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第2讲 初识matlab语言53.ppt

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资源描述

1、第二讲 初识MATLAB语言,学习目标,(1)了解MATLAB的发展历程和特点; (2)掌握MATLAB的安装过程; (3)掌握MATLAB的工作环境。,Matrix Laboratory,(矩阵实验室),1. MATLAB的发展历程,1. 操作系统 : DOS Windows 2. 版本:Windows1990年 3.5i版1992年 4.0版1997年 5.0版1999年 5.3版 Simulink3.02000年 6.0版 Simulink4.02002年 6.5版 Simulink5.02004年 7.0版,高效方便的科学计算 矩阵实验室具有强大的矩阵运算能力,使得矩阵运算非常简单。

2、编程效率高 演算式语言,数学表达式和运算规则与通常的习惯相同。 绘图功能强 可扩展性强 人机界面好,编程简单,使用方便 可高效的仿真 特殊的工具箱,2. MATLAB的特点,3. MATLAB的安装与启动,3.1 MATLAB的安装把安装盘放入CD-ROM,一般会自动运行安装程序,如果不运行,可以进入光盘双击setup.exe文件,初始化完成,会出现对话框:,单击Next按钮,出现一个对话框,分别输入名字、单位和安装序列号(sn.txt)。输入后,单击Next,出现是否接受协议的对话框。,在是否接受协议的对话框中单击yes和Next,出现安装形式对话框,第一项是典型安装,一般选择默认。第二项是

3、定制安装,可以选择产品和文件。,选择典型安装后,需选择安装路径,一般默认为c盘MATLAB7或MATLAB6p5。如果选择定制安装后,单击Next,出现选择安装路径和选择产品和文件的对话框,在选择产品和文件部分可选择用户需要安装的MATLAB和工具箱。,安装到约70%,需要在CD-ROM中放入第二章光盘,继续安装。安装完毕后,要重新启动计算机。,如果用户需要卸载MATLAB时,单击开始菜单,依次选择程序、MATLAB、Uninstall MATLAB执行命令,将会出现Uninstall Product List对话框示,选择需要卸载的内容,然后单击Next。单击yes,开始卸载。,3.2 MA

4、TLAB的启动有3种常见方法单击Windows开始菜单,依次选择程序MATLAB6.5MATLAB6.5即可启动MATLAB系统。这是最常用的一种方式运行MATLAB系统启动程序matlab.exe如果用户在桌面上建立了快捷方式,也利用快捷方式启动MATLAB系统,退出MATLAB系统,也有3种常见方法在MATLAB主窗口File菜单中选择Exit MATLAB命令在MATLAB命令窗口输入Exit或Quit命令单击MATLAB主窗口的关闭按钮。,4. MATLAB操作界面,主要窗口命令窗 M文件编辑/调试器 工作空间浏览器 历史命令窗 图形窗 帮助导航/浏览器 当前目录浏览器,各窗口均可独立

5、由独立缩回 viewDock Command Window各窗口均可关闭再打开 start-desktop tools-选择,4.1 命令窗口(command window) 命令窗口是命令行语句和命令文件执行的主要窗口。 在命令窗口中直接输入命令或MATLAB函数,系统自动反馈结果。,4.2 M文件编辑/调试器,4.3 工作空间浏览器,工作空间窗口是MATLAB的一个变量管理中心,可以显示变量的名称、尺寸、字节和类别等信息,同时用不同的图标表示矩阵、字符数组、元胞数组、构架数组等变量类型。,4.4 历史命令窗历史命令窗口中显示已执行过的命令,用户可以根据需要设置命令的多少,单击窗口的右上角的

6、箭号会独立显示该窗口,在该窗口的某一命令上单击鼠标右键会弹出菜单。,4.5 图形窗,三种打开方式 1)在主窗口上依次选择FileNew Figure或Open file操作时,选择打开图形文件 2) 在命令窗口输入figure命令 3) 执行结果为图形的语句,plot, peaks;z = 3*(1-x).2.*exp(-(x.2) - (y+1).2) . - 10*(x/5 - x.3 - y.5).*exp(-x.2-y.2) . - 1/3*exp(-(x+1).2 - y.2) ,4.6 帮助导航/浏览器,选择view菜单中的Help菜单项选择Help菜单中的MATLAB Help菜

7、单项可以打开帮助浏览器。,help命令,help 功能:列出帮助主题,内容为函数库和工具箱的名称和 功能简介。help 函数库名 功能:列出指定的函数库中所有函数的名称和功能简介。help 函数名 功能:指定的函数的帮助信息,即语法、参数说明和例子。,使用帮助举例help命令: 在命令窗口中显示MATLBA的所有函数都是以逻辑群组方式进行组织的,而MATLAB的目录结构就是以这些群组方式来编排的。helpwin: helpdesk: help matfun : help general: help graphics:,帮助窗口 帮助桌面,浏览器模式 矩阵函数数值线性代数 通用命令 通用图形函数

8、,help polyfun:多项式和内插函数 help lang:语言结构和调试 help strfun:字符串函数 help control:控制系统工具箱函数 help elfun:基本的数学函数 help elmat:基本矩阵和矩阵操作 help datafun:数据分析和傅立叶变换函数 help ops:操作符和特殊字符lookfor 命令:返回包含指定关键词的那些项 demo:打开示例窗口,lookfor命令,lookfor 关键词 功能:搜索出一系列与给定关键词相关的命令和函数。,模糊查询,输入命令的前几个字母,然后按Tab键,就可以列出所有以这几个字母开始的命令和函数。需要注意的

9、是,lookfor和模糊查询查到的不是详细信息,通常还需要在确定了具体函数名称后用help命令显示详细信息。,1、启动MATLAB命令窗口 计算机安装好MATLAB之后,双击MATLAB图标,就可以进入命令窗口,此时意味着系统处于准备接受命令的状态,可以在命令窗口中直接输入命令语句。MATLAB语句形式 变量表达式;通过等于符号将表达式的值赋予变量。当键入回车键时,该语句被执行。语句执行之后,窗口自动显示出语句执行的结果。如果希望结果不被显示,则只要在语句之后加上一个分号(;)即可。此时尽管结果没有显示,但它依然被赋值并在MATLAB工作空间中分配了内存。,5. 命令窗口,2、命令行编辑器 (

10、1)方向键和控制键可以编辑修改已输入的命令:回调上一行命令 :回调下一行命令(2)命令窗口的分页输出 more off:不允许分页 more on:允许分页 more(n):指定每页输出的行数 回车显示前一页,空格键显示下一页,q结束当前显示。(3)多行命令() 如果命令语句超过一行或者太长希望分行输入,则可以使用多行命令继续输入。S=1-12+13+4+9-4-18;,1、变量(1)变量的命名:变量的名字必须以字母开头(不能超过19个字符),之后可以是任意字母、数字或下划线;变量中不能包含有空格或标点符号。关键字和函数名不能作为变量名。变量名不能超过63个字符。变量名区分字母的大小写,即大小

11、写敏感。,6. 变量和数值显示格式,(2)一些特殊的变量 ans:用于结果的缺省变量名 i、j:虚数单位 pi:圆周率 eps:计算机的最小数,MATLAB定 义的正的极小值2.2204e-16 inf:无穷大 realmin:最小正实数 realmax:最大正实数 nan:不定量,无法定义一个数目 flops:浮点运算数 nargin:函数的输入变量个数 nargout:函数的输出变量个数, 2+3*ians =2.0000 + 3.0000i 2+3*jans =2.0000 + 3.0000i, pi ans =3.1416 eps ans =2.2204e-016 inf ans =I

12、nf realmin ans =2.2251e-308 realmax ans = 1.7977e+308,(3)变量操作 在命令窗口中,同时存储着输入的命令和创建的所有变量值,它们可以在任何需要的时候被调用。如要察看变量a的值,只需要在命令窗口中输入变量的名称即可:a2、数值显示格式 任何MATLAB的语句的执行结果都可以在屏幕上显示,同时赋值给指定的变量,没有指定变量时,赋值给一个特殊的变量ans,数据的显示格式由format命令控制。 format只是影响结果的显示,不影响其计算与存储;MATLAB总是以双字长浮点数(双精度)来执行所有的运算。,如果结果为整数,则显示没有小数; 如果结果

13、不是整数,则输出形式有: format (short):默认格式,短格式,5位定点数 99.1253 format long:长格式(15位定点数)9.12345678900000 format short e:短格式e方式 9.9123e+001 format long e:长格式e方式 9.912345678900000e+001 format bank:以两位小数形式输出 99.12 format hex:十六进制格式,1)标量:11的矩阵,即为只含一个数的矩阵。 2)向量:1n或n1的矩阵,即只有一行的或者一列的矩阵。只有一行的矩阵称为行向量,只有一列的矩阵称为列向量。数表中第i(1i

14、n)个数据称为向量元素。 3)矩阵:由mn个数组成的排成m行n列的一个矩形的数表,其中00矩阵为空矩阵()。数表中第i(1im)行第j(1jn)列的数据称为矩阵元素 4)数组:矩阵的延伸,一般指多维数组,其中标量、向量和矩阵都是数组的特例。,3 、数据术语,-20、1.25、2.88e-56(表示2.8810-56)、7.68e204(表示7.6810204) 都是合法的数据表示。一般在计算时采用双精度型,在输出时有多种数值显示格式可供选择。,在命令窗口输入下述语句,并按回车键执行,分别给变量a、b、c赋值: a=1 % a为标量 b=0 1 % b为行向量 c=1 2;3 4;5 6 % c

15、为矩阵即二维数组,1、MATLAB的工作空间包含了一组可以在命令窗口中调整(调用)的参数 who:显示当前工作空间中所有变量的一个简单列表 whos:则列出变量的大小、数据格式等详细信息 clear :清除工作空间中所有的变量 clear 变量名:清除指定的变量 clc: 清除命令窗口显示的内容 clf: 清除图形窗,7. MATLAB的工作空间及文件管理,例.查询语句执行后工作空间中的变量情况,执行结果为: Name Size Bytes Classa 1x1 8 double arrayb 1x2 16 double arrayc 3x2 48 double array Grand tot

16、al is 10 elements using 72 bytes,在命令窗口输入,执行结果为: Your variables are: a b c,在命令窗口输入,who,whos,2、保存和载入workspace(1)save filename variables将变量列表variables所列出的变量保存到磁盘文件filename中 Variables所表示的变量列表中,不能用逗号,各个不同的变量之间只能用空格来分隔。 未列出variables时,表示将当前工作空间中所有变量都保持到磁盘文件中。 缺省的磁盘文件扩展名为“.mat”,例. 语句执行后,在命令窗口依次输入下述命令:,save

17、mydata1.mat %变量a,b和c保存在mydata1.mat,save mydata2.mat a %变量a保存在mydata2.mat,save mydata3.mat a b c %变量a,b和c保存在mydata3.mat,(2)load filename variables将以前用save命令保存的变量variables从磁盘文件中调入MATLAB工作空间。用load 命令调入的变量,其名称为用save命令保存时的名称,取值也一样。Variables所表示的变量列表中,不能用逗号,各个不同的变量之间只能用空格来分隔。未列出variables时,表示将磁盘文件中的所有变量都调入工

18、作空间。3、退出工作空间 quit 或 exit,4. 文件管理文件管理的命令,包括列文件名、显示或删除文件、显示或改变当前目录等。(what、dir、type、delete、cd、which) what:显示当前目录下所有与matlab相关的文件及它们的路径。 dir:显示当前目录下所有的文件 which:显示某个文件的路径 cd:显示当前目录 cd path:由当前目录进入path目录 cd :返回上一级目录 type filename:在命令窗口中显示文件filename内容 delete filename:删除文件filename, cdC:MATLAB6p5work direxp4_

19、16.m stepchar.asv exm4_17.mdl exp4_13.m exp4_17.m exp4_21.m stepchar.m exp4_4.m exp4_10.m exp4_12.asv exp4_14_.m exp4_9.m what M-files in the current directory C:MATLAB6p5work exp4_13 exp4_16 exp4_4 stepchar exp4_10 _ exp4_17 exp4_14_ exp4_21 _ exp4_9_ MDL-files in the current directory C:MATLAB6p5work exm4_17, which exp4_10.mC:MATLAB6p5workexp4_10.m cd C:MATLAB6p5 cdC:MATLAB6p5 cd cd C: ,本章所要掌握的是MATLAB语言的基本知识,包括MATLAB窗口环境的使用。MATLAB的窗口环境是基础的基础,要求熟练掌握语句命令的输入、变量的使用、各种工作空间与文件管理的命令。要善于运用help命令自学。,本章总结,

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