLAB 常用到的数学函数。下表即为 MAT

42、LAB 常用的基本数学函数及三角函数: 小整理:MATLAB 常用的基本数学函数 abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 angle(z):复 数 z 的相角(Phase angle) sqrt(x):开平方 real(z):复数 z 的实部 imag(z):复数 z 的虚 部 conj(z):复数 z 的共轭复数 round(x):四舍五入至最近整数 fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 rat(x):将实数 x 化为分数表示 rats(x):将实数 x 化为多项分数展开 sign(

43、x):符号函数 (Signum function)。 当 x0 时,sign(x)=1。 小整理:MATLAB 常用的三角函数 sin(x):正弦函数 cos(x):馀弦函数 tan(x):正切函数 asin(x):反正弦函数 acos(x):反馀弦函数 atan(x):反正切函数 atan2(x,y):四象限的反正切函数 sinh(x):超越正弦函数 cosh(x):超越馀弦函数 tanh(x):超越正切函数 asinh(x):反超越正弦函数 acosh(x):反超越馀弦函数 atanh(x):反超越正切函数 变数也可用来存放向量或矩阵,并进行各种运算,如下例的列向量(Row vector)

44、运算: x = 1 3 5 2; y = 2*x+1 y = 3 7 11 5 小提示:变数命名的规则 1.第一个字母必须是英文字母2.字母间不可留空格 3.最多只能有 19 个字母,MATLAB 会忽略多馀字母 我们可以随意更改、增加或删除向量的元素: y(3) = 2 % 更改第三个元素 y =3 7 2 5 y(6) = 10 % 加入第六个元素 y = 3 7 2 5 0 10 y(4) = % 删除第四个元素, y = 3 7 2 0 10 在上例中,MATLAB 会忽略所有在百分比符号(%)之後的文字,因此百分比之後的文字均可视为程式的注解(Comments)。MATLAB 亦可取

45、出向量的一个元素或一部份来做运算: x(2)*3+y(4) % 取出 x 的第二个元素和 y 的第四个元素来做运算 ans = 9 y(2:4)-1 % 取出 y 的第二至第四个元素来做运算 ans = 6 1 -1 在上例中,2:4 代表一个由 2、3、4 组成的向量若对 MATLAB 函数用法有疑问,可随时使用 help 来寻求线上支援(on-line help):help linspace 小整理:MATLAB 的查询命令 help:用来查询已知命令的用法。例如已知 inv 是用来计算反矩阵,键入help inv 即可得知有关 inv 命令的用法。(键入 help help 则显示 help 的用法,请试看看!) lookfor:用来寻找未知的命令。例如要寻找计算反矩阵的命令,可键入 lookfor inverse,MATLAB 即会列出所有和关键字 inverse 相关的指令。找到所需的命令後 ,即可用 help 进一步找出其用法。(lookfor 事实上是对所有在搜寻路径下的 M 档案进行关键字对第一注解行的比对,详见後叙。) 将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector): z = x z = 4.0000 5.2000 6.4000 7.6000 8.8000 10.0000

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