第一章 MATLAB系統(tǒng)環(huán)境

MATLAB

程序設(shè)計與應(yīng)用湖南人文科技學(xué)院數(shù)學(xué)系2023/10/25第一章MATLAB系統(tǒng)環(huán)境2023/10/25學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）了解MATLAB的發(fā)展歷程和特點(diǎn)；

（2）掌握MATLAB的安裝過程；（3）掌握MATLAB的工作環(huán)境。2023/10/25美國Mathworks公司推出了MATLAB以其強(qiáng)大的功能和易用性受到越來越多的科技工作者的歡迎.MATLAB由主包和功能各異的工具箱組成,其基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是矩陣.MATLAB具有非常強(qiáng)大的計算功能,其巳成為世界上應(yīng)用最廣泛的工程計算應(yīng)用軟件之一.2023/10/25在歐美各高等院校，MATLAB已經(jīng)成為線性代數(shù)、自動控制理論、數(shù)字信號處理、時間序列分析、動態(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:是英文MatrixLabortory(矩陣實(shí)驗(yàn)室)的縮寫。2023/10/251.1MATLAB概貌1.操作系統(tǒng):DOSWindows2.版本：1992年4.0版1997年5.0版1999年5.3版2000年6.0版(Release12)2002年6.5版2004年7.0版(Release14)1.1.1MATLAB的發(fā)展歷程2023/10/251.1.2MATLAB的特點(diǎn)1.計算功能強(qiáng)2．人機(jī)界面好3.編程效率高4．繪圖功能強(qiáng)5．可擴(kuò)展性強(qiáng)2023/10/25MATLAB的主要功能和特性主要功能:1.數(shù)值計算功能2.符號計算功能3.數(shù)據(jù)分析和可視化功能4.文字處理功能5.SIMULINK動態(tài)仿真功能主要特點(diǎn):1.功能強(qiáng)大含有40多個應(yīng)用于不同領(lǐng)域的工具箱.2.界面友好其指令表達(dá)方式與習(xí)慣上的數(shù)學(xué)表達(dá)式非常接近,3.擴(kuò)展性強(qiáng)用戶可自由地開發(fā)自己的應(yīng)用程序2023/10/25MATLAB主包和工具箱MATLAB由主包和各種工具箱組成.主包是核心,工具箱是擴(kuò)展的有專門功能的函數(shù).主要工具箱有:1.控制系統(tǒng)工具箱control2.小波工具箱wavelet3.模糊邏輯工具箱fuzzy4.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱nnet5.通信工具箱 comm6.線性矩陣不等式工具箱lmi7.圖像處理工具箱 images8.優(yōu)化工具箱optim9.偏微分方程工具箱pde10.財政金融工具箱finance11.模型預(yù)測控制工具箱mpc12.樣條工具箱splines13.統(tǒng)計工具箱stats14.信號處理工具箱signal2023/10/25例1-1繪制正弦曲線和余弦曲線。

x=[0:0.5:360]*pi/180;plot(x,sin(x),x,cos(x))例1-2求方程3x4+7x3+9x2-23=0的全部根。

p=[3,7,9,0,-23];%建立多項(xiàng)式系數(shù)向量

x=roots(p)%求根1.1.3MATLAB功能演示2023/10/25例1-3求積分

quad('x.*log(1+x)',0,1)

例1-4求解線性方程組。

a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9];

b=[4;2;17];

x=inv(a)*b2023/10/251.2MATLAB的安裝與啟動

1.

把MATLAB7.0安裝盤放入CD-ROM，一般會自動運(yùn)行安裝程序，如果不運(yùn)行，可以進(jìn)入光盤雙擊setup.exe文件，初始化完成，會出現(xiàn)對話框：

1.2.1MATLAB的安裝2023/10/25

2.

單擊Next按鈕，出現(xiàn)一個對話框，分別輸入名字、單位和安裝序列號。輸入后，單擊Next，出現(xiàn)是否接受協(xié)議的對話框。2023/10/253.

在是否接受協(xié)議的對話框中單擊yes和Next，出現(xiàn)安裝形式對話框,第一項(xiàng)是典型安裝，一般選擇默認(rèn)。第二項(xiàng)是定制安裝，可以選擇產(chǎn)品和文件。2023/10/254.選擇典型安裝后，需選擇安裝路徑，一般默認(rèn)為c盤MATLAB7。如果選擇定制安裝后，單擊Next，出現(xiàn)選擇安裝路徑和選擇產(chǎn)品和文件的對話框，在選擇產(chǎn)品和文件部分可選擇用戶需要安裝的MATLAB和工具箱。2023/10/255）安裝到約70%，需要在CD-ROM中放入第二章光盤，繼續(xù)安裝。6）安裝完畢后，要重新啟動計算機(jī)。2023/10/25如果用戶需要卸載MATLAB時，單擊開始菜單，依次選擇程序、MATLAB、UninstallMATLAB執(zhí)行命令,將會出現(xiàn)UninstallProductList對話框示，選擇需要卸載的內(nèi)容，然后單擊Next。單擊yes，開始卸載。

2023/10/251.2.2啟動與退出MATLAB系統(tǒng)1.MATLAB系統(tǒng)的啟動啟動MATLAB系統(tǒng)有3種常見方法：1）單擊Windows開始菜單，依次選擇程序→MATLAB7.0即可啟動MATLAB系統(tǒng)。2）運(yùn)行MATLAB系統(tǒng)啟動程序matlab.exe。3）

如果用戶在桌面上建立了快捷方式，也利用快捷方式啟動MATLAB系統(tǒng)。這是最常用的一種方式。2023/10/252.MATLAB系統(tǒng)的退出要退出MATLAB系統(tǒng)，也有3種常見方法：1)

在MATLAB主窗口File菜單中選擇ExitMATLAB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。2023/10/251.3MATLAB工作環(huán)境主要窗口：命令窗(CommandWindow)、M文件編輯/調(diào)試器歷史命令窗口(CommandHistory)當(dāng)前目錄瀏覽器(CurrentDirectory)工作空間瀏覽器(Workspace)內(nèi)存數(shù)組編輯器交互界面分類目錄窗口幫助導(dǎo)航/瀏覽器圖形窗口2023/10/25MATLAB操作界面介紹Window菜單項(xiàng)：主窗口菜單欄上的Window菜單，只包含一個子菜單Closeall，用于關(guān)閉所有打開的編輯器窗口，包括M-file、Figure、Model和GUI窗口。

利用Window菜單項(xiàng)可以查看目前MATLAB打開的所有窗口，并可選中某個窗口為當(dāng)前窗口，從而實(shí)現(xiàn)在不同窗口之間的轉(zhuǎn)換。2023/10/25MATLAB操作界面介紹

2. 工作空間菜單命令介紹:File(文件)菜單:1. “New”有三個選項(xiàng)：

“M-file”新建一個.m文件，打開M文件編輯器?！癴igure”新建一個圖形窗口?！癕odel”新建一個simulink模型窗口2023/10/25MATLAB操作界面介紹2.“Open” 打開對話框，列出文件目錄，選定已有 的文件然后單擊“打開”。3.“OpenSelection”在工作空間給出M文件名，然后選擇該選項(xiàng)，可打開文件。4.“RunScript” 運(yùn)行腳本文件。5.“LoadWorkspace” 下載原已保存的數(shù)據(jù)。6.“SaveWorkspace” 保存工作空間的變量到 *.mat文件。7.“ShowWorkspace” 打開工作空間瀏覽器。2023/10/25MATLAB操作界面介紹8.“ShowGraphicsPropertyEditor” 打開圖形屬性編輯器。允許交互修改圖形對象屬性。9.“ShowGUILayoutTool” 顯示圖形用戶界面設(shè)計向?qū)А?0.“SetPath” 打開路徑瀏覽器11.“Preferences” 打開參數(shù)設(shè)置對話框. 包括： 設(shè)置數(shù)據(jù)格式卡片

字體大小選項(xiàng)卡片 背景顏色選項(xiàng)、 字體顏色選項(xiàng)卡片2023/10/25數(shù)據(jù)格式選項(xiàng)卡片2023/10/25字體顏色、大小選項(xiàng)卡片2023/10/25MATLAB工作空間介紹12.“PrintSetup” 打印設(shè)置13.“Print” 對屏幕內(nèi)容打印.14.“PrintSelection” 有選擇打印.15.“ExitMatlab” 退出MATLAB.Edit(編輯)菜單:Undo: 撤消上一次的操作。Cut:

將選中內(nèi)容剪切到剪切版上。Copy: 復(fù)制選中的內(nèi)容。Paste: 將剪貼板上的內(nèi)容粘貼下來2023/10/25MATLAB工作空間介紹Clear:清除工作空間指定變量SelectAll:全選命令窗口所有內(nèi)容ClearSession:清除命令窗口里所有內(nèi)容View菜單：控制是否顯示工具欄,用于設(shè)置MATLAB集成環(huán)境的顯示方式。Web菜單項(xiàng)：Web菜單項(xiàng)用于設(shè)置MATLAB的Web操作。Help菜單:目錄幫助.提示幫助.幫助臺面...2023/10/25

新建或打開一個MATLAB文件;

剪切、復(fù)制或粘貼已選中的對象;撤消或恢復(fù)上一次操作;打開Simulink主窗口;打開MATLAB的幫助系統(tǒng);設(shè)置當(dāng)前路徑.各按鈕控件說明2023/10/25

1.3.1命令窗口命令窗口是命令行語句和命令文件執(zhí)行的主要窗口。在命令窗口中直接輸入命令或MATLAB函數(shù)，系統(tǒng)自動反饋結(jié)果。2023/10/252023/10/25命令行的編輯與運(yùn)行1.有關(guān)命令行環(huán)境的一些操作:

(1)clc

擦去一頁命令窗口,光標(biāo)回屏幕左上角(2)clear

從工作空間清除所有變量(3)clf

清除圖形窗口內(nèi)容(4)who

列出當(dāng)前工作空間中的變量(5)whos

列出當(dāng)前工作空間中的變量及信息

或用工具欄上的Workspace瀏覽器(6)delete<文件名>從磁盤刪除指定文件(7)whech<文件名>查找指定文件的路徑

2023/10/25命令行的編輯與運(yùn)行(9)clearall

從工作空間清除所有變量和函數(shù)(10)help<命令名>查詢所列命令的幫助信息(11)savename

保存工作空間變量到文件name.mat(12)savenamexy保存工作空間變量xy到文件name.mat(13)loadname下載‘name’文件中的所有變量到工作空間(14)loadnamexy下載‘name’文件中的變量xy到工作空間(15)diaryname1.m保存工作空間一段文本到文件name1.m

…diaryoff(16)typename.m在工作空間查看name.m文件內(nèi)容(17)what

列出當(dāng)前目錄下的m文件和mat文件2023/10/25命令行的編輯與運(yùn)行↑ Ctrl+p

調(diào)用上一次的命令↓ Ctrl+n

調(diào)用下一行的命令← Ctrl+b

退后一格→ Ctrl+f

前移一格Ctrl+← Ctrl+r

向右移一個單詞Ctrl+→ Ctrl+l

向左移一個單詞2023/10/25命令行的編輯與運(yùn)行Home Ctrl+a

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