matlab01 Matlab的安裝及使用ppt課件

1、數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件Matlab教程教程n 上課時(shí)間：周一上課時(shí)間：周一 9、10 、11、12節(jié)節(jié)n 地點(diǎn)：數(shù)理樓地點(diǎn)：數(shù)理樓3410機(jī)房機(jī)房n 考試方式：實(shí)驗(yàn)作業(yè)考試方式：實(shí)驗(yàn)作業(yè)n如何得高分？如何得高分？n滿分滿分100分，分， 其中其中 n平時(shí)點(diǎn)名平時(shí)點(diǎn)名 ，課堂表現(xiàn)，課堂表現(xiàn)20分分 提問回答正確加分，曠課遲到提問回答正確加分，曠課遲到-1分分/次，扣完為止。次，扣完為止。n小作業(yè)小作業(yè) （8-12次次50分分 n大作業(yè)大作業(yè) 30分。分。數(shù)學(xué)軟件介紹數(shù)學(xué)軟件介紹 公共的基礎(chǔ)軟件：公共的基礎(chǔ)軟件：BASICBASIC，F(xiàn)ortranFortran，C C，PascalPascal

2、 矩陣實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)：矩陣實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)：MatlabMatlab 計(jì)算機(jī)代數(shù)系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)代數(shù)系統(tǒng)：MathematicaMathematica，MapleMaple 交互式數(shù)學(xué)系統(tǒng)：交互式數(shù)學(xué)系統(tǒng)：MathCADMathCAD，CalcwinCalcwinMatlab Matlab 用法用法簡簡介介 Matlab是一種廣泛應(yīng)用于工程計(jì)算及數(shù)值分析領(lǐng)域的新型高級(jí)語言，自1984年由美國 MathWorks 公司推向市場以來，歷經(jīng)二十多年的發(fā)展與競爭，現(xiàn)已成為國際公認(rèn)的最優(yōu)秀的工程應(yīng)用開發(fā)環(huán)境。Matlab功能強(qiáng)大、簡單易學(xué)、編程效率高，深受廣大科技工作者的歡迎。 在歐美各高等院校，Matlab已經(jīng)成為

3、線性代數(shù)、自動(dòng)控制理論、數(shù)字信號(hào)處理、時(shí)間序列分析、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真、圖像處理等課程的基本教學(xué)工具，成為大學(xué)生、碩士生以及博士生必須掌握的基本技能。 Matlab Matlab 語言的首創(chuàng)者是語言的首創(chuàng)者是 C. Moler C. Moler： 1980 1980年前后，當(dāng)時(shí)的新墨西哥大學(xué)計(jì)算機(jī)系主任年前后，當(dāng)時(shí)的新墨西哥大學(xué)計(jì)算機(jī)系主任 Moler Moler 教授在講授線性代數(shù)課程時(shí)，發(fā)現(xiàn)了用其他高級(jí)語言編程教授在講授線性代數(shù)課程時(shí)，發(fā)現(xiàn)了用其他高級(jí)語言編程極為不便，便構(gòu)思并開發(fā)了極為不便，便構(gòu)思并開發(fā)了 Matlab Matlab，用，用 Fortran Fortran 語言編語言編寫了集命

4、令翻譯、科學(xué)計(jì)算于一身的一套交互式軟件系統(tǒng)。寫了集命令翻譯、科學(xué)計(jì)算于一身的一套交互式軟件系統(tǒng)。 Matlab = Matrix Laboratry 矩陣實(shí)驗(yàn)室Matlab Matlab 用法用法簡簡介介 Moler 和 Little 等人成立了The MathWorks的公司，并于1984年推出了第一個(gè) Matlab 的商業(yè)版本，用 C 語言作了完全的改寫。其后又增添了豐富多彩的圖形圖像處理、多媒體功能、符號(hào)運(yùn)算和它與其他流行軟件的接口功能，使得 Matlab 的功能越來越強(qiáng)大。 到九十年代初期，在國際上 30 幾個(gè)數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中， Matlab 在數(shù)值計(jì)算方面獨(dú)占鰲頭，而 Mathe

5、matica 和 Maple 則分居符號(hào)計(jì)算軟件的前兩名。 Mathcad 因其提供計(jì)算、圖形、文字處理的統(tǒng)一環(huán)境而深受中學(xué)生歡迎。Matlab Matlab 用法用法簡簡介介 目前，Matlab 已經(jīng)成為國際上最流行的科學(xué)與工程計(jì)算的軟件工具，它已經(jīng)不僅僅是一個(gè)“矩陣實(shí)驗(yàn)室了，而成為了一種具有廣泛應(yīng)用前景的全新的計(jì)算機(jī)高級(jí)編程語言了,有人稱它為“第四代計(jì)算機(jī)語言，它在國內(nèi)外高校和研究部門正扮演著重要的角色。 就影響而言，至今仍然沒有一個(gè)別的計(jì)算軟件可與 Matlab 匹敵。 Matlab Matlab 用法用法簡簡介介 Matlab的發(fā)展 1984年，Matlab 1.0版 (DOS版，18

6、2K，20來個(gè)函數(shù)) 1992年，Matlab 4.0版93年推出Windows版本） 1994年，Matlab 4.2版 2019年，Matlab 5.0版 2019年，Matlab 5.3版 2000年，Matlab 6.0版 2019年，Matlab 6.1版 2019年，Matlab 6.5版 2019年，Matlab 7.0版Matlab Matlab 用法用法簡簡介介n版本編號(hào)版本編號(hào)建造編號(hào)建造編號(hào)發(fā)布時(shí)間發(fā)布時(shí)間nMatlab 7.9R2019a2019.3nMATLAB 7.8R2009a2021.3nMATLAB 7.7R2019b2019.10nMATLAB 7.6R20

7、19a2019.3nMATLAB7.5R2019b2019.10nMATLAB 7.4R2019a2019nMATLAB7.3R2019b2019nMATLAB7.2R2019a2019nMATLAB7.1R14SP32019nMATLAB7.0.4R14SP22019nMATLAB7.0.1R14SP12019 Matlab是一個(gè)交互式軟件系統(tǒng)： 給出一條命令，立即就可以得出該命令的結(jié)果。 Matlab 的特點(diǎn)與主要功能 數(shù)值計(jì)算功能 Matlab Matlab以矩陣作為數(shù)據(jù)操作的基本單位，但無需預(yù)先以矩陣作為數(shù)據(jù)操作的基本單位，但無需預(yù)先 指定矩陣維數(shù)動(dòng)態(tài)定維）。指定矩陣維數(shù)動(dòng)態(tài)定維）。

8、按照按照IEEEIEEE的數(shù)值計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。的數(shù)值計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。 提供十分豐富的數(shù)值計(jì)算函數(shù)，方便計(jì)算，提高效率。提供十分豐富的數(shù)值計(jì)算函數(shù)，方便計(jì)算，提高效率。 Matlab Matlab命令與數(shù)學(xué)中的符號(hào)、公式非常接近，可讀性強(qiáng)，命令與數(shù)學(xué)中的符號(hào)、公式非常接近，可讀性強(qiáng)， 容易掌握。容易掌握。Matlab Matlab 用法用法簡簡介介 符號(hào)計(jì)算功能 Matlab和著名的符號(hào)計(jì)算語言Maple相結(jié)合，使得Matlab具有強(qiáng)大的符號(hào)計(jì)算功能。 Matlab 的特點(diǎn)與主要功能 繪圖功能 Matlab提供了豐富的繪圖命令，能實(shí)現(xiàn)一系列的可視化操作。 編程功能 Matlab具有程序結(jié)構(gòu)控

9、制、函數(shù)調(diào)用、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入輸出、面向?qū)ο蟮瘸绦蛘Z言特征，而且簡單易學(xué)、編程效率高。通過Matlab提供的編程語言進(jìn)行編程完成特定的任務(wù)。Matlab Matlab 用法用法簡簡介介 Matlab 的特點(diǎn)與主要功能 Simulink 動(dòng)態(tài)仿真集成環(huán)境 提供建立系統(tǒng)模型、選擇仿真參數(shù)和數(shù)值算法、啟動(dòng)仿真程序?qū)υ撓到y(tǒng)進(jìn)行仿真、設(shè)置不同的輸出方式來觀察仿真結(jié)果等功能。 豐富的工具箱toolbox） Matlab包含兩部分內(nèi)容：基本部分和根據(jù)專門領(lǐng)域中的特殊需要而設(shè)計(jì)的各種可選工具箱。PDEOptimizationSymbolic MathSignal processImage ProcessStat

10、isticsMatlab Matlab 用法用法簡簡介介Control SystemSystem Identification 購買或下載 Matlab.V7.0.4.R14.SP2Matlab的安裝的安裝MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用 插入光盤自動(dòng)運(yùn)行安裝程序，或手動(dòng)運(yùn)行自帶的安裝程序 setup.exe，根據(jù)提示依次操作。MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用MatlabM

11、atlab的安裝及使用的安裝及使用 Matlab 基本用法 Matlab系統(tǒng)的啟動(dòng) 與一般的Windows程序一樣，啟動(dòng)Matlab系統(tǒng)有3種常見方法： (1) 使用Windows “開場” 菜單 (2) 運(yùn)行 Matlab 系統(tǒng)啟動(dòng)程序 matlab.exe (3) 雙擊桌面上的 Matlab 快捷圖標(biāo) Matlab系統(tǒng)的退出 (1) 在Matlab主窗口File菜單中選擇Exit Matlab命令。 (2) 在Matlab命令窗口輸入Exit或Quit命令。 (3) 單擊Matlab主窗口的“關(guān)閉按鈕。MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用命令窗口命令窗口當(dāng)前工當(dāng)前工作目錄作目錄

12、當(dāng)前工當(dāng)前工作空間作空間輸入命令的輸入命令的歷史記錄歷史記錄命令命令提示符提示符 輸入簡單矩陣 直接排列法： (1) 矩陣用方括號(hào)“”括起； (2) 矩陣元素間用空格或逗號(hào)“，”分隔； (3) 矩陣行與行之間用分號(hào) “；”分開 例：輸入 A=1 2 3; 4 5 6; 7 8 9 后按回車鍵MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用 在直接輸入法中，分號(hào)可以用回車代替：MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用 矩陣元素矩陣元素 矩陣元素可以是任何數(shù)值表達(dá)式，如：矩陣元素可以是任何數(shù)值表達(dá)式，如： x=-1.3,sqrt(3),(1+2+3) x=-1.3,sqrt(3),(1+2

13、+3)* *4/54/5 矩陣元素的單獨(dú)賦值，如：矩陣元素的單獨(dú)賦值，如： x(5)=abs(x(1) x(5)=abs(x(1)MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用 大矩陣可以把小矩陣作為其元素，如：大矩陣可以把小矩陣作為其元素，如：MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用 矩陣元素的引用：矩陣元素的引用： A Ai , ji , j）: : 位于位于 A A 的第的第 i i 行第行第 j j 列的元列的元素素MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用 冒號(hào)冒號(hào) “:” “:” 的特殊用法：的特殊用法： “a:b:c

14、” - “a:b:c” - 產(chǎn)生一個(gè)等差序列組成的向產(chǎn)生一個(gè)等差序列組成的向量，量， 其中其中 a a 是首項(xiàng)，是首項(xiàng)，b b 是公差，是公差，c c 確定最后一確定最后一項(xiàng)。項(xiàng)。如果如果b1，則，則b可省略，可省略，即即“a:1:c與與“a:c產(chǎn)生相同的向量。產(chǎn)生相同的向量。MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用例：例：MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用 A(i:j,m:n) 表示由矩陣 A 的第 i 到第 j 行和第 m 到第 n 列交叉線上的元素組成的子矩陣 小矩陣可以從大矩陣中抽取。小矩陣可以從大矩陣中抽取。提取提取A A的第一列的第一列如果提取矩陣如果提取矩陣

15、 A 的整行或整列，的整行或整列，則可利用冒號(hào)則可利用冒號(hào)“:”。MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用例：冒號(hào)運(yùn)算符的應(yīng)用例：冒號(hào)運(yùn)算符的應(yīng)用 語句與變量語句與變量 變量命名變量命名 在在MatlabMatlab中，變量名是以字母開頭，后接字母、數(shù)字中，變量名是以字母開頭，后接字母、數(shù)字 或下劃線的字符序列，或下劃線的字符序列，6.56.5版本以后為版本以后為6363個(gè)。在個(gè)。在MatlabMatlab中，變量名區(qū)分字母的大小寫。中，變量名區(qū)分字母的大小寫。 Matlab Matlab語句的通常形式為：語句的通常形式為： 變量表達(dá)式變量表達(dá)式 其中表達(dá)式是用運(yùn)算符將有關(guān)運(yùn)算量連接起

16、來的式子，其中表達(dá)式是用運(yùn)算符將有關(guān)運(yùn)算量連接起來的式子， 其結(jié)果是一個(gè)矩陣，被賦給賦值號(hào)其結(jié)果是一個(gè)矩陣，被賦給賦值號(hào)“”左邊的變量。左邊的變量。MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用注：注：1若語句以分號(hào)若語句以分號(hào) “;” 完畢，則不會(huì)在屏幕上輸出結(jié)果。完畢，則不會(huì)在屏幕上輸出結(jié)果。 2如果語句很長，可用續(xù)行符如果語句很長，可用續(xù)行符 “”（三個(gè)點(diǎn)續(xù)行，（三個(gè)點(diǎn)續(xù)行， 續(xù)行符的前面必須有一個(gè)空格；續(xù)行符的前面必須有一個(gè)空格；MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用例：續(xù)行符與分號(hào)的作用例：續(xù)行符與分號(hào)的作用 who who 命令和系統(tǒng)預(yù)定義變量命令和系統(tǒng)預(yù)定義變量 wh

17、o who：查看工作空間中建立的變量。：查看工作空間中建立的變量。 whos whos：查看每個(gè)變量的詳細(xì)屬性。：查看每個(gè)變量的詳細(xì)屬性。MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用 系統(tǒng)預(yù)定義變量系統(tǒng)預(yù)定義變量 eps eps，pipi，InfInf，NaNNaNMatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用eps: returns the distance from 1.0 to the next largest double-precision number, that is eps = 2(-52). 即1.0與其后最大的一個(gè)雙精度數(shù)之間的差。 pi: 圓周率 ，其值為 imag

18、(log(-1)Inf: 表示無窮大 NaN: Not-a-Number，表示一個(gè)不定值，如 0/0 數(shù)與算術(shù)表達(dá)式數(shù)與算術(shù)表達(dá)式 Matlab Matlab中的數(shù)默認(rèn)是雙精度實(shí)數(shù)，中的數(shù)默認(rèn)是雙精度實(shí)數(shù)， 表示方法與其它編程語言一樣，如：表示方法與其它編程語言一樣，如： 3, -9, 0.4, 1.603e-12, 3.23e+20 3, -9, 0.4, 1.603e-12, 3.23e+20 浮點(diǎn)運(yùn)算的誤差為浮點(diǎn)運(yùn)算的誤差為 eps eps， 浮點(diǎn)數(shù)表示范圍為：浮點(diǎn)數(shù)表示范圍為： MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用3083081010 數(shù)學(xué)運(yùn)算符數(shù)學(xué)運(yùn)算符 加減運(yùn)算：加減運(yùn)

19、算： +, - +, - 乘除運(yùn)算：乘除運(yùn)算： * *, /, /（右除）（右除）, , （左除）（左除） 冪運(yùn)算：冪運(yùn)算： 復(fù)數(shù)與矩陣復(fù)數(shù)與矩陣 虛部單位：虛部單位：i , j i , j MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用 復(fù)數(shù)的輸入：復(fù)數(shù)的輸入： z=3+4i (4 z=3+4i (4與與i i之間無空格之間無空格) ) z=3+4 z=3+4* *i i 注：在進(jìn)行復(fù)數(shù)運(yùn)算時(shí)，盡量避免注：在進(jìn)行復(fù)數(shù)運(yùn)算時(shí)，盡量避免 將將 i , j 定義為新的變量來使用定義為新的變量來使用 復(fù)數(shù)作為矩陣元素輸入時(shí)，加號(hào)復(fù)數(shù)作為矩陣元素輸入時(shí)，加號(hào)“”兩邊不能有空格。兩邊不能有空格。1 輸

20、出格式輸出格式 Matlab Matlab 以雙精度執(zhí)行所有的運(yùn)算，結(jié)果可以在屏幕上輸出，以雙精度執(zhí)行所有的運(yùn)算，結(jié)果可以在屏幕上輸出，同時(shí)賦給指定變量，若無指定變量，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將結(jié)果賦同時(shí)賦給指定變量，若無指定變量，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將結(jié)果賦給變量給變量 “ans” “ans”。 MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用 Matlab Matlab 中數(shù)的輸出格式可以通過中數(shù)的輸出格式可以通過formatformat命令指定。命令指定。 注：注：format 只改變變量的輸出格式，只改變變量的輸出格式， 但不會(huì)影響變量的值但不會(huì)影響變量的值MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用

21、格式格式解釋解釋例例format短格式（缺省顯示格式），同短格式（缺省顯示格式），同short3.1416format short短格式（缺省顯示格式），只顯示短格式（缺省顯示格式），只顯示5位位3.1416format long長格式，雙精度數(shù)長格式，雙精度數(shù)15位，單精度數(shù)位，單精度數(shù)7位位3.14159265358979format short e短格式短格式e方式（科學(xué)計(jì)數(shù)格式方式（科學(xué)計(jì)數(shù)格式）3.1416e+000format long e長格式長格式e方式方式3.141592653589793e+000format short g短格式短格式g方式方式3.1416format l

22、ong g長格式長格式g方式方式3.14159265358979format compact壓縮格式壓縮格式format loose自由格式自由格式format + / format bank / format rat / format hex (詳情查看聯(lián)機(jī)幫助詳情查看聯(lián)機(jī)幫助) 聯(lián)機(jī)幫助：聯(lián)機(jī)幫助： help help 命令命令MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用 help help 顯示所有顯示所有 help topics help topics help help help help 顯示顯示 help help 命令的用法命令的用法 help fun help fun 顯

23、示函數(shù)顯示函數(shù)/ /命令命令 fun fun 的用法的用法 例：例： help eig / help help eig / help * * 更詳細(xì)的使用幫助：更詳細(xì)的使用幫助： doc doc 命令命令 doc help doc help 以網(wǎng)頁的形式顯示以網(wǎng)頁的形式顯示 help help 命令的詳細(xì)用法命令的詳細(xì)用法 doc doc / doc eig / doc doc doc / doc eig / doc * * 存儲(chǔ)工作空間：存儲(chǔ)工作空間： save save 命令命令MatlabMatlab的安裝及使用的安裝及使用 存儲(chǔ)當(dāng)前工作空間中的所有變量存儲(chǔ)當(dāng)前工作空間中的所有變量 save save 將所有變量存入文件將所有變量存入文