MATLAB概述與MATLAB環(huán)境學(xué)習(xí)課件

MATLAB程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)應(yīng)自爐五邑大學(xué)信息學(xué)院2007年第一頁(yè)，共三十七頁(yè)。主要內(nèi)容第一講、MATLAB概述與MATLAB環(huán)境第二講、MATLAB語(yǔ)言入門(mén)基礎(chǔ)第三講、MATLAB圖形繪制基本技術(shù)第四講、MATLAB語(yǔ)言與現(xiàn)代科學(xué)計(jì)算第五講、MATLAB高級(jí)圖形繪制技術(shù)第六講、MATLAB語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)第七講、MATLAB圖形用戶(hù)界面設(shè)計(jì)第八講、其他工具箱與Simulink第九講、測(cè)驗(yàn)與考試題第二頁(yè)，共三十七頁(yè)。第一講MATLAB概述

與MATLAB環(huán)境1.1MATLAB語(yǔ)言的形成和發(fā)展1.2MATLAB語(yǔ)言的特色1.3MATLAB語(yǔ)言的工具箱1.4MATLAB的環(huán)境介紹1.5MATLAB的幾個(gè)基本命令1.6MATLAB的一些入門(mén)基本概念1.7MATLAB的聯(lián)機(jī)幫助和網(wǎng)上資源1.8MATLAB基本功能演示第三頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.1MATLAB語(yǔ)言的形成和發(fā)展MATLAB是MATrixLABoratory的意思，是一個(gè)交互式的數(shù)值計(jì)算軟件及系統(tǒng)仿真軟件早期MATLAB基于FORTRAN版的EISPACK和LINPACK程序包。它們可以說(shuō)是MATLAB語(yǔ)言的基礎(chǔ)今天MATLAB仍利用了LAPACK和ARPACK，這兩個(gè)軟件包代表了當(dāng)前矩陣算法的最新成果。第四頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.1MATLAB語(yǔ)言的形成和發(fā)展MATLAB語(yǔ)言的首創(chuàng)者CleveMoler教授，由MathWorks公司推出1984年推出了第一個(gè)MATLAB的商業(yè)版本，1994年推出4.2版本，1997年推出的MATLAB5.0版，現(xiàn)在的最新版是7.3版。第五頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.2MATLAB語(yǔ)言的特色強(qiáng)大的數(shù)值計(jì)算功能方便的圖形繪制功能提供有極其多的數(shù)學(xué)函數(shù)和面向應(yīng)用的函數(shù)交互功能開(kāi)放性、方便擴(kuò)展編程簡(jiǎn)單建模與動(dòng)態(tài)仿真第六頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.2MATLAB語(yǔ)言的特色MATLAB系統(tǒng)包含了以下五個(gè)大的部分MATLAB開(kāi)發(fā)環(huán)境，包括命令窗，工作區(qū)，搜索路徑等MATLAB數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)，包括一系列數(shù)學(xué)函數(shù)MATLAB編程語(yǔ)言，包括各種編程語(yǔ)句，程序開(kāi)發(fā)圖形句柄，即MATLAB圖形系統(tǒng)MATLABAPI，即與其他語(yǔ)言編程接口第七頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.3MATLAB語(yǔ)言的工具箱第八頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.3MATLAB語(yǔ)言的工具箱CommunicationsControlSystemFinancialToolboxFrequencyDomainSystemIdentificationFuzzyLogicHigher-OrderSpectralAnalysisImageProcessingLMIControlMappingModelPredictiveControlNotebookμ-AnalysisandSynthesisNeuralNetworkOptimizationPartialDifferentialEquationQFTControlDesignRobustControlSignalProcessingSplineStatisticsSymbolicMathSystemIdentificationWavelet第九頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.4MATLAB的環(huán)境介紹MATLAB桌面第十頁(yè)，共三十七頁(yè)。命令窗是接收用戶(hù)輸入命令與數(shù)據(jù)的窗口，同時(shí)也提供系統(tǒng)菜單，讓用戶(hù)設(shè)置MATLAB選項(xiàng)、文件打開(kāi)、存儲(chǔ)、打印設(shè)置等功能。工作區(qū)為一內(nèi)存區(qū)，存儲(chǔ)用戶(hù)在命令窗和m腳本文件中所用到的所有數(shù)據(jù)變量?？捎谩皐hos”命令查看工作區(qū)中的所有數(shù)據(jù)。也可用“l(fā)oad”命令從文件讀入數(shù)據(jù)到工作區(qū)或用“save”命令將工作區(qū)數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件中。1.4MATLAB的環(huán)境介紹第十一頁(yè)，共三十七頁(yè)。命令歷史窗，可以用箭頭鍵取出命令歷史中的命令，并對(duì)該命令進(jìn)行編輯，方便輸入命令。啟動(dòng)窗，用于啟動(dòng)幫助，演示例子等1.4MATLAB的環(huán)境介紹第十二頁(yè)，共三十七頁(yè)。幫助窗1.4MATLAB的環(huán)境介紹第十三頁(yè)，共三十七頁(yè)。目錄瀏覽窗1.4MATLAB的環(huán)境介紹工作區(qū)瀏覽窗第十四頁(yè)，共三十七頁(yè)。編輯與調(diào)試窗1.4MATLAB的環(huán)境介紹第十五頁(yè)，共三十七頁(yè)。命令窗的數(shù)據(jù)顯示格式，顯示數(shù)值4/31.2345e-61.4MATLAB的環(huán)境介紹formatshort1.33330.0000formatshorte1.3333e+0001.2345e-006formatshortg1.33331.2345e-006formatlong1.333333333333330.000formatlonge1.333333333333333e+0001.2345e-006formatlongg1.333333333333331.2345e-006formatbank1.330.00formatrat4/31/810045formathex3ff55555555555553eb4b6231abfd271第十六頁(yè)，共三十七頁(yè)。MATLAB的目錄結(jié)構(gòu)1.4MATLAB的環(huán)境介紹\BIN\WIN32MATLAB系統(tǒng)文件\DEMOSMATLAB演示程序\EXTERN外部編程接口程序\HELP幫助系統(tǒng)\JA國(guó)際化文件\JAVAJavaJar文件\NOTEBOOK與Word連接的Notebook\SYSMATLAB與操作系統(tǒng)接口文件\TOOLBOX工具箱目錄\UNINSTALL反安裝目錄\WORK缺省的啟動(dòng)工作目錄第十七頁(yè)，共三十七頁(yè)。MATLAB\BIN\WIN32目錄1.4MATLAB的環(huán)境介紹LICENSE.DAT許可證文件MATLAB.EXEMATLAB可執(zhí)行文件*.DLL,*.EXE,*.BAT其他MATLAB系統(tǒng)文件MATLAB\EXTERN目錄\EXAMPLESC或Fortran接口設(shè)計(jì)例子\INCLUDE開(kāi)發(fā)C等程序的頭文件\LIB開(kāi)發(fā)C等程序的庫(kù)文件\SRC開(kāi)發(fā)C等程序的源文件MATLAB\TOOLBOX\LOCAL目錄設(shè)置MATLAB環(huán)境的M文件第十八頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.4MATLAB的環(huán)境介紹MATLAB\TOOLBOX\MATLAB目錄AUDIO聲音I/O命令DATAFUN數(shù)據(jù)分析與傅里葉變換DATATYPES數(shù)據(jù)類(lèi)型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)DEMOS演示例子ELFUN基本的數(shù)學(xué)函數(shù)ELMAT基本的矩陣運(yùn)算函數(shù)FUNFUN函數(shù)的函數(shù)GENERAL一般作用的命令GRAPH2D二維圖形繪制GRAPH3D三維圖形繪制GRAPHICS一般目的的圖形繪制IOFUN低層文件I/O函數(shù)LANG程序結(jié)構(gòu)與調(diào)試函數(shù)MATFUN數(shù)值線(xiàn)性代數(shù)OPS運(yùn)算符及特殊符號(hào)POLYFUN多項(xiàng)式函數(shù)SPARFUN稀疏矩陣SPECFUN特殊數(shù)學(xué)函數(shù)SPECGRAPH特殊圖形繪制STRFUN字符串函數(shù)TIMEFUN時(shí)間日期函數(shù)UITOOLS用戶(hù)界面工具VERTCTRL版本控制WINFUNWindow函數(shù)第十九頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.5MATLAB的幾個(gè)基本命令I(lǐng)ntro

命令：MATLAB入門(mén)演示demo

命令：MATLAB及工具箱演示what

命令：查看某目錄或工具箱內(nèi)容who和whos

命令：查看工作區(qū)內(nèi)容help

命令：幫助。help,helpsignal,helpfftpath

命令：設(shè)置、修改或查看搜索路徑第二十頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.5MATLAB的幾個(gè)基本命令演示界面第二十一頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.6MATLAB的一些入門(mén)基本概念目錄結(jié)構(gòu)與搜索路徑MATLAB軟件包含一系列目錄，每一目錄為一工具箱或MATLAB的一組相關(guān)功能的函數(shù)集。搜索路徑：如前所述，MATLAB的命令或函數(shù)大部分為m文件。為使MATLAB能找到這些命令或函數(shù)，我們必需將這些命令或函數(shù)放在MATLAB的搜索路徑上，這可用path命令來(lái)實(shí)現(xiàn)。這有些類(lèi)似于DOS環(huán)境的路徑功能。第二十二頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.6MATLAB的一些入門(mén)基本概念目錄結(jié)構(gòu)與搜索路徑path命令臨時(shí)修改MATLAB搜索路徑，下次啟動(dòng)MATLAB時(shí)這些修改無(wú)效。通過(guò)修改matlab\matlabrc.m或matlab\toolbox\local\pathdef.m文件可以永久性地修改MATLAB搜索路徑。pathtool命令以圖形界面方式修改MATLAB搜索路徑，這些修改可以是臨時(shí)的，也可以是永久性的。此外還有addpath命令和rmpath命令。第二十三頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.6MATLAB的一些入門(mén)基本概念命令與函數(shù)在MATLAB命令窗輸入的有命令和函數(shù)兩種概念。MATLAB命令就象一般的DOS命令一樣，用空格分開(kāi)后面的參數(shù)，如“demomatlab”。命令有內(nèi)部命令和m文件命令兩種。MATLAB函數(shù)與一般的函數(shù)如C語(yǔ)言中的函數(shù)概念類(lèi)似，有輸入輸出參數(shù)，輸入?yún)?shù)用小括號(hào)括起來(lái)。函數(shù)也有內(nèi)部函數(shù)與外部函數(shù)之分。有些MATLAB命令實(shí)際上也是函數(shù)，但把它當(dāng)命令或函數(shù)使用的方式是不同的。如：“demomatlab”將demo作命令使用，而“demo(‘matlab’)將demo在函數(shù)使用。第二十四頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.6MATLAB的一些入門(mén)基本概念腳本m文件與函數(shù)m文件MATLAB的m文件分兩大類(lèi)：函數(shù)m文件和腳本m文件。函數(shù)m文件以關(guān)鍵字function起頭。它的第一行一般如下所示：function[x,y,...]=fun(a,b,c,…)

函數(shù)m文件中出現(xiàn)的變量是局部于函數(shù)內(nèi)部的，因此在MATLAB命令窗中是不可見(jiàn)的，除非用關(guān)鍵字global定義。腳本m文件實(shí)際是一系列MATLAB命令的集合，它的作用與在MATLAB命令窗輸入的一系列命令等效。該文件中的變量屬于工作區(qū)，因此在MATLAB命令窗中也是可見(jiàn)的。第二十五頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.7MATLAB的聯(lián)機(jī)幫助和網(wǎng)上資源命令窗的help命令。如helphelp,helpsignal等等Html文件格式的幫助文檔，需要IE等瀏覽器Pdf文件格式的幫助文檔，需用acrobatreader軟件聯(lián)機(jī)幫助其他幾個(gè)與幫助有關(guān)的命令：lookfor關(guān)鍵詞如：lookfordecompositionwhat目錄名如：whatsignalver工具箱名如:vermatlab第二十六頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.7MATLAB的聯(lián)機(jī)幫助和網(wǎng)上資源網(wǎng)上資源Newsgroupcomp.soft-sys.matlab

其他網(wǎng)址可以用yahoo等搜索工具進(jìn)行搜索。第二十七頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.8MATLAB的基本功能演示例一：幻方矩陣>>e=sum(a)e=111111111111111111>>f=sum(b)f=111111111111111111>>b=a'b=353318304132928536672333429262122171213192327101418242520151611>>a=magic(6)a=353318304132928536672333429262122171213192327101418242520151611>>c=diag(a)c=35322171411>>d=diag(flipud(a))d=4533222324>>g=sum(c)g=111>>h=sum(d)h=111第二十八頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.8MATLAB的基本功能演示例二：二維圖形繪制（曲線(xiàn)圖plot）>>

x=0:0.05:5;

>>

y=sin(x.^2);

>>

plot(x,y);第二十九頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.8MATLAB的基本功能演示例二：二維圖形繪制（條形圖bar）>>

x=-.9:0.2:2.9;

>>

bar(x,exp(-x.*x));

第三十頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.8MATLAB的基本功能演示例三：線(xiàn)性系統(tǒng)分析求該系統(tǒng)的:單位階躍響應(yīng)單位沖激響應(yīng)Bode圖相位穩(wěn)定裕度和幅度穩(wěn)定裕度第三十一頁(yè)，共三十七頁(yè)。1.8MATLAB的基本功能演示系統(tǒng)描述：>>b=100*[0.011]b=1100>>a=conv([1101