MATLAB实用教程第一章.ppt

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1、第一章 概述,MATLAB将计算、可视化和编程等功能集于一个易于使用的环境，并遇有如下特点：功能强大；简单易学；编程效率高。,目录,1.1 MATLAB简介及安装1.2 MATLAB的目录结构1.3 MATLAB的工作环境1.4 MATLAB的通用命令1.5 MATLAB的帮助系统 1.6 MATLAB示例 习 题,1.1 MATLAB简介及安装,1MATLAB的发展历程 2MATLAB的特点 3MATLAB的安装,1MATLAB的发展历程,matlab语言是由美国的Clever Moler博士于1980年开发的。设计者的初衷是为解决“线性代数”课程的矩阵运算问题，取名MATLAB即Matri

2、x Laboratory 矩阵实验室的意思 1984年，推出了MATLAB第一个商业版本；1992年，推出MATLAB 4.0版；,1997年，推出MATLAB 5.0版；2000年，推出MATLAB 6.0版；2004年，推出MATLAB 7.0版；2008年，推出MATLAB 7.6版。,它将一个优秀软件的易用性与可靠性、通用性与专业性、一般目的的应用与高深的科学技术应用有机的相结合MATLAB是一种直译式的高级语言，比其它程序设计语言容易,2MATLAB的特点,MATLAB语言与其它语言的关系仿佛和C语言与汇编语言的关系一样,计算机语言的发展,标志着计算机语言向“智能化”方向发展，被称为

3、第四代编程语言。,MATLAB已经不仅仅是一个“矩阵实验室”了，它集科学计算、图象处理；声音处理于一身，并提供了丰富的Windows图形界面设计方法MATLAB语言是功能强大的计算机高级语言,它以超群的风格与性能风靡全世界,成功地应用于各工程学科的研究领域,MATLAB在美国已经作为大学工科学生必修的计算机语言之一(C,ORTRAN,ASSEMBLER,MATLAB)近年来，MATLAB语言已在我国推广使用，现在已应用于各学科研究部门和许多高等院校,matlab能在各领域做什麽 工业研究与开发 数学教学，特别是线性代数 数值分析和科学计算方面的教学与研究 电子学、控制理论和物理学等工程和科学

4、学科方面的教学与研究 经济学、化学和生物学等计算问题的所有其他领域中的教学与研究,例、用一个简单命令求解线性系统 3x1+x2-x3=3.6 x1+2x2+4x3=2.1-x1+4x2+5x3=-1.4A=3 1-1;1 2 4;-1 4 5;b=3.6;2.1;-1.4;x=Abx=1.4818-0.4606 0.3848,对于线性系统有Ax=b,例、用简短命令计算并绘制在0 x6范围内的sin(2x)、sinx2、sin2x。x=linspace(0,6)y1=sin(2*x),y2=sin(x.2),y3=(sin(x).2;plot(x,y1,x,y2,x,y3),阶梯图,用四种方法描

5、述cos(x)*sin(y)图形,3MATLAB的安装,MATLAB对PC系统的要求,1.2 MATLAB的目录结构,安装MATLAB后，在安装目录下将包含如下文件夹。,续表,1.3 MATLAB的工作环境,1菜单和工具栏 2命令窗口 3历史命令窗口 4当前工作目录窗口 5工作空间窗口,本节介绍MATLAB的工作界面和基本的操作方法。MATLAB的工作界面主要包括：菜单；工具栏；命令窗口；历史命令窗口；当前工作目录窗口；工作空间窗口。,MATLAB工作环境,1菜单和工具栏,这里只简单介绍默认情况下的菜单和工具栏。【File】菜单主要用于对文件的处理。【Edit】菜单主要用于复制、粘贴等操 作，

6、与一般Windows程序的类似，在此 不作详细介绍。,【Debug】菜单用于调试程序。【Desktop】菜单用于设置主窗口中需要 打开的窗口。【Window】菜单列出当前所有打开的窗 口。【Help】菜单用于选择打开不同的帮助系 统。,当用户单击“Current Directory”窗口时，使得该窗口成为活动窗口，同时增加一个如下图所示的菜单【View】，用于设置如何显示当前目录下的文件。,当用户单击“Workspace”窗口时，使得该窗口成为活动窗口，同时增加如下图所示的菜单【View】和【Graphics】。,2命令窗口,命令窗口是MATLAB的主要交互窗口，用于输入命令并显示除图形以外的

7、所有执行结果。MATLAB命令窗口中的“”为运算提示 符，表MATLAB处于准备状态。,当在提示符后输入一段程序或一段运算式 后【Enter】键，MATLAB会给出计算结 果，并再次进入准备状态（所得结果将被 保存在工作空间窗口中）。单击命令窗口右上角的“”按钮，可以使 命令窗口脱离主窗口而成为一个独立的窗 口。,3历史命令窗口,主要用于记录所有执行过的命令；保留自安装后所有使用过命令的历史记 录，并标明使用时间；可以通过用鼠标双击某一历史命令来重新 执行该命令；可以成为一个独立的窗口。,通过上下文菜单，可删除或粘贴历史记录；可为选中的表达式或命令创建一个M文件；可为表达式或命令创建快捷按钮。

8、,4当前工作目录窗口,当前工作目录是指MATLAB运行文件时的目录。只有在当前工作目录或搜索路径下的文件、函数可以被运行或调用。如下图所示。,5工作空间窗口,工作空间窗口将显示目前内存中所有的MATLAB变量的变量名、数据结构、字节数以及类型等信息，如下图所示。,1.4 MATLAB的通用命令,1常用命令 2输入内容的编辑 3标点 4搜索路径与扩展,通用命令是MATLAB中经常使用的一组命令，这些命令可以用来管理目录、函数、变量、工作空间、文件和窗口等。下面对这些命令进行介绍。,1常用命令,常用命令的功能,2输入内容的编辑,在命令窗口中，MATLAB提供了控制光标位置和进行简单编辑的键盘按键，

9、部分常用的键盘按键及其功能如下表所示。,3标点,在MATLAB中，一些标点符号被赋予了特殊的功能，如下表所示。,4搜索路径与扩展,用户自己书写的函数有可能并没有保存在搜索路径下。要解决这个问题，只需把程序所在的目录扩展成MATLAB的搜索路径即可。,（1）查看MATLAB的搜索路径 选择MATLAB主窗口中的【File】|【Set Path】菜单，进入【设置搜索路径】对话框。通过该对话框可为MATLAB添加或删除搜索路径。,在命令窗口中输入path或genpath可得到MATLAB的所有搜索路径，具体代码如下：,（2）设置MATLAB的搜索路径 方法一：在MATLAB命令窗口中输入 editp

10、ath或pathtool命令或通过【File】|【Set Path】菜单，进入“设置搜索路 径”对话框，通过该对话框编辑搜索路 径。,方法二：在命令窗口执行“path(path,D:Study)”，然后通过“设置搜索路 径”对话框查看“D:Study”是否在搜索路 径中。方法三：在命令窗口执行“addpath D:Study-end”，将新的目录加到整个 搜索路径的末尾。如果将end改为 begin，可以将新的目录加到整个搜索路 径的开始。,1.5 MATLAB的帮助系统,1命令窗口查询帮助系统 2联机帮助系统 3联机演示系统,MATLAB为用户提供了非常完善的帮助系统。下面分别介绍MATLA

11、B的三类帮助系统。,1命令窗口查询帮助系统,常见的帮助命令,2联机帮助系统,用户可以通过下述方法进入MATLAB的联机帮助系统。直接单击MATLAB主窗口中的“”按钮；选中Help菜单的前4项中的任意一项；在命令窗口中执行helpwin、helpdesk 或doc。,3联机演示系统,可以通过以下方式打开联机演示统。选择MATLAB主窗口菜单的【Help】|【Demos】选项；在命令窗口输入demos；直接在帮助页面上选择Demos页。,1.6 MATLAB示例,下面以一个简单的例子展示如何使用MATLAB进行简单的数值计算。,习 题,1简述MATLAB的主要功能。2在命令窗口输入“w=3+2”，然后依次使用clear和clc命 令，分别观察命令窗口、工作空间窗口和历史命令窗口 的变化。3将硬盘上一已有目录，加入到搜索路径，并将其设置为 当前工作目录。4通过命令窗口，查询函数sin()的用法。5通过联机帮助系统，查询函数inv()的用法。,6通过联机演示系统，查询并运行“Control Systems Toolboxes”下的“Case Studies”中的“Yaw Damper for a 747 Aircraft”演示程序。7在命令窗口依次执行“w=5;”、“p=2*w”和“q=p+w”。8在命令窗口同时执行下述代码：w=5；p=2*w q=p+w,