1、欢迎学习MATLAB,MATLAB入门课程介绍,目标:了解MATLAB,能够熟练掌握数学(矩阵)运算,简单编程,简单的数据处理及基本图形绘制.,学习内容 一、MATLAB概述 二、MATLAB的数值运算、符号运算 三、MATLAB的二维、三维绘图 四、MATLAB程序设计,一、MATLAB语言的发展matlab语言是由美国的Clever Moler博士于1980年开发的设计者的初衷是为解决“线性代数”课程的矩阵运算问题取名MATLAB即Matrix Laboratory 矩阵实验室的意思,第一节 MATLAB语言概述,MATLAB的发展 1984年,MATLAB第1版(DOS版) 1992年,
2、MATLAB4.0版 1994年,MATLAB 4.2版 1997年,MATLAB 5.0版 1999年,MATLAB 5.3版 2000年,MATLAB 6.0版 2001年,MATLAB 6.1版 2002年,MATLAB 6.5版 2004年,MATLAB 7.0版,MATLAB已经不仅仅是一个“矩阵实验室”了,它集科学计算、图象处理;声音处理于一身,并提供了丰富的Windows图形界面设计方法 MATLAB语言是功能强大的计算机高级语言, 它以超群的风格与性能风靡全世界, 成功地应用于各工程学科的研究领域,它将一个优秀软件的易用性与可靠性、通用性与专业性 、一般目的的应用与高深的科学技
3、术应用有机的相结合 MATLAB是一种直译式的高级语言,比其它程序设计语言容易,MATLAB语言与其它语言的关系仿佛和C语言与汇编语言的关系一样,计算机语言的发展,标志着计算机语言向“智能化”方向发展,被称为第四代编程语言。,MATLAB在美国已经作为大学工科学生必修的计算机语言之一 (C, FORTRAN, ASSEMBLER, MATLAB) MATLAB语言不受计算机硬件的影响,286以上的计算机都可以使用 近年来,MATLAB语言已在我国推广使用,现在已广泛应用于各学科研究部门和许多高等院校,二、matlab能在各领域做什么工业研究与开发数学教学,特别是线性代数数值分析和科学计算方面的
4、教学与研究电子学、控制理论和物理学等工程和科学学科方面的教学与研究经济学、化学和生物学等计算问题的所有其他领域中的教学与研究,例、用一个简单命令求解线性系统3x1+ x2 - x3 = 3.6x1+2x2+4x3 = 2.1-x1+4x2+5x3 = -1.4 A=3 1 -1;1 2 4;-1 4 5;b=3.6;2.1;-1.4; x=Ab x =1.4818-0.46060.3848,对于线性系统有Ax=b,例、用简短命令计算并绘制在0x6范围内的sin(2x)、sinx2、sin2x。 x=linspace(0,6) y1=sin(2*x),y2=sin(x.2),y3=(sin(x)
5、.2; plot(x,y1,x, y2,x, y3),阶梯图,用四种方法描述cos(x)*sin(y)图形,三、MATLAB语言的特点:语言简洁紧凑,语法限制不严,程序设计自由度大,可移植性好运算符、库函数丰富图形功能强大界面友好、编程效率高扩展性强,四、MATLAB语言的功能: 强大的数值(矩阵)运算功能 广泛的符号运算功能 高级与低级兼备的图形功能(计算结果的可视化功能) 可靠的容错功能 应用灵活的兼容与接口功能 信息量丰富的联机检索功能,1.矩阵运算功能,MATLAB提供了丰富的矩阵运算处理功能,是基于矩阵运算的处理工具。 变量 矩阵,运算 矩阵的运算 例如 C = A + B ,A,B
6、,C都是矩阵,是矩阵的加运算 即使一个常数,Y=5,MATLAB也看做是一个11的矩阵,2.符号运算功能 符号运算即用字符串进行数学分析 允许变量不赋值而参与运算 用于解代数方程、微积分、复合导数、积分、二重积分、有理函数、微分方程、泰勒级数展开、寻优等等,可求得解析符号解,3.丰富的绘图功能与计算结果的可视化,具有高层绘图功能两维、三维绘图 具有底层绘图功能句柄绘图 使用plot函数可随时将计算结果可视化,4.图形化程序编制功能,动态系统进行建模、仿真和分析的软件包 用结构图编程,而不用程序编程 只需拖几个方块、连几条线,即可实现编程功能,5.丰富的MATLAB工具箱,MATLAB主工具箱
7、符号数学工具箱 SIMULINK仿真工具箱 控制系统工具箱 信号处理工具箱 图象处理工具箱 通讯工具箱 系统辨识工具箱 神经元网络工具箱 金融工具箱,许多学科,在MATLAB中都有专用工具箱,现已有30多个工具箱,但MATLAB语言的扩展开发还远远没有结束,各学科的相互促进,将使得MATLAB更加强大,6.MATLAB的兼容功能可与C语言、FORTURE语言跨平台兼容 用函数CMEX、FMEX实现 此功能不推荐使用,7.MATLAB的容错功能 非法操作时,给出提示,并不影响其操作1/0Warning: Divide by zeroans =Inf,8.MATLAB的开放式可扩充结构,matla
8、b 所有函数都是开放的 用户可按自己意愿随意更改 正因为此功能,使得matlab的应用越来越广泛 9.强大的联机检索帮助系统 可随时检索matlab函数 可随时查询matlab函数的使用方法,五、 启动MATLAB,开机执行程序c:matlabbinmatlab.exe 用鼠标双击matlab图标)即可打开matlab命令平台,待机状态,工作窗出现以后,即可进行各种操作,六、MATLAB界面,与Windows的窗口界面类似,有菜单项File、Edit、Option、Windows、Help等项可以选择。,菜单项File,其功能如下New 建立新文件Open M-File 打开M-文件Open
9、selected 打开选定文件Save Workspace As 将工作区存为Run M-File 运行 M-文件Look For Selected 寻找选定文件Print 打印Print Setup 打印设置Exit MATLAB 退出 MATLAB,如果选择OptionsNumeric Format(数字显示格式)可以得出下一级子菜单,允许用户设置matlab下结果数据的显示格式。 可从中选择Short(默认的简洁格式)和Long(高精度格式)等 由于各菜单项的选择、执行方法与Windows风格完全相同,就不一一说明了。,七、matlab与dos兼容命令 1.dir 可列出指定目录下的文件
10、和子目录清单 例如: Dir 可显示当前目录下的所有文件 Dir c:matlab Dir c:matlab*.m,2.cd可改变当前工作目录cd _ _ 显示当前子目录 cd c:matlabtoolboxcd _ . . 退出当前子目录到上一级目录cd _ 回到根目录,type myfile.m 与dos下的用法完全一样,3.type 可显示指定文件的 全部内容,4.delete 删除指定文件,del abc 删除当前目录下的abc文件del c:matlabaaa.m注意:只可删除用户文件,其它文件不要轻易删除,否则系统会瘫痪,八、matlab的数据与变量,变量查询函数who与whos
11、作用都是列出在matlab工作空间中已经驻留的变量名清单 不同的是whos在给出驻留变量的同时,还给出他们的维数及性质,2.永久变量,在matlab工作内存中,驻留了几个由系统本身在启动时定义的变量,我们称为永久变量永久变量用who指令是查看不到的,只可随时调用,eps 容差变量,定义为1.0到最近浮点数的距离,在 pc机上= 2-52pi 圆周率的近似值3.1415926inf或Inf 表示正无大,定义为1/0NaN 非数,它产生于0 ,0/0,/ 等运算i,j 虚数单位ans 对于未赋值运算结果,自动赋给ans,3. what 程序查询指令,what 按扩展名分类列出当前目录上的文件wha
12、t *.m 列出当前目录中所有m文件,九、文件系统与路径函数,which 列出指定文件所在的目录which test.m 显示test.m所在的路径path 路径函数path 显示matlab启动时设定的搜索路径,path(path,c:mydir) 将根目录下的 mydir 临时纳入搜索路径可将你需要的目录永久纳入matlab搜索路径打开c:matlabmatlabrc.m文件 在所有搜索路径后加上c:mydir;,十、matlab联机帮助命令,help 功能提供matlab大部分主题的在线帮助信息 help 显示help 主题一览表 help plot3 显示有关三维做图指令帮助信息 he
13、lp 显示特殊字符与符号帮助信息 help help 显示help 的帮助信息,虽然help可以随时提供帮助,但必须知道准确的函数名称。当不能确定函数名称时,help就无能为力了。,Lookfor函数 它可提供通过一般的关键词,搜索出一组与之相关的命令 lookfor fourier 寻找含有傅立叶变换的相关指令,help、lookfor 两个指令构成了matlab语言相当完善的在线帮助查询系统,lookfor fouri 寻找所有包含fouri的指令和注释 如 FFT Discrete Fourier transform,lookfor命令 help命令只搜索出那些关键字完全匹配的结果,lookfor命令对搜索范围内的M文件进行关键字搜索,条件比较宽松。 lookfor命令只对M文件的第一行进行关键字搜索。若在lookfor命令加上-all选项,则可对M文件进行全文搜索。,十一、matlab的演示功能,intro 入门演示demo 在线演示,小 结 一、初步了解matlab 二、熟悉matlab界面,进行简单操作。,