《matlab第一讲Matlab基础.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《matlab第一讲Matlab基础.ppt（68页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第一讲 MatLab基础,1.1MatLab简介,MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 两词的前三个字母组合而成。,说到Matlab，可以用“大而全”三个字来描述它！它的创始人 和 在1984年创建Mathworks公司。,Matlab的特色：,1.功能强的数值运算 在MATLAB环境中，有超过500种数学、统计、科学及工程方面的函数可使用。,2.先进的资料视觉化功能。,3.高阶但简单的程序环境 作为一种直译式的程序语言，MATLAB容许使用者在短时间内写完程序，所花的时间约为用 FORTRAN 或 C 的几分之一，而且不需要编译(compile)。,4.开放及可延伸的架构
2、MATLAB容许使用者更改现存函数，甚至加入自己的函数使 MATLAB成为使用者所须要的环境。,5.丰富的程序工具箱 MATLAB的程序工具箱融合了套装前软体的优点，与一个灵活的开放但容易操作之环境，这些工具箱提 供了使用者在特别应用领域所需之许多函数。现有工具箱有：符号运算（利用Maple V的计算核心执行）、影像处理、统计分析、信号处理、神经网路、模拟分析、控制系统、即时控制、系统确认、强建控 制、弧线分析、最优化、模糊逻辑、化学计量分析。,MatLab界面,双击桌面上的图标,数据处理,max 最大值min 最小值mean 平均值std 标准均方差sort 排序sum 元素和cumsum
3、元素累积和,强大的数值运算功能,基本的数值运算求积分求导数求方程的根解线性方程组求解常微分方程,可视化和图像处理,二维图像三维图像（可修饰、着色）二维动画三维动画,画出衰减震荡曲线 及其它的包络线t的取值范围是0,4,Matlab程序：t=0:pi/50:4*pi;y0=exp(-t/3);y=exp(-t/3).*sin(3*t);plot(t,y,-r,t,y0,b,t,-y0,:b)grid,二维图像,在指令窗command window中逐行输入以上命令，以回车健结束,可以得到,画出 所表示的三维曲面。x,y的取值范围是-8,8.,Matlab程序（例子！）x=-8:0.5:8;y=x
4、;X=ones(size(y)*x;Y=y*ones(size(x);R=sqrt(X.2+Y.2)+eps;Z=sin(R)./R;surf(x,y,Z);colormap(cool)xlabel(x),ylabel(y),ylabel(y),三维图像,在指令窗command window中逐行输入以上命令，以回车健结束,可以得到,如果觉得当前command window中的命令行过多，看起来不方便，我们可以清理一下,X0,Y0,Z0=sphere(30);X=2*X0;Y=2*Y0;Z=2*Z0;surf(X0,Y0,Z0);shading interphold on,mesh(X,Y,Z
5、),colormap(hot),hold offhidden offaxis equal,axis off,玲珑剔透的球,shg;n=10;t=n*pi*(0:0.0005:1);x=sin(t);y=cos(t);plot(x,y,g);axis square;hold oncomet(x,y,0.01);hold off,二维动画（彗星轨迹）,clf;shg,x=3*pi*(-1:0.05:1);y=x;X,Y=meshgrid(x,y);R=sqrt(X.2+Y.2)+eps;Z=sin(R)./R;h=surf(X,Y,Z);colormap(jet);axis offn=12;for
6、 i=1:nrotate(h,0 0 1,25);mmm(:,i)=getframe;endmovie(mmm,5,10),三维动画,1.2MATLAB命令窗口,启动MATLAB双击快捷方式图标或从“开始”菜单序列中选择。呈现在我们面前的是三个窗口command window:指令(命令)窗，可以输入命令行，并且运行current directory:当前的路径下的m文件的目录workspace:工作空间，显示当前内存中的变量command history:显示曾经使用过的命令这些窗口可以根据自己的需要决定显示哪个，可以在Desktop菜单中设定。,command window:指令(命令)窗
7、，可以输入命令行，以回车键结束即运行,current directory:当前的路径下的m文件的目录,workspace:工作空间，显示当前内存中的变量,command history:显示曾经使用过的命令,设置工作参数,File/Preference 设置工作参数 可以设置各个窗口的字体（按自己的偏好）其他参数一般选择默认,1.2.3 命令行,可以在command window的提示符“”后面输入命令，一行可写入一个或多个命令，命令之间用逗号或分号隔开，如果命令尾带分号将不显示该命令的执行结果；还可有续行（行末为）；最后用回车提交命令。注意：1.如果命令结尾是分号，则指令窗中不显示结果，但是
8、产生的变量的变化将会记入内存，即在工作空间中体现。2.如果命令结尾是逗号或者没有标点符号，则会在指令窗中显示命令运行的结果，产生的变量变化也会记入内存。,例如：在MATLAB下进行基本数学运算，只需将运算式直接打在提示号 后面，并按入Enter键即可。MATLAB将计算 的结果以ans显示。,（2）在上述表达式输入完成后，按【Enter】键，该就指令被执行。,（3）在指令执行后，MATLAB指令窗中将显示以下结果。ans=2,【例】求 的算术运算结果。,（1）用键盘在MATLAB指令窗中输入以下内容(12+2*(7-4)/32,注意,我们也可给运算式的结果设定一个变量x：求,x=42,x=(5
9、*2+1.3-0.8)*102/25,变量x的值可以在下个语句中调用：y=2*x+1y=85,在刚才的例子中出现了数值变量数值运算符号表达式及标点符号下面我们一一讲解还会介绍指令窗中常用的键,1.2.4 数值,1.数值的记述Matlab的数值采用习惯的十进制表示，可以带小数点或负号例如：1-1 0.01 1.3e-3（表示1.310-3）2e3（表示2103）,2.数值显示的精度Matlab的数值通常保证小数点后四位有效如果想显示长精度，输入format long命令，然后回车即可，这样以后都显示小数点后15位；如果还想恢复显示小数点后4位，输入format short命令，回车即可。,1.2
10、.5 变量,变量命名规则：,1.变量名的大小写是敏感（例如大写的X与小写的x不是同一个变量）。,2.变量的第一个字符必须为英文字母，而且不能超过31个字符。,3.变量名可以包含下连字符、数字，但不能为空格符、标点。,系统预定义的变量,数值运算符号,+加 例：1+2-减 1-2*乘 2*3/除 6/2（6除以2，结果为3）乘方 23(2的3次方，结果为8),1.2.7 表达式及标点符号,MATLAB书写表达式的规则与“手写算式”差不多相同，但要求所有表达式都是以纯文本形式输入。,1.如果一个指令过长可以在结尾加上.（代表此行指令与下一行连续），例如：1*2+3*4+5*6+7*8+9*10+11
11、*12+.13*14+15*16ans=744,2.若不想让MATLAB每次都显示运算结果，只需在运算式最后加上分号（；）即可，,如下例：y=1034*22+35;若要显示变数y的值，直接键入y即可：y y=22991,3.MATLAB会忽略所有在百分比符号（%）之后的文字，因此百分比之后的文字均可视为程序的注解（Comments）。,例：计算圆面积a=r2,半径r=2，则可键入 r=2;%圆半径r=2，a=pi*r2;%计算圆面积a aa=12.5664,1.2.7 command window 中的常用键,键显示前个命令键显示后个命令Esc键（键、delete键）取消输入Ctrl+x剪切C
12、trl+c复制Ctrl+v粘贴,1.2.8 MATLAB常用数学函数,三角函数和双曲函数,指数函数,复数函数,【例】指令行操作过程示例。（1）若用户想计算y1=2sin0.3cos(1+)的值，那末用户应依次键入以下字符,又想计算y2=2cos0.3cos(1-)，可以简便地用操作键获得指令，具体办法是：先用键调回已输入过的指令,y1=2*sin(0.3*pi)/cos(1+sqrt(5)%注意，优先级必须用小括号()，不可以用,（2）按【Enter】键，该指令便被执行，并给出以下结果y1=-1.6253,y1=2*sin(0.3*pi)/cos(1-sqrt(5)；然后移动光标，把y1改成y
13、2；把 sin 改成 cos,把+改成-便可。即得y2=2*cos(0.3*pi)/cos(1-sqrt(5)y2=3.5785,先用键调回已输入过的指令,然后移动光标，把y1改成y2；把 sin 改成 cos,把+改成-便可,1.3 MATLAB系统中使用帮助,1.利用help指令，所以即使身旁没有使用手册，也可以使用help指令查询不熟悉的指令或是题材之用法，例如help log,2.利用lookfor指令，它可以从你键入的关键字(key-word)（即使这个关键字并不是MATLAB的指令）列出 所有相关的题材，例如lookfor cosine,lookfor sine。,3.利用指令视窗
14、的功能选单中的Help，从中选取Contents（目录）或是Index（索引）。,1.4内存变量的查阅和删除,内存变量的查阅命令：who或者whos,1.4.2.内存变量的删除命令：clear用法：clear%删除所有的内存变量 clear y x%删除变量y,x,1.4.3 数据文件的存取,利用save存，利用load取，使用格式如下：,save filename1%把全部内存变量保存为filename1.mat文件,save filename2 x y%把变量x,y保存为filename.mat文件,save filename2 x1 y2-append%把变量x1,y2添加到filena
15、me2.mat文件,load filename1%把filename.mat文件中的全部变量装入内存,load filename1 x y%把filename.mat文件中变量x,y装入内存,注意：,清除内存中所有变量,load filename1%把filename.mat文件中的全部变量装入内存,作业,1.计算球的体积a,半径r=3，x=sin()，y=x2，z=10y；(1).求b=x+2y-5z,用长精度显示结果(2).把x,y两个变量保存为variable1.mat文件(3).把所有的变量保存为variable2.mat文件(4).把variable2.mat文件中变量x,y装入内存(5).查阅当前的内存变量(6).删除内存中的变量x(7).删除所有变量,2.求y1=3(sin0.5)3(1+)2，y2=2(cos0.5)3(1-)2,
