《MATLAB編程與應(yīng)用》 課件全套 孫明 第1-9章 概述；變量、數(shù)組與矩陣- Simulink仿真基礎(chǔ)

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第1章概述第2章變量、數(shù)組與矩陣第3章二維繪圖系統(tǒng)第4章三維繪圖第5章MATLAB編程第6章MATLAB符號運(yùn)算第7章文件I/O操作第8章MATLAB數(shù)值分析與應(yīng)用第9章Simulink仿真基礎(chǔ)第1章概述1.1什么是MATLAB1.2MATLAB語言的發(fā)展1.3MATLAB特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域1.4.MATLAB界面1.5MATLABR2022b的通用命令1.6初識MATLAB本章小結(jié)第1章概述1.1什么是MATLAB

MATLAB的名稱源自MATrixLABoratry，由現(xiàn)為美國MathWorks公司董事長和首席數(shù)學(xué)家CleverMoler博士（圖1-1）于1980年開發(fā)。MATLAB被稱為第四代高級編程語言，是一種用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級技術(shù)計(jì)算語言和交互式環(huán)境。1.2MATLAB語言的發(fā)展1.3MATLAB特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域MATLAB的應(yīng)用范圍非常廣泛，能做的事情數(shù)不勝數(shù)，主要包括：通信、工業(yè)自動化、航空、石油工業(yè)、金融、鐵路、物聯(lián)網(wǎng)以及醫(yī)療衛(wèi)生等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。1.4MATLAB界面1.5MATLABR2022b的通用命令常用命令2.輸入內(nèi)容的編輯1.5MATLABR2022b的通用命令3.標(biāo)點(diǎn)符號及其特殊功能1/18/20241.6初識MATLAB（1）用冒號運(yùn)算符生成線性間距向量作為自變量。t=0:0.01:10;%間隔為0.01，即產(chǎn)生1001個點(diǎn)（2）寫出正弦函數(shù)表達(dá)式。x=sin(t);%寫出正弦函數(shù)表達(dá)式（3）用plot函數(shù)繪制連續(xù)的正弦函數(shù)圖形。plot(t,x)%plot繪制連續(xù)的正弦函數(shù)圖形本章小結(jié)

本章介紹了MATLAB的發(fā)展歷程、工作環(huán)境和幫助系統(tǒng)。這些基礎(chǔ)內(nèi)容只需簡單了解即可，待學(xué)習(xí)了后面的內(nèi)容后，自然會有深刻的理解。MATLABProgrammingandApplicationMATLAB編程與應(yīng)用（微課視頻版）

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第1章概述第2章變量、數(shù)組與矩陣第3章二維繪圖系統(tǒng)第4章三維繪圖第5章MATLAB編程第6章MATLAB符號運(yùn)算第7章文件I/O操作第8章MATLAB數(shù)值分析與應(yīng)用第9章Simulink仿真基礎(chǔ)第2章變量、數(shù)組與矩陣2.1數(shù)據(jù)2.2變量2.3MATLAB基本函數(shù)2.4MATLAB數(shù)據(jù)類型 2.5MATLAB數(shù)組運(yùn)算2.6MATLAB矩陣算術(shù)運(yùn)算2.7數(shù)組和矩陣操作本章小結(jié) 第2章變量、數(shù)組與矩陣2.1數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)是描述現(xiàn)實(shí)世界的各種信息的符號記錄，是信息的載體，是信息的具體表現(xiàn)形式，其具體的表現(xiàn)有數(shù)字、文字、圖形、圖像、聲音等。2.1數(shù)據(jù)

matlab向量、矩陣和數(shù)組的關(guān)系2.2變量2.2.1變量與賦值在MATLAB中，有效的變量名稱命名規(guī)則：只能由字母、數(shù)字或下劃線組成。第一個字符必須是英文字母。不可以包含標(biāo)點(diǎn)符號和類型說明符%、&、!、#、@、$。不能與系統(tǒng)關(guān)鍵字同名的變量，如

if

、else或

end等。要獲取關(guān)鍵字的完整列表，可運(yùn)行

iskeyword

命令。避免創(chuàng)建與函數(shù)同名的變量，例如

i、j、mode、char、size

和

path。一般情況下，變量名稱優(yōu)先于函數(shù)名稱。變量名稱的最大長度為

namelengthmax

命令返回的值。2.2變量賦值語句的常用格式為：變量=表達(dá)式或簡化為表達(dá)式x=1+i;%把值1+2i賦值給變量xy=3-sqrt(19);%把值3-sqrt(19)賦值給變量y(cos(abs(x+y))-sin(98*pi/180))/(x+abs(y))%計(jì)算函數(shù)表達(dá)式的值2.2變量2.2.2

特殊變量在MATLAB工作空間中，還駐留幾個由系統(tǒng)本身定義的特殊變量，也稱作預(yù)定義變量。2.3MATLAB基本函數(shù)2.3.1三角函數(shù)2.3MATLAB基本函數(shù)2.3.2指數(shù)函數(shù)2.3MATLAB基本函數(shù)2.3.3復(fù)數(shù)2.3MATLAB基本函數(shù)2.3.4取整和余數(shù)2.3MATLAB基本函數(shù)2.3.5數(shù)據(jù)分析函數(shù)2.3MATLAB基本函數(shù)2.3.6隨機(jī)數(shù)2.4MATLAB數(shù)據(jù)類型在MATLAB中數(shù)據(jù)類型包括8種整型、2種單精度浮點(diǎn)型、雙精度浮點(diǎn)型、邏輯型、字符串型、單元數(shù)組、結(jié)構(gòu)體類型和函數(shù)句柄。1.5MATLABR2022b的通用命令常用命令2.輸入內(nèi)容的編輯2.5MATLAB數(shù)組運(yùn)算2.5.1算術(shù)運(yùn)算2.5MATLAB數(shù)組運(yùn)算2.5.2關(guān)系運(yùn)算2.5MATLAB數(shù)組運(yùn)算2.5.3邏輯運(yùn)算2.5MATLAB數(shù)組運(yùn)算2.5.4運(yùn)算優(yōu)先級2.6MATLAB矩陣算術(shù)運(yùn)算2.7數(shù)組和矩陣操作2.7.1數(shù)組和矩陣的創(chuàng)建1.直接法用逗號“

，”或空格間隔數(shù)組元素，表示分列，分號或回車表示分行。然后用方括號

“[]”括起來。a=[12478]或a=[1,2,4,7,8]b=[1;2;4;7;8]c=[2,4,1;8,2,7;3,6,9]2.7數(shù)組和矩陣操作2.7.1數(shù)組和矩陣的創(chuàng)建2.增量法（冒號法）冒號(:)是MATLAB中最有用的操作符之一，用于產(chǎn)生向量。利用MATLAB提供的冒號運(yùn)算符“：”，可生成1

n矩陣。a=0:1:5b=linspace(0,5,10)c=logspace(0,5,10)2.7數(shù)組和矩陣操作2.7.1數(shù)組和矩陣的創(chuàng)建3.函數(shù)法x=(0:pi/8:2*pi)';y=sin(x);z=cos(x);A=[xyz]2.7數(shù)組和矩陣操作2.7.2下標(biāo)索引2.7數(shù)組和矩陣操作2.7.3空矩陣語句new=[]分配了一個0

0的矩陣new，它對應(yīng)于一個空矩陣?？梢酝ㄟ^new=[newX]進(jìn)行元素或向量的添加，其中X就是要添加進(jìn)這個矩陣的元素或向量。new=[];a=1;b=2;new=[newa]2.7數(shù)組和矩陣操作2.7.4矩陣操作1.矩陣基本操作A=magic(3)b1=diag(A)b2=diag(A,0)b3=diag(A,1)2.7數(shù)組和矩陣操作2.7.4矩陣操作2.

矩陣的線性代數(shù)clc,clearA=magic(3);y=det(A)r=rank(A)B=inv(A)t1=trace(A)n1=norm(A,1)E=eig(A)[V,D]=eig(A)2.7數(shù)組和矩陣操作2.7.4矩陣操作3.

矩陣的數(shù)據(jù)分析本章小結(jié)

本章是MATLAB學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，介紹了MATLAB的基礎(chǔ)知識，對向量、矩陣和數(shù)組的關(guān)系進(jìn)行了對比說明，重點(diǎn)對MATLAB中的數(shù)據(jù)類型、矩陣的基本運(yùn)算和操作進(jìn)行了舉例說明，為后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。MATLABProgrammingandApplicationMATLAB編程與應(yīng)用（微課視頻版）

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第1章概述第2章變量、數(shù)組與矩陣第3章二維繪圖系統(tǒng)第4章三維繪圖第5章MATLAB編程第6章MATLAB符號運(yùn)算第7章文件I/O操作第8章MATLAB數(shù)值分析與應(yīng)用第9章Simulink仿真基礎(chǔ)第3章二維繪圖3.1最基本的二維繪圖函數(shù)3.2線性直角坐標(biāo)系其他二維圖形繪制函數(shù)3.3特殊坐標(biāo)系二維圖形繪制函數(shù)3.4其他形式二維特殊圖形繪制函數(shù)本章小結(jié) 第3章二維繪圖3.1最基本的二維繪圖函數(shù)3.1.1繪制二維曲線的最基本函數(shù)二維線圖繪制需要調(diào)用plot命令。調(diào)用格式：plot(x,y)x=0:pi/100:2*pi;%構(gòu)造向量y=sin(x);%構(gòu)造對應(yīng)y的坐標(biāo)plot(x,y)%繪制以x為橫坐標(biāo)，y為縱坐標(biāo)的圖形3.1最基本的二維繪圖函數(shù)3.1.2繪制圖形的類型可利用plot函數(shù)繪制多條曲線。調(diào)用格式：plot(X1,Y1,X2,Y2,…,Xn,Yn)plot自動循環(huán)地采用顏色板中的各種顏色。x=0:pi/100:2*pi;%構(gòu)造向量y1=sin(x);%構(gòu)造對應(yīng)y1的坐標(biāo)y2=cos(x);%構(gòu)造對應(yīng)y2的坐標(biāo)plot(x,y1,x,y2)%繪制以x為橫坐標(biāo)，y1和y2為縱坐標(biāo)的圖形3.1最基本的二維繪圖函數(shù)3.1.2繪制圖形的類型對線型、標(biāo)記符號和顏色進(jìn)行樣式的設(shè)置。調(diào)用格式：plot(X,Y,‘選項(xiàng)’)

其中：選項(xiàng)用于指定線型、標(biāo)記和顏色，但線條的類型和顏色可以通過使用字符串來指定。3.1最基本的二維繪圖函數(shù)3.1.3圖形格式和注釋3.1最基本的二維繪圖函數(shù)3.1.4疊加圖繪制方法之一：調(diào)用plot(X1,Y1,X2,Y2,…,Xn,Yn)繪制多條曲線。x=0:pi/100:2*pi;%構(gòu)造向量y1=sin(x);%構(gòu)造對應(yīng)y1的坐標(biāo)y2=cos(x);%構(gòu)造對應(yīng)y2的坐標(biāo)y3=sin(x+pi/4);%構(gòu)造對應(yīng)y3的坐標(biāo)plot(x,y1,'r-',x,y2,'g--',x,y3,'b:')%繪制以x為橫坐標(biāo)，y1和y2為縱坐標(biāo)的圖形3.1最基本的二維繪圖函數(shù)3.1.4疊加圖繪制方法之二：可以使用holdon命令使當(dāng)前坐標(biāo)軸及圖形保持而不被刷新，使隨后繪制的圖形疊加到現(xiàn)有圖形中。x=-pi:pi/30:pi;%構(gòu)造向量y1=sin(x);%構(gòu)造對應(yīng)y1的坐標(biāo)plot(x,y1,'r--')%繪制以x為橫坐標(biāo)，y1為縱坐標(biāo)的圖形holdon

y2=cos(x);%構(gòu)造對應(yīng)y2的坐標(biāo)plot(x,y2,'b:*')%繪制以x為橫坐標(biāo)，y2為縱坐標(biāo)的圖形holdon

y3=sin(x)+cos(x);plot(x,y3,'g-.^')%繪制以x為橫坐標(biāo)，y3為縱坐標(biāo)的圖形holdoff

3.1最基本的二維繪圖函數(shù)3.1.5子圖繪制如果希望在同一個圖形窗口中同時繪制多幅相互獨(dú)立的子圖，每個子圖也是一個獨(dú)立的坐標(biāo)系，需要調(diào)用subplot命令。調(diào)用格式：subplot(m,n,k)或subplot(mnk)x=-pi:pi/10:pi;subplot(2,2,1);plot(x,sin(x),'r--');subplot(223);plot(x,cos(x),'b:*');subplot(2,2,[24]);plot(x,sin(x)+cos(x),'g-.^');3.2線性直角坐標(biāo)系其他二維圖形繪制函數(shù)

3.2.1雙縱軸坐標(biāo)plotyy函數(shù)能把函數(shù)值具有不同量綱、不同數(shù)量級的兩個函數(shù)繪制在同一坐標(biāo)中。調(diào)用函數(shù)：plotyy(x1,y1,x2,y2)

其中：x1—y1對應(yīng)一條曲線，x2—y2對應(yīng)另一條曲線。橫坐標(biāo)的標(biāo)度相同，縱坐標(biāo)有兩個，左縱坐標(biāo)用于x1—y1數(shù)據(jù)對，右縱坐標(biāo)用于x2—y2數(shù)據(jù)對。x=0:0.01:20;y1=200*exp(-0.05*x).*sin(x);y2=0.8*exp(-0.5*x).*sin(10*x);plotyy(x,y1,x,y2);%兩條曲線title('雙縱軸坐標(biāo)曲線');%顯示標(biāo)題3.2線性直角坐標(biāo)系其他二維圖形繪制函數(shù)

3.2.2火柴桿圖stem函數(shù)常用于繪制離散數(shù)據(jù)的圖形，畫出的圖形是火柴桿圖或戴著“帽子”的“棒棒糖圖”

。調(diào)用函數(shù)：stem(x,y,'選項(xiàng)')

3.2.3條形圖bar函數(shù)用于繪制二維垂直條形圖，用垂直條形顯示向量或矩陣中的值，調(diào)用格式：bar(x,y,’選項(xiàng)’)

選項(xiàng)默認(rèn)柱狀圖為堆棧（垂直）的。3.2線性直角坐標(biāo)系其他二維圖形繪制函數(shù)

3.2.4階梯圖stairs函數(shù)有助于理解數(shù)據(jù)的階梯形的變化趨勢，主要用于繪制數(shù)字信號處理中采樣信號。調(diào)用格式：stairs(x,y,’選項(xiàng)’)

3.2.5填充圖fill函數(shù)按向量元素下標(biāo)漸增次序用直線段連接x,y對應(yīng)元素定義的數(shù)據(jù)點(diǎn)。調(diào)用格式：fill(x1,y1,’選項(xiàng)1’,x2,y2,’選項(xiàng)2’,…)3.3特殊坐標(biāo)系二維圖形繪制函數(shù)

3.3.1極坐標(biāo)繪圖polar函數(shù)用來繪制極坐標(biāo)圖。調(diào)用格式：polar（theta,rho,’選項(xiàng)’）其中：theta為極坐標(biāo)極角，rho為極坐標(biāo)矢徑，選項(xiàng)的內(nèi)容與plot函數(shù)相似。

半對數(shù)semilogx表示x軸以對數(shù)尺度繪圖，半對數(shù)semilogy表示y軸以對數(shù)尺度繪圖，loglog表示x和y軸以對數(shù)尺度繪圖。調(diào)用格式為：semilogx(x1,y1,’選項(xiàng)1’,x2,y2,’選項(xiàng)2’,…)semilogy(x1,y1,

’選項(xiàng)1’,x2,y2,’選項(xiàng)2’,…)loglog(x1,y1,’選項(xiàng)1’,x2,y2,’選項(xiàng)2’,…)3.3.2半對數(shù)和雙對數(shù)坐標(biāo)系繪圖

3.4其他形式二維特殊圖形繪制函數(shù)

3.4.1餅狀圖pie函數(shù)用于繪制餅狀形圖。調(diào)用格式：pie（x）3.4.2直方圖用histogram函數(shù)替換了舊的hist函數(shù)。調(diào)用格式：histogram（x）

3.4其他形式二維特殊圖形繪制函數(shù)

3.4.3填充區(qū)二維繪圖area函數(shù)為填充區(qū)二維繪圖。調(diào)用格式：area(X,Y)說明：繪制Y中的值對x坐標(biāo)X的圖。然后，該函數(shù)根據(jù)Y的形狀填充曲線之間的區(qū)域：如果Y是向量，則該圖包含一條曲線。area填充該曲線和水平軸之間的區(qū)域。3.4.4散點(diǎn)圖scatter函數(shù)用于繪制散點(diǎn)圖。調(diào)用格式：scatter(x,y,s,c)說明：以x，y的值為橫，縱坐標(biāo)，繪制散點(diǎn)。參數(shù)s設(shè)置散點(diǎn)的大小,參數(shù)c設(shè)置散點(diǎn)的顏色。

3.4其他形式二維特殊圖形繪制函數(shù)

3.4.5散點(diǎn)圖矩陣plotmatrix函數(shù)繪制散點(diǎn)圖矩陣。調(diào)用格式：plotmatrix(x)說明：該函數(shù)相當(dāng)于plotmatrix(x,x)，參數(shù)x為p*n的矩陣時，繪制出n*n個散點(diǎn)圖。該圖的對角塊畫出的是矩陣x的每列數(shù)據(jù)的頻數(shù)直方圖。3.4.6箱形圖或盒圖boxplot函數(shù)用來繪制箱線圖，即用箱線圖可視化匯總統(tǒng)計(jì)量。調(diào)用格式：boxplot(x)

如果

x

是向量，boxplot

繪制一個箱子。如果x是矩陣，boxplot為

x

的每列繪制一個箱子。

3.4其他形式二維特殊圖形繪制函數(shù)

3.4.7誤差條errorbar函數(shù)可以繪制誤差條圖，是統(tǒng)計(jì)學(xué)中常用的圖形，涉及到數(shù)據(jù)的“平均值”和“標(biāo)準(zhǔn)差”。調(diào)用函數(shù)：errorbar(x,y,err)

說明：繪制

y

對

x的圖，并在每個數(shù)據(jù)點(diǎn)處繪制一個垂直誤差條，總誤差條長度是誤差err值的兩倍。3.4.8羅盤圖compass函數(shù)繪制一個由原點(diǎn)出發(fā)由(x,y)組成的向量箭頭圖形，也稱羅盤圖。調(diào)用格式為：compass(x,y)本章小結(jié)

本章重點(diǎn)介紹MATLAB二維圖形的繪制方法，包括最基本而且應(yīng)用最為廣泛的繪制二維圖形的最基本函數(shù)plot、疊加圖繪制、子圖繪制等。此外，還介紹了其他二維圖形繪制函數(shù)，包括火柴桿圖、極坐標(biāo)繪圖、對數(shù)和半對數(shù)坐標(biāo)系繪圖、雙縱軸坐標(biāo)等。MATLABProgrammingandApplicationMATLAB編程與應(yīng)用（微課視頻版）

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第1章概述第2章變量、數(shù)組與矩陣第3章二維繪圖系統(tǒng)第4章三維繪圖第5章MATLAB編程第6章MATLAB符號運(yùn)算第7章文件I/O操作第8章MATLAB數(shù)值分析與應(yīng)用第9章Simulink仿真基礎(chǔ)第4章三維繪圖4.1基本三維繪圖4.2繪制三維圖形的其他函數(shù)4.3顏色控制4.4三維視圖可視效果的控制4.5動畫本章小結(jié) 第4章三維繪圖4.1基本三維繪圖4.1.1三維點(diǎn)或線圖最基本的繪制三維圖形函數(shù)為plot3，它將二維繪圖函數(shù)plot的有關(guān)功能擴(kuò)展到三維空間，可以繪制出三維點(diǎn)或線圖，調(diào)用格式：plot3（x1，y1，z1，‘選項(xiàng)1’，x2，y2，z2，‘選項(xiàng)2’，…）其中：每一組x，y，z組成一組曲線的坐標(biāo)參數(shù)，選項(xiàng)的定義和plot的選項(xiàng)一樣，用來指定線型、標(biāo)記和顏色的參數(shù)。t=linspace(-10,10,1000);xt=exp(-t./15).*sin(5*t);yt=exp(-t./15).*cos(5*t);p=plot3(xt,yt,t,'r');xlabel('x'),ylabel('y'),zlabel('z'),title('三維螺旋線')4.1基本三維繪圖4.1.2三維網(wǎng)格圖mesh函數(shù)可以繪制出三維空間上的網(wǎng)格圖。調(diào)用格式為：mesh(x,y,z)說明：mesh(x,y,z)創(chuàng)建一個網(wǎng)格圖，該網(wǎng)格圖為三維曲面，有實(shí)色邊顏色，無面顏色。[x,y]=meshgrid(-3:0.1:3);%

meshgrid創(chuàng)建x和y形成的二維網(wǎng)格z=x.*exp(-x.^2-y.^2);mesh(x,y,z)xlabel('x')ylabel('y')zlabel('z')title('三維網(wǎng)格曲面圖')colorbar4.1基本三維繪圖4.1.3三維曲面圖surf函數(shù)可以繪制出三維曲面圖。調(diào)用格式為：surf(x,y,z)4.2繪制三維圖形的其他函數(shù)4.2.1等高線圖contour3函數(shù)繪制三維等高線圖。調(diào)用函數(shù)：contour3(z)說明：

其中z包含x-y平面上的高度值。z的列和行索引分別是平面中的x和y坐標(biāo)。4.2.2球狀圖[X,Y,Z]=sphere返回球面的x、y和z坐標(biāo)而不對其繪圖。4.3顏色控制

4.3.1顏色圖4.3顏色控制

4.3.2顏色欄利用colorbar函數(shù)可以創(chuàng)建顏色欄。調(diào)用格式：c=

colorbar()說明：返回

colorbar對象?？梢栽趧?chuàng)建顏色欄后使用此對象設(shè)置屬性，將返回參數(shù)

c

指定到上述任一語法中。

4.3.3顏色圖調(diào)整顏色圖編輯器可以調(diào)整顏色圖以改進(jìn)圖像細(xì)節(jié)。MATLAB命令提示符：輸入

colormapeditor。4.4三維視圖可視效果的控制

4.4.1視線利用view函數(shù)可以設(shè)置視點(diǎn)的位置。調(diào)用函數(shù)：view(az,el)

4.4.2著色、光照和透明度1.著色4.4三維視圖可視效果的控制

4.4.2著色、光照和透明度2.光照3.透明度可以使用alpha函數(shù)或通過設(shè)置對象的透明度屬性來控制對象的透明度?？蓪傩栽O(shè)置為[0,1]范圍內(nèi)的標(biāo)量值，值0表示完全透明；值1表示完全不透明；0和1之間的值表示半透明。本章小結(jié)

三維繪圖便于反映空間的實(shí)際情況。本章系統(tǒng)闡述了MATLAB三維繪圖的方法，并通過具體實(shí)例詳細(xì)講解了在MATLAB中實(shí)現(xiàn)三維通行的繪制。介紹了最基本的三維繪圖函數(shù)三維線圖、三維網(wǎng)格圖、三維曲面圖；其他三維圖形的繪制方法，如三維條形圖、桿圖、餅圖和填充圖等特殊圖形的繪制；三維圖形的精細(xì)處理，如視點(diǎn)處理和色彩處理等。MATLABProgrammingandApplicationMATLAB編程與應(yīng)用（微課視頻版）

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目錄

第1章概述第2章變量、數(shù)組與矩陣第3章二維繪圖系統(tǒng)第4章三維繪圖第5章MATLAB編程第6章MATLAB符號運(yùn)算第7章文件I/O操作第8章MATLAB數(shù)值分析與應(yīng)用第9章Simulink仿真基礎(chǔ)第5章MATLAB編程5.1M文件:腳本和函數(shù)5.2程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)5.3自定義函數(shù)5.4程序調(diào)試本章小結(jié)第5章MATLAB編程5.1M文件:腳本和函數(shù)

5.1.1腳本文件M文件有兩種形式，即腳本文件（script）和函數(shù)文件（function）。腳本文件是一系列存儲于文件中的MATLAB

命令。5.1.2函數(shù)文件以function語句引導(dǎo)，表示該M文件是一個函數(shù)文件。函數(shù)文件的基本結(jié)構(gòu)：function

輸出參數(shù)=函數(shù)名（輸入?yún)?shù)）%注釋說明部分函數(shù)體語句

5.2程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

MATLAB編程的基本結(jié)構(gòu)包括：順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)和分支結(jié)構(gòu)。順序結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)5.3自定義函數(shù)

想要自己建立函數(shù)function，只要模仿MATLAB內(nèi)建函數(shù)的樣子進(jìn)行構(gòu)建。MATLAB自定義函數(shù)（user-definedfunctions）構(gòu)建的方式有五種。5.4程序調(diào)試5.4.1錯誤類型一般說來，應(yīng)用程序的錯誤有兩類，一類是語法錯誤，另一類是邏輯錯誤。5.4.2代碼內(nèi)調(diào)試1.指令調(diào)試方法2.斷點(diǎn)調(diào)試方法本章小結(jié)

本章介紹了MATLAB符號計(jì)算功能，主要講解了符號對象及符號表達(dá)式的創(chuàng)建、符號表達(dá)式的基本操作；符號表達(dá)式的極限、微分、積分、級數(shù)求和及泰勒級數(shù)展開；符號函數(shù)的傅里葉變換、拉普拉斯變換及Z變換；符號代數(shù)方程和符號微分方程的求解；最后介紹了三個符號分析的可視化工具。MATLABProgrammingandApplicationMATLAB編程與應(yīng)用（微課視頻版）

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第1章概述第2章變量、數(shù)組與矩陣第3章二維繪圖系統(tǒng)第4章三維繪圖第5章MATLAB編程第6章MATLAB符號運(yùn)算第7章文件I/O操作第8章MATLAB數(shù)值分析與應(yīng)用第9章Simulink仿真基礎(chǔ)第6章MATLAB符號運(yùn)算6.1符號對象的創(chuàng)建與運(yùn)用6.2符號表達(dá)式的基本操作6.3符號函數(shù)微分6.4符號函數(shù)的積分6.5符號函數(shù)級數(shù)6.6符號積分變換6.7符號方程求解6.8隱函數(shù)繪圖6.9符號分析可視化 本章小結(jié)第6章MATLAB符號運(yùn)算6.1符號對象的創(chuàng)建與運(yùn)用

MATLAB中，提供了兩個建立符號對象的函數(shù)：函數(shù)sym和函數(shù)syms。sym

函數(shù)用來建立單個符號變量。調(diào)用格式為：符號變量

=

sym(A)

參數(shù)

A

可以是一個數(shù)或數(shù)值矩陣，也可以是字符串。syms

命令用來一次建立多個符號變量。調(diào)用格式為：syms

符號變量1

符號變量2…符號變量n6.2符號表達(dá)式的基本操作

6.2.1四則運(yùn)算6.2.2關(guān)系運(yùn)算6.2符號表達(dá)式的基本操作

6.2.3符號多項(xiàng)式的操作6.3符號函數(shù)微分

6.3.1符號函數(shù)的極限MATLAB提供了直接求表達(dá)式極限的函數(shù)limit。6.3.2符號函數(shù)的微分

6.4符號函數(shù)的積分

syms

x

y

%聲明符號變量f(x,y)=x/(1+y^2);Fx=int(f,x)%對函數(shù)f關(guān)于變量x求不定積分Fz=int(f,y)%對函數(shù)f關(guān)于變量y求不定積分

6.5符號函數(shù)級數(shù)

6.5.1級數(shù)求和在MATLAB中，采用函數(shù)symsum進(jìn)行符號級數(shù)的求和。調(diào)用格式為：symsum(f,k,a,b)6.5.2泰勒級數(shù)展開采用函數(shù)taylor求符號表達(dá)式的泰勒級數(shù)展開式。調(diào)用格式為：

taylor(f,x,a)6.6符號積分變換6.6.1傅里葉變換在MATLAB中，采用函數(shù)fourier計(jì)算傅里葉變換，采用函數(shù)ifourier計(jì)算反傅里葉變換。6.6.2拉普拉斯變換在MATLAB中，實(shí)現(xiàn)拉普拉斯變換的函數(shù)為laplace，進(jìn)行反拉普拉斯變換的函數(shù)為ilaplace。6.6.3Z變換

6.7符號方程求解

6.7.1代數(shù)方程求解6.7.2符號微分方程求解在MATLAB中，采用函數(shù)dsolve進(jìn)行微分方程的求解。在MATLAB中，利用函數(shù)solve求解一般符號代數(shù)方程組。6.8隱函數(shù)繪圖6.9符號分析可視化在MATLAB中，有兩種符號函數(shù)計(jì)算器App，符號計(jì)算器、泰勒級數(shù)計(jì)算器（taylortool）和實(shí)時編輯器（liveeditor）。本章小結(jié)

本章介紹了MATLAB符號計(jì)算功能，主要講解了符號對象及符號表達(dá)式的創(chuàng)建、符號表達(dá)式的基本操作；符號表達(dá)式的極限、微分、積分、級數(shù)求和及泰勒級數(shù)展開；符號函數(shù)的傅里葉變換、拉普拉斯變換及Z變換；符號代數(shù)方程和符號微分方程的求解；最后介紹了三個符號分析的可視化工具。MATLABProgrammingandApplicationMATLAB編程與應(yīng)用（微課視頻版）

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第1章概述第2章變量、數(shù)組與矩陣第3章二維繪圖系統(tǒng)第4章三維繪圖第5章MATLAB編程第6章MATLAB符號運(yùn)算第7章文件I/O操作第8章MATLAB數(shù)值分析與應(yīng)用第9章Simulink仿真基礎(chǔ)第7章文件I/O操作7.1常用的可讀寫文件格式7.2高級文件I/O—標(biāo)準(zhǔn)文件格式7.3低級文件I/O本章小結(jié)第7章文件I/O操作7.1常用的可讀寫文件格式通過數(shù)據(jù)導(dǎo)入和導(dǎo)出功能，可以從文件、其他應(yīng)用程序、Web服務(wù)和外部設(shè)備訪問數(shù)據(jù)?？梢宰x取常見文件格式，如Microsoft

Excel電子表格、文本、圖像、音頻和視頻，以及科學(xué)數(shù)據(jù)格式。通過一些低級的文件I/O函數(shù)，可以處理任何格式的數(shù)據(jù)文件。7.2高級文件I/O高級文件I/O為讀取標(biāo)準(zhǔn)文件格式，從常見文件格式中讀取數(shù)據(jù)，如文本、Microsoft

Excel電子表格、圖像、音頻和視頻，以及科學(xué)數(shù)據(jù)格式。7.2.1MAT文件輸入輸出load和save函數(shù)是主要的高級文件I/O程序。7.2.2文本數(shù)據(jù)輸入輸出readmatrix/writematrix2.readtable/writetable7.2高級文件I/O7.2.3電子表格數(shù)據(jù)輸入輸出對于早先版本MATLAB使用的xlsread已不推薦使用，現(xiàn)版本以readtable,

readmatrix,或

readcell替代；同樣，

xlswrite也不推薦使用，以

writetable、writematrix

或

writecell替代。7.2.4圖像文件輸入輸出7.2高級文件I/O7.2.5音頻數(shù)據(jù)輸入輸出7.2.6視頻數(shù)據(jù)輸入輸出7.3低級文件I/O本章小結(jié)

本章詳細(xì)介紹了MATLAB中文件的數(shù)據(jù)交換操作，即文件I/O操作。文件的I/O操作分為高級文件I/O操作和低級文件I/O操作兩大部分分別介紹。MATLAB提供了許多有關(guān)文件輸入/輸出的函數(shù)，用戶可以很方便地對MAT文件、文本數(shù)據(jù)、電子表格數(shù)據(jù)、圖像文件、音視和視頻文件以及二進(jìn)制文件或ASCII文件進(jìn)行打開、關(guān)閉和存儲等操作。MATLABProgrammingandApplicationMATLAB編程與應(yīng)用（微課視頻版）

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第1章概述第2章變量、數(shù)組與矩陣第3章二維繪圖系統(tǒng)第4章三維繪圖第5章MATLAB編程第6章MATLAB符號運(yùn)算第7章文件I/O操作第8章MATLAB數(shù)值分析與應(yīng)用第9章Simulink仿真基礎(chǔ)第8章MATLAB數(shù)值分析與應(yīng)用 8.1數(shù)據(jù)擬合8.2數(shù)值插值8.3線性方程組8.4數(shù)值微積分8.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析8.6微分方程（組）的數(shù)值解本章小結(jié)第8章MATLAB數(shù)值分析與應(yīng)用 8.1數(shù)據(jù)擬合8.1.1多項(xiàng)式擬合

8.1數(shù)據(jù)擬合8.1.2非線性最小二乘擬合最小二乘法擬合函數(shù)lsqcurvefit的格式為：X=lsqcurvefit(fun,X0,xdata,ydata