matlab程序設計和應用-1

1、 MATLAB 程序設計與應用程序設計與應用汪建軍汪建如 何何 提提 高高 你你 的的 編編 程程 和和 數(shù)數(shù) 值值 計計 算算 能能 力力 課程說明課程說明教材教材學生學生課程名稱課程名稱MATLAB學時學時36時時 1-12周周學分學分 MATLAB系系 統(tǒng)統(tǒng) 環(huán)環(huán) 境境MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境幫助系統(tǒng)MATLAB發(fā)展開發(fā)了Eispack軟件包用于特征值的求解用于特征值的求解開發(fā)了Linpack軟件包用于線性方程組的求解用于線性方程組的求解MATLAB安裝系統(tǒng)界面MATLAB特點MATLAB功能1970s美國新美國新墨西哥州大學墨西哥州大學Cleve

2、MolerMATrix LABoratoryMATLABMATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境幫助系統(tǒng)MATLAB發(fā)展同Cleve Moler & Steve Bangert開發(fā)第2代專業(yè)版MATLAB同時兼有數(shù)值計算和數(shù)據(jù)圖示化功能MATLAB安裝系統(tǒng)界面MATLAB特點MATLAB功能 1983 John Little MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境幫助系統(tǒng)MATLAB發(fā)展1984年商業(yè)化3.0DOS版1992年Mathworks4.0版1994年推出年推出4.2版版 擴充了擴充了4.0版本功能版本功能 提供了圖形界面設提供了圖形界面設計方面方法計方面方法1997年推出年推出5

3、.0版版 允許了更允許了更多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 如單元數(shù)據(jù)如單元數(shù)據(jù) 結(jié)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)構(gòu)數(shù)據(jù) 多維矩陣多維矩陣 對象與類等對象與類等 使其成為一種更方便編程的語使其成為一種更方便編程的語言言1999年推出年推出5.3版版進一步改進進一步改進MATLA B功能功能MATLAB安裝系統(tǒng)界面MATLAB特點MATLAB功能MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境幫助系統(tǒng)MATLAB發(fā)展2000年年10月底推出了其全新月底推出了其全新的的 MATLAB 6.0正式版正式版 在核心數(shù)值算法在核心數(shù)值算法 界面設計界面設計 外外部接口部接口 應用桌面等諸多方面應用桌面等諸多方面進行了極大改進進行了極大改進200

4、2年年6月發(fā)布了其全新的月發(fā)布了其全新的 MATLAB 6.5正式版正式版2004年年5月推出月推出Matlab7.0MATLAB 7.9 R2009bMATLAB 7.10 R2010b 2010.9.3MATLAB安裝系統(tǒng)界面MATLAB特點MATLAB功能MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境幫助系統(tǒng)MATLAB發(fā)展MATLAB安裝系統(tǒng)界面MATLAB特點MATLAB功能成為線性代數(shù)成為線性代數(shù) 自動控制理論自動控制理論 數(shù)理統(tǒng)計數(shù)理統(tǒng)計 數(shù)字信號處理數(shù)字信號處理 時間時間序列分析序列分析 動態(tài)系統(tǒng)仿真等高動態(tài)系統(tǒng)仿真等高級課程的教學工具級課程的教學工具成為研究生進行科學研究成為研究生進行

5、科學研究的必備數(shù)據(jù)分析和計算工具的必備數(shù)據(jù)分析和計算工具成為設計研究單位和工業(yè)成為設計研究單位和工業(yè)部門用于解決工程問題的工具部門用于解決工程問題的工具MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境幫助系統(tǒng)MATLAB發(fā)展功能強大功能強大離線和在線計算離線和在線計算數(shù)值和符號計算數(shù)值和符號計算數(shù)學和文字統(tǒng)一處理數(shù)學和文字統(tǒng)一處理計算結(jié)果和編程可視化計算結(jié)果和編程可視化功能性和學科性工具箱功能性和學科性工具箱界面友好界面友好 語言自然語言自然 計算單元為矩陣計算單元為矩陣 指令表達近似于數(shù)學式指令表達近似于數(shù)學式 開放性強開放性強核心及工具箱文件可讀可改核心及工具箱文件可讀可改MATLAB安裝系統(tǒng)界面MA

6、TLAB特點MATLAB功能MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境幫助系統(tǒng)MATLAB發(fā)展MATLAB提供了豐富的矩陣運算提供了豐富的矩陣運算處理功能處理功能 基于矩陣運算的基于矩陣運算的處理處理變量變量是是 矩陣矩陣 運算運算是是 矩陣的運算矩陣的運算如如 A B C都是矩陣都是矩陣C = A + B 此即矩陣的加運算此即矩陣的加運算如常數(shù)如常數(shù) Y=5 MATLAB也看做是也看做是 一個一個1 1的矩陣的矩陣MATLAB安裝系統(tǒng)界面MATLAB特點MATLAB功能 矩陣運算功能MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境幫助系統(tǒng)MATLAB發(fā)展符號運算符號運算即用字符串進行數(shù)學即用字符串進行數(shù)學計算

7、計算允許變量不賦值而參與運算允許變量不賦值而參與運算求解代數(shù)方程求解代數(shù)方程 微積分微積分 復合導數(shù)復合導數(shù) 積分積分 二重積分二重積分 有理函數(shù)有理函數(shù) 微分方微分方程程 泰勒級數(shù)展開泰勒級數(shù)展開 尋優(yōu)等尋優(yōu)等MATLAB安裝系統(tǒng)界面MATLAB特點MATLAB功能 符號運算功能MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境幫助系統(tǒng)MATLAB發(fā)展采用用于建模采用用于建模 仿真仿真和分析的動態(tài)系統(tǒng)軟件包和分析的動態(tài)系統(tǒng)軟件包用結(jié)構(gòu)圖編程用結(jié)構(gòu)圖編程不用程序編程不用程序編程拖動方塊拖動方塊 連接線條連接線條 即可實現(xiàn)編程功能即可實現(xiàn)編程功能MATLAB安裝系統(tǒng)界面MATLAB特點MATLAB功能 圖形化

8、編程MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境幫助系統(tǒng)MATLAB發(fā)展符號數(shù)學工具箱符號數(shù)學工具箱控制系統(tǒng)工具箱控制系統(tǒng)工具箱信號處理工具箱信號處理工具箱圖象處理工具箱圖象處理工具箱MATLAB主工具箱主工具箱神經(jīng)元網(wǎng)絡工具箱神經(jīng)元網(wǎng)絡工具箱SIMULINK仿真工具箱仿真工具箱MATLAB安裝系統(tǒng)界面MATLAB特點MATLAB功能 豐富的MATLAB工具箱moreMATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境幫助系統(tǒng)MATLAB發(fā)展MATLAB安裝系統(tǒng)界面MATLAB特點MATLAB功能 MATLAB的兼容功能可與可與C、C+、FORTRAN語言語言跨平臺兼容跨平臺兼容用函數(shù)用函數(shù)CMEX FMEX實現(xiàn)實現(xiàn)

9、MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境幫助系統(tǒng)MATLAB發(fā)展非法操作時給出非法操作時給出提示提示 但并不影響其操作但并不影響其操作1/0Warning: Divide by zeroans = InfMATLAB安裝系統(tǒng)界面MATLAB特點MATLAB功能 MATLAB的容錯功能MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境幫助系統(tǒng)MATLAB發(fā)展準備下載空間準備下載空間 Matlab6.5約約1G Matlab7.0約約1.2G使用下載版本依使用下載版本依PC性能性能 一般一般Matlab7.x采用下載途徑有采用下載途徑有flashget http htp BT web迅雷迅雷 360確定下載安裝文件

10、格式確定下載安裝文件格式 rar zip bin ccd cue img sub iso 后面后面5種種 需虛擬光驅(qū)工具如需虛擬光驅(qū)工具如Daemon tools打開下載安裝文件打開下載安裝文件MATLAB安裝系統(tǒng)界面MATLAB特點MATLAB功能MATLAB安裝前的準備MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境MATLAB安裝MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境幫助系統(tǒng)MATLAB發(fā)展菜單欄菜單欄工具欄工具欄快捷方式快捷方式工作空間窗口工作空間窗口命令窗口命令窗口命令歷史窗口命令歷史窗口當前路徑窗口當前路徑窗口MATLAB安裝系統(tǒng)界面MATLAB特點MATLAB功能MATLAB系統(tǒng)界面組成MATLAB系

11、統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境MATLAB系統(tǒng)界面菜單欄菜單欄工具欄工具欄快捷方式快捷方式命令窗口命令窗口命令歷史窗口命令歷史窗口當前路徑當前路徑工作窗口工作窗口 MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境MATLAB系統(tǒng)界面 當前路徑窗口當前路徑窗口當前路徑窗口當前路徑當前路徑在默認設置下在默認設置下 當前路徑窗口自動當前路徑窗口自動顯示于顯示于MATLAB界面中界面中也可以選擇也可以選擇Desktop| Current Directory命令調(diào)出或隱藏該命令命令調(diào)出或隱藏該命令窗口窗口當前路徑窗口顯示著當前用戶工當前路徑窗口顯示著當前用戶工作所在的路徑作所在的路徑MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境MATLAB系統(tǒng)界面 當前路

12、徑當前路徑的歷史記錄列表當前路徑的歷史記錄列表添加新的當前路徑添加新的當前路徑回到當前路徑的上一級路徑回到當前路徑的上一級路徑MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境MATLAB系統(tǒng)界面 搜索路徑Matlab命令命令是變量是變量執(zhí)行執(zhí)行yesnoyes執(zhí)行執(zhí)行no 當前目錄下當前目錄下的的 M文件文件 內(nèi)部函數(shù)內(nèi)部函數(shù)yes執(zhí)行執(zhí)行搜索路徑中其他搜索路徑中其他目錄下的目錄下的 M文件文件執(zhí)行執(zhí)行yesnono停止停止當前目錄的設置方法當前目錄的設置方法當前目錄搜索路徑的設置方法當前目錄搜索路徑的設置方法使用使用path命令命令在命令窗口中輸入在命令窗口中輸入path(path,c:mydir)使用對話框或

13、改使用對話框或改pathdef.m文件文件在命令窗口中輸入在命令窗口中輸入pathtool 在彈出對話框中設置在彈出對話框中設置MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境MATLAB系統(tǒng)界面 快捷方式1324MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境MATLAB系統(tǒng)界面 工作空間窗口工作空間窗口工作空間窗口它是它是MATLAB用于存儲各種用于存儲各種變量和結(jié)果的內(nèi)存空間變量和結(jié)果的內(nèi)存空間顯示所有顯示所有 變量的名稱變量的名稱 取值取值 變量類型說明變量類型說明可以查看變量可以查看變量 編輯編輯 修改修改 刪刪除變量除變量MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境MATLAB系統(tǒng)界面 命令歷史窗口命令歷史窗口命令歷史窗口自動保存用過命

14、令的歷史記錄自動保存用過命令的歷史記錄 標明記錄的時間標明記錄的時間 方便查詢方便查詢雙擊命令歷史窗口中的命令可再雙擊命令歷史窗口中的命令可再次運行命令歷史次運行命令歷史清除歷史記錄可點擊菜單清除歷史記錄可點擊菜單 Edit|clear Command HistoryMATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境MATLAB系統(tǒng)界面 工作空間窗口工作空間窗口工作空間窗口 MATLAB主要交主要交互窗口互窗口 用于輸入命令并顯示除用于輸入命令并顯示除圖形以外的所有執(zhí)行結(jié)果圖形以外的所有執(zhí)行結(jié)果命令后帶分號命令后帶分號 不顯示命令結(jié)果不顯示命令結(jié)果多條命令一行執(zhí)行多條命令一行執(zhí)行 命令間用逗號隔開命令間用逗號隔開多

15、條命令多行執(zhí)行多條命令多行執(zhí)行 命令間用逗號加省略號隔開命令間用逗號加省略號隔開MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境幫助系統(tǒng)MATLAB發(fā)展幫助命令幫助命令 help命令命令 lookfor命令命令幫助窗口幫助窗口MATLAB安裝系統(tǒng)界面MATLAB特點MATLAB功能MATLAB幫助系統(tǒng)MATLAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境MATLAB幫助系統(tǒng) 幫助命令顯示幫助的主題顯示幫助的主題顯示算符和特殊字符顯示算符和特殊字符顯示顯示help命令的用法命令的用法顯示顯示plot函數(shù)的用法函數(shù)的用法顯示帶有例子的顯示帶有例子的plot函數(shù)的用法函數(shù)的用法查找有關(guān)鍵字查找有關(guān)鍵字plot的所有的所有M文件文件MAT

16、LAB系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)環(huán)境MATLAB幫助系統(tǒng) 幫助窗口按關(guān)鍵字查找按關(guān)鍵字查找按索引查找按索引查找按演示分類查找按演示分類查找打開幫助窗口的方法打開幫助窗口的方法點擊主窗口工具欄中的點擊主窗口工具欄中的help按鈕按鈕運行運行helpwin helpdesk doc命令命令選擇選擇help菜單中的菜單中的MATLAB Help命令命令按主題查找按主題查找 MATLAB應應 用用 舉舉 例例MATLAB應用舉例應用舉例最小二乘擬合x=10:10:1000;y=1./x;N=size(x),N=N(1,2);y1=y+rand(1,N);B=zeros(N,1)+1 x (x).2 (x).3 (x

17、).4 (x).5 (x).6 ;L=y;parameter=inv(B*B)*B*L;parameternewy=B*parameter;figureplot(x,y,*);hold on;plot(x,newy,r-)MATLAB應用舉例應用舉例解析公式推導MATLAB應用舉例應用舉例向量場分析MATLAB應用舉例應用舉例Delaunay三角網(wǎng)構(gòu)建rand(state,0);x = rand(1,10);y = rand(1,10);TRI = delaunay(x,y);subplot(1,2,1),.triplot(TRI,x,y)axis(0 1 0 1);hold on;plot(

18、x,y,or);hold offMATLAB應用舉例應用舉例統(tǒng)計直方圖MATLAB應用舉例應用舉例統(tǒng)計圖表設計測繪學院近五年承擔科研項目測繪學院近五年承擔科研項目近近500500項項，科研總經(jīng)費達，科研總經(jīng)費達1.81.8億元億元，年均，年均超超35003500萬萬MATLAB應用舉例應用舉例2004年蘇門答臘地震引起的地球重力場變化MATLAB應用舉例應用舉例汶川地震同震應力圖MATLAB應用舉例應用舉例高精度地球重力場模型構(gòu)建與局部大地水準面確定MATLAB應用舉例應用舉例等高線追蹤0 0 0 2 10 220 0 0 3 15 260 0 3 10 21 320 0 4 13 22 29

19、0 0 0 7 17 26手工繪制手工繪制計算機計算機MATLAB應用舉例應用舉例Surf面狀模型（精細插值和面狀模型（精細插值和增加紋理）增加紋理）水底地形三維顯示MATLAB應用舉例應用舉例萊特兄弟的飛機萊特兄弟的飛機三維仿真 MATLAB方方 法法 入入 門門MATLAB學習方法學習方法1. 熟悉熟悉MATLAB工具的基本使用方法工具的基本使用方法2. 熟悉熟悉MATLAB語言的基本用法語言的基本用法3. 熟悉熟悉MATLAB中繪制圖形圖表的命令中繪制圖形圖表的命令4. 了解了解MATLAB中中MAPPING工具箱工具箱5. 能夠使用能夠使用MATLAB完成簡單的計算和圖形顯示完成簡單的

20、計算和圖形顯示6. 根據(jù)所學的專業(yè)知識，能夠利用根據(jù)所學的專業(yè)知識，能夠利用MATLAB建立一些簡單的數(shù)學模型建立一些簡單的數(shù)學模型7. 多讀源代碼，多實踐操作多讀源代碼，多實踐操作怎樣學習和應用怎樣學習和應用MATLABMATLAB？.MATLAB學習方法學習方法http:/www.spatial- 空間經(jīng)濟學統(tǒng)計的網(wǎng)站，提供很多MATLAB成熟源碼http:/ 常用的操作命令和鍵盤技巧MATLAB 的數(shù)據(jù)類型向量與矩陣的處理程序流程控制M 文件及文件操作MATLAB入門入門簡單的數(shù)學運算 常用的操作命令和鍵盤技巧MATLAB 的數(shù)據(jù)類型向量與矩陣的處理程序流程控制M 文件及文件操作MATL

21、AB入門入門運算運算基本運算符基本運算符數(shù)組運算符數(shù)組運算符實例實例+1+2; a+b-1-2; a-b*.*1*2; a.*b右除右除/./1/2; a./b左除左除.12; a.b冪冪.21; a.2簡單的數(shù)學運算 數(shù)學運算符MATLAB入門入門簡單的數(shù)學運算 數(shù)學函數(shù)MATLAB 是一個科學計算軟件，因此可以支持很多常用是一個科學計算軟件，因此可以支持很多常用到的數(shù)學函數(shù)到的數(shù)學函數(shù)n y = abs(x) % 取取 x 的絕對值的絕對值n y = sin(x) % 取取 x 的正弦值的正弦值n y = exp(x) % 自然指數(shù)自然指數(shù) exp(x)n y = log(x) % 自然對

22、數(shù)自然對數(shù) ln(x)MATLAB 也支持復數(shù)運算，通常以也支持復數(shù)運算，通常以 i 或或 j 代表單位虛數(shù)代表單位虛數(shù) MATLAB入門入門簡單的數(shù)學運算 數(shù)學函數(shù)sinasincosacostanatan, atan2cotacotexploglog10log2pow2sqrtabsfloorfixceilMATLAB入門入門簡單的數(shù)學運算 標點符號的意義標點符號標點符號定定 義義標標 點點 符符 號號定定 義義; ;區(qū)分行，取消運行顯示等區(qū)分行，取消運行顯示等. .小數(shù)點以及域訪問等小數(shù)點以及域訪問等, ,區(qū)分列，函數(shù)參數(shù)分隔符等區(qū)分列，函數(shù)參數(shù)分隔符等連接語句連接語句: :在數(shù)組中應用

23、較多在數(shù)組中應用較多 字符串的標識符號字符串的標識符號( )( )指定運算優(yōu)先級等指定運算優(yōu)先級等= =賦值符號賦值符號 矩陣定義的標志等矩陣定義的標志等! !調(diào)用操作系統(tǒng)命令調(diào)用操作系統(tǒng)命令 用于構(gòu)成元胞數(shù)組等用于構(gòu)成元胞數(shù)組等%注釋語句的標識注釋語句的標識MATLAB入門入門簡單的數(shù)學運算 注釋若要加入批注（若要加入批注（Comments） 可以使用百分比符號（可以使用百分比符號（%） 例如例如 y = (5*2+3.5)/5; % 將運算結(jié)果儲存在變量將運算結(jié)果儲存在變量 y 但不用顯示于屏幕但不用顯示于屏幕 z = y2 % 將運算結(jié)果儲存在變量將運算結(jié)果儲存在變量 z并顯示于屏幕并顯

24、示于屏幕z = 7.2900 MATLAB入門入門簡單的數(shù)學運算 常用的操作命令和鍵盤技巧MATLAB 的數(shù)據(jù)類型向量與矩陣的處理程序流程控制M 文件及文件操作MATLAB入門入門常用的操作命令命令命令該命令的功能該命令的功能命令命令該命令的功能該命令的功能holdhold圖形保持命令圖形保持命令dispdisp顯示變量或文字內(nèi)容顯示變量或文字內(nèi)容clcclc清除工作窗清除工作窗l(fā)oadload加載指定文件的變量加載指定文件的變量clearclear清除內(nèi)存變量清除內(nèi)存變量cdcd顯示或改變工作目錄顯示或改變工作目錄clfclf清除圖形窗口清除圖形窗口echoecho工作窗信息顯示開關(guān)工作窗信

25、息顯示開關(guān)diarydiary日志文件命令日志文件命令quitquit退出退出MATLABMATLABpathpath顯示搜索目錄顯示搜索目錄savesave保存內(nèi)存變量到指定文件保存內(nèi)存變量到指定文件typetype顯示文件內(nèi)容顯示文件內(nèi)容dirdir顯示當前目錄下文件顯示當前目錄下文件packpack整理內(nèi)存碎片整理內(nèi)存碎片MATLAB入門入門常用的鍵盤操作和快捷鍵鍵盤按鈕和快捷鍵盤按鈕和快捷鍵鍵該操作的功能該操作的功能鍵盤按鈕和快捷鍵鍵盤按鈕和快捷鍵該操作的功能該操作的功能(Ctrl(Ctrlp)p)調(diào)用上一行調(diào)用上一行Home(CtrlHome(Ctrla)a)光標置于當前行開頭光標置

26、于當前行開頭(Ctrl(Ctrln)n)調(diào)用下一行調(diào)用下一行End(CtrlEnd(Ctrle)e)光標置于當前行結(jié)尾光標置于當前行結(jié)尾(Ctrl(Ctrlb)b)光標左移一字符光標左移一字符Esc(CtrlEsc(Ctrlu)u)清除當前輸入行清除當前輸入行(Ctrl(Ctrlf)f)光標右移一字符光標右移一字符Del(CtrlDel(Ctrld)d)刪除光標處字符刪除光標處字符CtrlCtrl光標左移一單詞光標左移一單詞Backspace(CtrlBackspace(Ctrlh)h)刪除光標前字符刪除光標前字符CtrlCtrl光標右移一單詞光標右移一單詞CtrlCtrlz z恢復上一次刪除

27、恢復上一次刪除MATLAB入門入門簡單的數(shù)學運算 常用的操作命令和鍵盤技巧MATLAB 的數(shù)據(jù)類型向量與矩陣的處理程序流程控制M 文件及文件操作MATLAB入門入門MATLAB 的數(shù)據(jù)類型 數(shù)值記述和命名規(guī)則 數(shù)值的記述數(shù)值的記述 matlab的數(shù)值采用習慣的十進制表示的數(shù)值采用習慣的十進制表示 可以帶小數(shù)點或負號可以帶小數(shù)點或負號 這些記述都合法這些記述都合法 3 -99 0.001 1.3e-3 4.5e33 變量命名規(guī)則變量命名規(guī)則變量名變量名 函數(shù)名對字母大小寫敏感函數(shù)名對字母大小寫敏感變量名的第一個字母必須是英文字母變量名的第一個字母必須是英文字母對對6.5版，變量名最多可包含版，變

28、量名最多可包含63個字符個字符(英文、數(shù)字和下英文、數(shù)字和下連符連符) 對以前的版本，變量名的字符不超過對以前的版本，變量名的字符不超過31個個變量名不得包含空格變量名不得包含空格 標點標點 但可以包含下劃線但可以包含下劃線MATLAB入門入門MATLAB 的數(shù)據(jù)類型 保留常量Matlab 的保留常量（永久變量）的保留常量（永久變量）neps 容差變量，定義為容差變量，定義為1.0到最近的浮點的距離。到最近的浮點的距離。PC機上定義為機上定義為2-52ni,j 虛數(shù)單位虛數(shù)單位nPi 圓周率圓周率nNaN 非數(shù)（非數(shù)（Not a Number），由），由0/0, /,0* 等運算產(chǎn)生等運算產(chǎn)生

29、nInf/inf 正無窮大，定義為（正無窮大，定義為（1/0)MATLAB入門入門MATLAB 的數(shù)據(jù)類型 預定義變量名稱名稱說明說明名稱名稱說明說明pi圓周率常數(shù)圓周率常數(shù)eps浮點數(shù)的相對誤差浮點數(shù)的相對誤差I(lǐng)NF無窮大無窮大i (或或j)虛數(shù)單位虛數(shù)單位NaN(或或nan)不定值不定值nargin函數(shù)實際輸入?yún)?shù)個數(shù)函數(shù)實際輸入?yún)?shù)個數(shù)realmax最大的正實數(shù)最大的正實數(shù)1.797693134862316e+308nargout函數(shù)實際輸出參數(shù)個數(shù)函數(shù)實際輸出參數(shù)個數(shù)realmin最小的正實數(shù)最小的正實數(shù)2.225073858507201e-308ANS(或或ans)默認變量名，存儲最

30、近一默認變量名，存儲最近一次運算結(jié)果次運算結(jié)果MATLAB入門入門MATLAB 的數(shù)據(jù)類型 內(nèi)存變量的查閱和刪除在在workspace中操作中操作whowhosclearMATLAB入門入門MATLAB 的數(shù)據(jù)類型 變量的文件存取 通過菜單進行存取通過菜單進行存取save和和load命令命令 save Filename 保存所有變量到保存所有變量到Filename.mat save Filename v1 v2 保存保存v1，v2到到Filename.mat save Filename v1 v2 append 把把v1，v2添加到添加到Filename.mat save Filename v

31、1 v2 ascii 保存保存v1，v2為為8位位ascii文件文件Filename save Filename v1 v2 ascii double 保存保存v1，v2位位16位位ascii文件文件Filename load Filename 讀取讀取Filename.mat文件中所有變量文件中所有變量 load Filename v1 v2 讀取讀取Filename.mat文件中的文件中的v1，v2MATLAB入門入門MATLAB 的數(shù)據(jù)類型 變量的文件存取MATLAB入門入門MATLAB 的數(shù)據(jù)類型 運算符和表達式數(shù)學表達式數(shù)學表達式Matlab運算符運算符Matlab表達式表達式加加a

32、+b+a+b減減a-b-a-b乘乘ab*A*b除除ab/或或a/b或或ba冪冪ababMATLAB入門入門MATLAB 的數(shù)據(jù)類型 MATLAB表達式算術(shù)表達式算術(shù)表達式 運算符有：運算符有：(加加)、(減減)、*(乘乘)、/(右除右除)、(左除左除)、(乘方乘方) 對于矩陣來說，左除和右除表示兩種不同的除數(shù)矩陣和被除數(shù)矩陣對于矩陣來說，左除和右除表示兩種不同的除數(shù)矩陣和被除數(shù)矩陣的關(guān)系。的關(guān)系。關(guān)系表達式關(guān)系表達式運算符有：運算符有：(小于小于)、(大于大于)、=(大于或等大于或等于于)、=(等于等于)、=(不等于不等于)邏輯表達式邏輯表達式 運算符有：運算符有：&(與與)、|(或或

33、)和和(非非)MATLAB入門入門運算法則運算法則 在邏輯運算中，邏輯命題為真用在邏輯運算中，邏輯命題為真用1表示，邏輯命題為假表示，邏輯命題為假用用0表示。表示。 參與邏輯運算的可以是兩個標量、兩個同維矩陣或參與邏輯運算的可以是兩個標量、兩個同維矩陣或 參與邏輯運算的元素一個為標量，另一個為矩陣。參與邏輯運算的元素一個為標量，另一個為矩陣。 在算術(shù)、關(guān)系、邏輯運算中，算術(shù)運算優(yōu)先級最高，在算術(shù)、關(guān)系、邏輯運算中，算術(shù)運算優(yōu)先級最高，邏輯運算優(yōu)先級最低。邏輯運算優(yōu)先級最低。MATLAB 的數(shù)據(jù)類型 MATLAB運算法則MATLAB入門入門 Matlab用用“/”或或“”表示表示“左除左除”或或

34、“右除右除”。對標。對標量而量而 言，兩者沒有區(qū)別，但對言，兩者沒有區(qū)別，但對矩陣矩陣而言，而言， “左除左除”和和“右除右除”將產(chǎn)生不同的影響。將產(chǎn)生不同的影響。 表達式由變量名、運算符和函數(shù)名組成。表達式由變量名、運算符和函數(shù)名組成。 表達式自左至右執(zhí)行運算。表達式自左至右執(zhí)行運算。 優(yōu)先級的規(guī)定：指數(shù)運算級別最高，乘除次之，加減優(yōu)先級的規(guī)定：指數(shù)運算級別最高，乘除次之，加減級別最低。級別最低。 括號可以改變運算的次序。括號可以改變運算的次序。 賦值符賦值符“=”和運算符兩側(cè)允許有空格，以增加可讀性和運算符兩側(cè)允許有空格，以增加可讀性MATLAB 的數(shù)據(jù)類型 MATLAB運算法則MATLA

35、B入門入門例：復數(shù)例：復數(shù)z=3+4i(1)書寫格式一：書寫格式一： z=3 + 4i(2)書寫格式二：書寫格式二：z=3 + 4*i說明說明：(1)在格式一中，在格式一中，4i表示一個完整的虛數(shù)，表示一個完整的虛數(shù)， 在在4和和i之間不允許之間不允許“空格空格”存在。存在。(3)復數(shù)標量宜采用格式一表達，復數(shù)標量宜采用格式一表達， 計算速度比格式二快。計算速度比格式二快。MATLAB 的數(shù)據(jù)類型 復數(shù)和復數(shù)矩陣MATLAB入門入門MATLAB 的數(shù)據(jù)類型 復數(shù)和復數(shù)矩陣復數(shù)復數(shù)z的實部的實部復數(shù)復數(shù)z的虛部的虛部復數(shù)復數(shù)z的模的模復數(shù)復數(shù)z的幅角主值的幅角主值real函數(shù)函數(shù) image函數(shù)

36、函數(shù) abs函數(shù)函數(shù) angle函數(shù)函數(shù)MATLAB入門入門運算法則運算法則 在邏輯運算中，邏輯命題為真用在邏輯運算中，邏輯命題為真用1表示，邏輯命題為假表示，邏輯命題為假用用0表示。表示。 參與邏輯運算的可以是兩個標量、兩個同維矩陣或參與邏輯運算的可以是兩個標量、兩個同維矩陣或 參與邏輯運算的元素一個為標量，另一個為矩陣。參與邏輯運算的元素一個為標量，另一個為矩陣。 在算術(shù)、關(guān)系、邏輯運算中，算術(shù)運算優(yōu)先級最高，在算術(shù)、關(guān)系、邏輯運算中，算術(shù)運算優(yōu)先級最高，邏輯運算優(yōu)先級最低。邏輯運算優(yōu)先級最低。MATLAB 的數(shù)據(jù)類型 浮點數(shù)和顯示格式MATLAB入門入門l 一般一般MATLAB的數(shù)據(jù)都是

37、以的數(shù)據(jù)都是以double型雙精度數(shù)值來表示型雙精度數(shù)值來表示的，這些雙精度數(shù)在系統(tǒng)內(nèi)部用二進制來表示。的，這些雙精度數(shù)在系統(tǒng)內(nèi)部用二進制來表示。l 這是計算機通常的表示數(shù)據(jù)的方式，但也帶來了一些問這是計算機通常的表示數(shù)據(jù)的方式，但也帶來了一些問題，比如有很多實數(shù)不能被精確地表示，對能夠表示的值也題，比如有很多實數(shù)不能被精確地表示，對能夠表示的值也有一個限制，并且還存在一個浮點相對誤差限。有一個限制，并且還存在一個浮點相對誤差限。epsl 所謂相對誤差限是指所謂相對誤差限是指MATLAB 語言能夠區(qū)分兩個不同大語言能夠區(qū)分兩個不同大小的數(shù)時，這兩個數(shù)之間的最小差值。小的數(shù)時，這兩個數(shù)之間的最小

38、差值。MATLAB 的數(shù)據(jù)類型 浮點數(shù)和顯示格式MATLAB入門入門l 任何任何MATLAB的語句的執(zhí)行結(jié)果都可以在屏幕上顯示，同時的語句的執(zhí)行結(jié)果都可以在屏幕上顯示，同時賦值給指定的變量，沒有指定變量時，賦值給一個特殊的變量賦值給指定的變量，沒有指定變量時，賦值給一個特殊的變量ans，數(shù)據(jù)的顯示格式由，數(shù)據(jù)的顯示格式由format命令控制。命令控制。l format只是影響結(jié)果的顯示，不影響其計算與存儲；只是影響結(jié)果的顯示，不影響其計算與存儲；MATLAB總是以雙字長浮點數(shù)（雙精度）來執(zhí)行所有的運算。總是以雙字長浮點數(shù)（雙精度）來執(zhí)行所有的運算。l 如果結(jié)果為整數(shù)，則顯示沒有小數(shù)如果結(jié)果為整

39、數(shù)，則顯示沒有小數(shù)MATLAB 的數(shù)據(jù)類型 浮點數(shù)和顯示格式MATLAB入門入門format (short)：短格式（小于1000的以輸出到小數(shù)點后4位，大于1000的用5位有效數(shù)字的科學計數(shù)形式輸出）format long：長格式（15位有效數(shù)字輸出）format short e：用5位有效數(shù)字的科學計數(shù)形式輸出format long e：用15位有效數(shù)字的科學計數(shù)形式輸出format bank：2位十進制 99.12format hex：十六進制格式MATLAB 的數(shù)據(jù)類型 浮點數(shù)和顯示格式MATLAB入門入門MATLAB 的數(shù)據(jù)類型 浮點數(shù)和顯示格式MATLAB入門入門簡單的數(shù)學運算 常

40、用的操作命令和鍵盤技巧MATLAB 的數(shù)據(jù)類型向量與矩陣的處理程序流程控制M 文件及文件操作MATLAB入門入門向量和矩陣的處理 向量的創(chuàng)建1. 命令行直接輸入命令行直接輸入 2. 冒號表達式冒號表達式 A=1 2 3 %行向量生成行向量生成 用法：初始值：步長：終止值用法：初始值：步長：終止值 A = A=1:2:5 1 2 3 A = 1 3 5 A=1,2,3%行向量生成行向量生成 3. 函數(shù)生成法函數(shù)生成法A = 1 2 3 用法：用法：linspace(a,b,n) a為起始值為起始值 b為為 終止值終止值 n為向量元素個數(shù)為向量元素個數(shù) A=1;2;3%列向量生成列向量生成 A=l

41、inspace(1,5,3)A = A = 1 1 3 5 2 3 MATLAB入門入門向量和矩陣的處理 矩陣的創(chuàng)建1. 命令行直接輸入命令行直接輸入 2. 矩陣的擴展矩陣的擴展 A=1 2 3;4 5 6 A=1 2 3; 4 5 6;A= C=A eye(2);1 2 3 4 5 1 2 3 C= 4 5 6 1 2 3 1 0 2. 利用利用M文件建立矩陣文件建立矩陣 4 5 6 0 1 Step 1:用文本編輯器生成數(shù)據(jù)用文本編輯器生成數(shù)據(jù) 1 2 3 4 5文件文件mydata.m 保存至保存至matlab中的中的work文件夾。數(shù)據(jù)文件為文件夾。數(shù)據(jù)文件為 data= 1 2 3;

42、 4 5 6;Step 2:在命令窗口鍵入在命令窗口鍵入mydata 生成名為生成名為data的矩陣的矩陣 MATLAB入門入門向量和矩陣的處理 矩陣元素提取及矩陣拆分A = 1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12; % 建立建立 34 的矩陣的矩陣 A(2,3) = 5 % 將將矩陣矩陣A第二第二行行、第三、第三列列的元素值，的元素值，改變?yōu)楦淖優(yōu)? A = 1 2 3 4 5 6 5 8 9 10 11 12 B = A(2,1:3) % 取出矩陣取出矩陣A的第二的第二行行、第一至第三、第一至第三列列，并儲存并儲存成矩陣成矩陣B B = 5 6 5 A = A B % 將

43、矩陣將矩陣B 轉(zhuǎn)置后轉(zhuǎn)置后、再以、再以列列向量向量并并入矩陣入矩陣A A = 1 2 3 4 5 5 6 5 8 6 9 10 11 12 5 MATLAB入門入門向量和矩陣的處理 矩陣元素提取及矩陣拆分A = 1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12; % 建立建立 34 的矩陣的矩陣 A(:, 2) = % 刪除矩陣刪除矩陣A第二列第二列 A = 1 3 4 5 7 8 9 11 12 A(:, 1:2) = % 刪除矩陣刪除矩陣A第一、二列第一、二列 A = 3 4 7 8 11 12 A(:, end) = % 刪除矩陣刪除矩陣A的最后一列的最后一列 A = 1 2 3

44、 5 6 7 9 10 11MATLAB入門入門向量和矩陣的處理 矩陣元素提取及矩陣拆分A = 1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12; % 建立建立 34 的矩陣的矩陣MATLAB中的矩陣是按列存儲的，中的矩陣是按列存儲的，A(i, j)對應于對應于A(i+(j-1)*3),例如例如 A(2,3)=7 A(8)=7MATLAB入門入門向量和矩陣的處理 矩陣的運算X=1;2;3Addition (+) Z = X + 2Z = 3 ; 4 ; 5 Subtraction (-)Multiplication (*) Z = 2 * XZ = 2 ; 4 ; 6 Division

45、 (/) Z = X / 2Z = 0.5 ; 1 ; 1.5 MATLAB入門入門向量和矩陣的處理 矩陣的運算X=1;2;3Addition (+) Z = X + 2Z = 3 ; 4 ; 5 Subtraction (-)Multiplication (*) Z = 2 * XZ = 2 ; 4 ; 6 Division (/) Z = X / 2Z = 0.5 ; 1 ; 1.5 MATLAB入門入門向量和矩陣的處理 矩陣的運算nInner Productniiininiyxyyyxxxyx111 X = 1 , 2 , 3 ; Y = 1 ; 2 ; 3 ; Z = X * YZ =

46、 14niTnixxxxxx11 Z = XZ = 1 ; 2 ; 3 nTransposeMATLAB入門入門向量和矩陣的處理 矩陣的運算nEuclidean Normniixxxx12nCross Product X = 1 , 2 , 3 ; Z = X * XZ = 14MATLAB入門入門向量和矩陣的處理 矩陣的運算nInversen X = 1 2 3 ; 2 3 1 ; 3 1 2;n Y = inv(X);n Z = X*YZ = 1 0 0 ; 0 1 0 ; 0 0 1 nDeterminantn Z = det( X )Z = -18nEXAMPLE (2 x 2)2 ,

47、 11 , 22 , 21 , 1xxxxX Eigenstates V , D = eig(Z) Eigenvalues D = -1.73, 1.73, 6.00 Eigenvectors V = 0.79 0.21 0.58 ; -0.21 -0.79 0.58 ; -0.58 0.58 0.58MATLAB入門入門向量和矩陣的處理 矩陣的運算nb = ?n A = 1 , 2 ; 3 , 4 ; x = 1 ; 2 ; b = A*x b = 5 ; 11 ; x = ? A = 1 , 2 ; 3 , 4 ; b = 5 ; 11 ; x = Ab x = 1 ; 2 Algorit

48、hms Gaussian EliminationLU Factorizationbbbbxxxxxxxniniiniiniini11in,1ij,1i1,1nn,in,n,1ni,ii,i,1n1,i1,1,1AAAAAAAAAAAAAMATLAB入門入門向量和矩陣的處理 矩陣的運算 Standard Deviation Y = std( X ) Sort Y = sort( X ) Find Y = X( find( X 0.5 ) )nMeann X = rand(10);n Y = mean( X )nMediann Y = median( X )nMaximumn Y = max( X

49、 )nMinimumn Y = min( X )nxxnii1nxxnii12MATLAB入門入門簡單的數(shù)學運算 常用的操作命令和鍵盤技巧MATLAB 的數(shù)據(jù)類型向量與矩陣的處理程序流程控制M 文件及文件操作MATLAB入門入門程序流程控制 for循環(huán)MATLAB 提供重復循環(huán)（提供重復循環(huán)（Loops）及條件判斷）及條件判斷（Conditions）等程序流程控制（）等程序流程控制（Flow Control）的指令的指令for 循環(huán)變量=矩陣表達式 循環(huán)體語句語句 endMATLAB入門入門程序流程控制 while循環(huán)和if條件n while 循環(huán)（循環(huán)（While-loop） while條件

50、式 表達式; endn if else end if 條件式 表達式; else 表達式; endMATLAB入門入門簡單的數(shù)學運算 常用的操作命令和鍵盤技巧MATLAB 的數(shù)據(jù)類型向量與矩陣的處理程序流程控制M 文件及文件操作MATLAB入門入門M文件MATLAB的腳本文件，文件擴展名的腳本文件，文件擴展名“.m” . 命令行的集合，以實現(xiàn)較復雜的功命令行的集合，以實現(xiàn)較復雜的功能可用任何文本編輯器編輯，可在命令窗直接運行能可用任何文本編輯器編輯，可在命令窗直接運行.MATLAB入門入門M文件例1t=0:pi/50:4*pi; %定義自變量取值數(shù)組定義自變量取值數(shù)組y0=exp(-t/3);

51、 %計算與自變量相應的計算與自變量相應的y0數(shù)組數(shù)組y=exp(-t/3).*sin(3*t); %計算與自變量相應的計算與自變量相應的y數(shù)組數(shù)組plot(t,y,-r,t,y0,:b,t,-y0,:b) %用不同顏色、線型繪制曲線用不同顏色、線型繪制曲線grid %在在“坐標紙坐標紙”畫小方格畫小方格 teyt3sin330tey02468101214-1-0.8-0.6-0.4-0.60.81MATLAB入門入門M文件clear;x=-8:0.5:8; %定義自變量定義自變量x的一維刻度向量的一維刻度向量y=x; %定義自變量定義自變量y的一維刻度向量的一維刻度向量X=

52、ones(size(y)*x; %計算自變量平面上取值點坐標的二維數(shù)組計算自變量平面上取值點坐標的二維數(shù)組Y=y*ones(size(x); %計算自變量平面上取值點坐標的二維數(shù)組計算自變量平面上取值點坐標的二維數(shù)組R=sqrt(X.2+Y.2)+eps;%計算中間變量計算中間變量Z=sin(R)./R; %計算與自變量二維數(shù)組相應的函數(shù)值計算與自變量二維數(shù)組相應的函數(shù)值mesh(Z);%繪制三維網(wǎng)格圖繪制三維網(wǎng)格圖colormap(hot) %指定網(wǎng)格圖用指定網(wǎng)格圖用hot色圖繪制色圖繪制 2222)sin(yxyxz010203040010203040-0.500.51例2MATLAB入門

53、入門文件操作Matlab的文件的文件I/O操作操作Matlab提供的進行外部文件訪問的低層操作函數(shù)，提供最簡單的文件的讀取和存儲提供的進行外部文件訪問的低層操作函數(shù)，提供最簡單的文件的讀取和存儲等操作，類似于等操作，類似于C語言的語言的I/O操作，但是語法更為簡單操作，但是語法更為簡單文件操作一般流程文件操作一般流程打開文件打開文件(fopen)讀取讀取/存儲文件存儲文件(fread/fwrite)關(guān)閉文件關(guān)閉文件(fclose)MATLAB入門入門文件操作函數(shù)函數(shù)名函數(shù)名功能說明功能說明fopen打開文件打開文件fread從文件中讀取二進制數(shù)據(jù)從文件中讀取二進制數(shù)據(jù)fwrite把二進制數(shù)據(jù)寫到文件里把二進制數(shù)據(jù)寫到文件里feof判斷是否到達文件結(jié)尾判斷是否到達文件結(jié)尾ferror查詢文件的查詢文件的I/O的錯誤狀態(tài)的錯誤狀態(tài)fprintf把格式化的數(shù)據(jù)寫到文件或者屏幕上把格式化的數(shù)據(jù)寫到文件或者屏幕上fscanf從文件中讀取格式化的數(shù)據(jù)從文件中讀取格式化的數(shù)據(jù)fclose關(guān)閉文件關(guān)閉文件MATLAB入門入門文件操作 fopen函數(shù)fopen操作函數(shù)操作函數(shù)fid = fopen(filename,允許模式允許模式) fid是文件標識是文件標識允許模式包括：允許模式包括：n r 打開文件進行讀操作（默認）打開文件進行讀操作