matlab概述、基础.ppt
2023/11/8,1,2023/11/8,2,第一章 MATLAB 概述、基础,2023/11/8,3,第一章 MATLAB 概述、基础教学目标,首先介绍MATLAB的一些基本情况，让大家对软件有一个整体的认识。其次介绍MATLAB 用户界面，对用户界面有一个直观的认识。最后重点介绍MATLAB 的基本使用方法。学习完本章的内容后，可以进行基本的数值运算。,2023/11/8,4,第一章 MATLAB 概述、基础教学重点,MATLAB语言的基本功能和特点标点符号的使用常用的操作命令和键盘技巧MATLAB 的数据类型常量和变量的使用方法,2023/11/8,5,MATLAB的初步知识,MATLAB软件是一种功能强大，运算效率很高的数字工具软件，全称是Matrix Laboratory（矩阵实验室）。经过多年发展成为一种功能全面的软件，几乎可以解决科学计算中的所有问题。MATLAB作为美国 MathWorks公司开发的用于概念设计，算法开发，建模仿真，实时实现的理想的集成环境，是目前最好的科学计算类软件。,2023/11/8,6,MATLAB的主要应用领域,（1）数值分析（2）数值和符号计算（3）工程与科学绘图（4）控制系统的设计与开发（5）数字图像处理（6）数字信号处理（7）通讯系统设计与仿真（8）财务与金融工程,2023/11/8,7,安装MATLAB 6.5系统，需运行系统自带的安装程序setup.exe，可以按照安装提示依次操作。,MATLAB的安装,2023/11/8,8,1MATLAB系统的启动与一般的Windows程序一样，启动MATLAB系统有3种常见方法：(1)使用Windows“开始”菜单。(2)运行MATLAB系统启动程序matlab.exe。(3)利用快捷方式。,启动与退出MATLAB,2023/11/8,9,2MATLAB系统的退出要退出MATLAB系统，也有3种常见方法：(1)在MATLAB主窗口File菜单中选择Exit MATLAB命令。(2)在MATLAB命令窗口输入Exit或Quit命令。(3)单击MATLAB主窗口的“关闭”按钮。,2023/11/8,10,MATLAB 7用户界面概述,MATLAB 7的用户界面主要包括以下三个方面的内容：MATLAB 7主菜单 MATLAB 7工具栏 MATLAB 7窗口,2023/11/8,11,MATLAB 7的主菜单,MATLAB 7的主菜单包括File、Edit、View、Web、Window和Help菜单。可以执行的操作有New、Open、Undo、Redo、Cut、copy和Step等。,2023/11/8,12,MATLAB 7的工具栏,MATLAB 7的工具栏包括新建文件、打开文件、剪切、复制和粘贴等常用图标。同时，MATLAB 7的工具栏适时显示MATLAB 7的当前路径，用户还可以通过工具栏来改变当前路径。,2023/11/8,13,MATLAB 7的窗口,打开MATLAB 7，默认打开的窗口包括：(1)命令窗口(Command Window)；(2)命令历史窗口(Command History)；(3)工作间管理窗口(Workspace)；(4)当前路径窗口(Current Directory)此外，还有编译窗口、图形窗口和帮助窗口等其他种类的窗口。,2023/11/8,14,（1）命令窗口,命令窗口中，“”为运算提示符，表示MATLAB处于准备状态。当在提示符输入一段正确的运算式时，只需要按Enter键，命令窗口就会直接显示运算结果。V=1/3*pi*102*20 V=2.0944e+003,2023/11/8,15,（2）命令历史窗口,命令历史窗口显示用户在命令窗口中所输入的每条命令的历史记录，并标明使用时间，方便用户查询。如果用户想再次执行某条已经执行过的命令，只需在命令历史窗口中双击该命令。如果用户想从命令历史窗口中删除一条或多条命令，只需选中这些命令，并右击，弹出快捷菜单，选中Deletion Selection。,2023/11/8,16,（3）工作间管理窗口,工作间管理窗口就是用来显示当前计算机内存中MATLAB变量的名称、数学结构、字节数及其类型。在默认设置下，工作间管理窗口自动显示于MATLAB界面中。,2023/11/8,17,（4）当前路径窗口,当前路径窗口显示着当前用户工作所在的路径。可以更改当前路径。,2023/11/8,18,简单的数学运算,最简单的计算器使用法 标点符号的使用 常用的操作命令和键盘技巧,2023/11/8,19,数值运算符号,2023/11/8,20,(1)最简单的计算器使用法,例：清华大学土木系一年级有3个班，每班30人，二年级有3个班，每班35人，三年级有4个班，每班30人，四年级有4个班，每班32人。求清华土木系本科一共有多少人。,2023/11/8,21,(1)最简单的计算器使用法,直接输入法 3*30+3*35+4*30+4*32ans=443,存储变量法 grade1=3*30;grade2=3*35;grade3=4*30;grade4=4*32;total=grade1+grade2+grade3+grade4 443,2023/11/8,22,(1)最简单的计算器使用法,计算结果被自动赋予暂时变量ans，即answer的简写。MATLAB语言对空格不予处理。遵循四则运算法则：乘除法优于加减法，指数运算等优于乘除法，括号的运算级别更高，在有多层括号存在的情况下，从括号的最里边向最外边逐渐扩展。MATLAB中，小括号（）代表运算级别，而中括号 只用于生成矩阵。如计算数学表达式：10+56+45+(78)-6+10值。输入1：10+5*6+4*5+(7*8)-6+10 输入2：10+(5*6+(4*5+(7*8)-6)+10),2023/11/8,23,（2）常用标点符号,2023/11/8,24,（2）常用标点符号,分号（；）作用,a=3*30 total=2*a,比较两者输出结果区别,不显示运行结果。,a=3*30;total=2*a,注意：标点符号应该在英文输入法状态下输入。,2023/11/8,25,（2）常用标点符号,逗号（,）与分号（;）区别,输入以下命令，并按Enter键确认。x=sin(-1),y=cos(-2);z=tan(1),w=tan(2),得到运算结果：x=-0.8415z=1.5574w=-2.1850,当在一行中输入多个命令时，命令语句之间可以用逗号和分号隔开。区别在于使用逗号时，命令语句的运行结果予以显示，而使用分号时，运行结果予以隐藏。,2023/11/8,26,（2）常用标点符号,百分号（）为增加程序的可读性，需要给一些语句添加注释语句，在MATLAB中用百分号(%)表示，百分号之后的所有文本都将看作是注释（不同颜色字体表示）。如：grade1=3*30%求一年级的总人数 grade2=3*35%求二年级的总人数 grade3=4*30%求三年级的总人数 grade4=4*32%求四年级的总人数 total=grade1+grade2+grade1+grade2%四个年级的人数和,2023/11/8,27,（2）常用标点符号,续行号（）%连续使用三个句号 碰到较长命令时，可以使用续行号，将命令多行写。如：grade1=3*5+.30即：当续行号出现在数学运算符号和变量之间，起到了连接语句作用。当续行号直接放在等号之后，或者置于变量名之间时，Matlab将提示表达式错误，或不做处理。grade1=.3*5+30grade2=grade1*5+30,2023/11/8,28,常用的操作命令和键盘技巧,在使用MATLAB 7语言编制程序时，掌握一些常用的操作命令和键盘操作技巧，可以起到事半功倍的效果。,2023/11/8,29,（1）常用的操作命令,2023/11/8,30,例如，将用户目录 c:设置为当前目录，可在命令窗口输入命令：cd c:,2023/11/8,31,（2）常用的键盘操作和快捷键,2023/11/8,32,3.MATLAB 7的数据类型,常量和变量,2023/11/8,33,MATLAB 数据类型（1）常量,在MATLAB中有一些特定的变量，它们已经被预定义了某个特定的值，因此这些变量被称为常量。MATLAB 7中的常量主要有pi(表示圆周率)、inf（表示无穷大）等。,2023/11/8,34,MATLAB 数据类型（1）常量,2023/11/8,35,MATLAB 数据类型（1）常量,Inf 表示无穷大。如：1/0 Warning:Divide by zero.(Type warning off MATLAB:divideByZero to suppress this warning.)ans=Inf,如果用户先定义pi=1，那么：1+pians=2,2023/11/8,36,（2）变量,变量是MATLAB 7的基本元素之一，MATLAB 7语言不要求对所使用的变量进行事先说明，而且它也不需要指定变量的类型，系统会根据该变量被赋予的值或对该变量所进行的操作来自动确定变量的类型。变量的命名规则：变量名长度不超过31位，超过31位的字符，系统将忽略不计。变量名区分大小写。变量名必须以字母开头，变量名中可以包含字母、数字或下划线，但不允许出现标点符号。,2023/11/8,37,（2）变量,需要注意的是，用户如果在对某个变量赋值时，该变量已经存在，系统则会自动使用新值代替旧值。如a=1;a=2;1+a,2023/11/8,38,MATLAB 常用函数,2023/11/8,39,MATLAB 常用函数,函数sin（x），cos（x），tan（x），反函数asin（x）,acos（x）,atan（x）,双曲函数sinh（x）,cosh（x）,tanh（x）,反双曲函数asinh（x）,acosh（x）,atanh（x）四象限的反正切函数atan2（x,y）注意：上面的x,y都必须是已定义的变量。,2023/11/8,40,MATLAB 常用函数,例：计算下列值,2023/11/8,41,log10(100)+exp(log2(4)+power(2,3)ans=17.3891 sin(8+5*log2(4)/power(abs(3-7),3)ans=0.2776,2023/11/8,42,练习题,见习题集。,
