【教学课件】第1章MATLAB语言概述.ppt
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1、第1章 MATLAB语言概述,1.1 MATLAB语言及其特点1.2 MATLAB语言工作环境 1.3 MATLAB的基本操作命令,1.1 MATLAB语言及其特点,MATLAB是“MATrix LABoratory”的缩写(矩阵实验室),它是由美国Mathworks公司于1984年正式推出的一种科学计算软件。MATLAB的3.x(DOS)版本于1988年推出,随后1992年推出了4.x(Windows)版本。随着新版本的推出,MATLAB的扩展函数越来越多,功能越来越强大。,MATLAB集成度高,使用方便,输入简捷,运算高效,内容丰富,并且很容易由用户自行扩展,与其它计算机语言相比,MATL
2、AB有以下显著特点:,1MATLAB是一种解释性语言MATLAB是以解释方式工作的,键入算式立即得结果,无需编译,即它对每条语句解释后立即执行。若有错误也立即作出反应,便于编程者马上改正。这些都大大减轻了编程和调试的工作量。,2变量的“多功能性”(1)每个变量代表一个矩阵,它可以有nm元素;(2)每个元素都看作复数,这个特点在其它语言中也是不多见的;(3)矩阵行数、列数无需定义:若要输入一个矩阵,在用其它语言编程时必须定义矩阵的阶数,而用MATLAB语言则不必有阶数定义语句,输入数据的列数就决定了它的阶数;,3运算符号的“多功能性”所有的运算,包括加、减、乘、除、函数运算都对矩阵和复数有效。4
3、人机界面适合科技人员语言规则与笔算式相似:MATLAB的程序与科技人员的书写习惯相近,因此易写易读,易于在科技人员之间交流。5强大而简易的作图功能(1)能根据输入数据自动确定坐标绘图;(2)能规定多种坐标(极坐标、对数坐标等)绘图;(3)能绘制三维坐标中的曲线和曲面;(4)可设置不同颜色、线型、视角等。如果数据齐全,通常只需一条命令即可出图。6智能化程度高,7功能丰富,可扩展性强MATLAB软件包括基本部分和专业扩展部分。基本部分包括:矩阵的运算和各种变换,代数和超越方程的求解,数据处理和傅里叶变换,数值积分等等。扩展部分称为工具箱(toolbox),用于解决某一个方面的专门问题,或实际某一类
4、的新算法。现在已经有控制系统、信号处理、图像处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络、小波分析等20余个工具箱,并且还在继续发展中。,1.2 MATLAB语言的工作环境,1.2.1 MATLAB系统的安装,1.2.2 MATLAB系统的启动,1.2.3 MATLAB的命令窗口,1.2.4 工作空间,1.2.5 命令窗口与当前路径窗口,1.2.6 图形窗,1.2.7 文本编辑窗,1.2.1 MATLAB系统的安装,MATLAB的安装过程(1)将MATLAB6.1的安装盘放入光驱中,找到setup.exe文件,双击它开始安装(或机器自动执行安装文件)。(2)按照安装向导的提示进行,在Select MA
5、TLAB Components对话框中选择用户需要安装的选项,可选择的MATLAB部件包括MATLAB,Simulink和各种工具箱必须安装的文件,以及各部分的帮助文件(包括HTML和PDF两种格式)。,(3)在Select MATLAB Components对话框中选择安装的路径。安装程序默认的路径为“C:MATLAB”,点击“Brows.”按钮,可以设置安装路径。(4)单击“Next”按钮进行文件的解压和复制过程。(5)接下来安装向导会提问是否安装MATLAB Notebook。如果用户的计算机上已经安装了Microsoft Word,那么就可以安装MATLAB Notebook。单击Ye
6、s确认安装,单击No取消安装。如果安装MATLAB Notebook,下一步可以选择Word的版本号以及指定它的位置。,(6)安装完毕。如果在安装的选项中选择了Excel Link,那么为了运行MATLAB,必须重新启动计算机。用户可以选择Yes,I want to restart my computer now(立即重新启动计算机)或No,I will restart my computer later(以后启动计算机)。单击Finish结束安装。,最后在桌面上将形成如图1.1所示的图标。,图1.1 MATLAB应用程序图标,1.2.2 MATLAB系统的启动,启动MATLAB系统的方法如下
7、:选择桌面上(或“开始/程序/MATLAB”中)的MATLAB6.1应用程序图标,双击(或单击)。MATLAB6.1启动后,将显示如图1.2所示的操作界面,它表示MATALB系统已建立,用户可与MATALAB系统进行交互操作。,1.2.3 MATLAB的命令窗口,1.命令窗中的菜单与功能 MATLAB命令窗口(Command Window)是用户和MATLAB系统交互的主要窗口。在该窗口中,用户可以运行函数、执行MATLAB的基本操作命令以及对MATLAB系统的参数设置等操作。在命令窗口的菜单条下,共有6个下拉子菜单:File、Edit、View、Web、Windows和Help。,通常情况下
8、,MATLAB的工作环境主要由命令窗口(Command Window)、当前路径窗口(Current Directory)、工作区间浏览器(Workspace)、命令历史窗口(Command History)、启动平台(Launch Pad)、图形窗口(Figure)和文本编辑窗口(Editor)组成。启动平台(Launch Pad)窗口是6.x版本的新特点,它为用户提供MATLAB工具箱,用户可以方便地打开工具箱中的内容,包括帮助文件、演示示例、实用工具以及Web文档等内容。,图1.3 命令窗口下的File子菜单,New及其子菜单:允许用用户打开一个新的文件(M文件)、新的图形窗(Figur
9、e)、仿真模型文件(.mdl)和图形用户界面文件(GUI)。Open.:从指定的相应路径和文件名打开一个已经存在的文件。Close Command Window:关闭命令窗口。Import Data.:在MATALB工作空间中生成一变量,并从指定的路径和相应的文件中获取数据。Save Workspace As.:将工作空间中的所有变量数据保存在指定的路径下的相应的文件(.mat)中。Set Path.:设置MATLAB的搜索路径。Preferences.:允许用户对系统的一些性能参数进行设置,如数据格式、字体大小与颜色等。,View菜单:View菜单所包含的选择项如图1.4所示,各选项的含义:
10、,图1.4 命令窗口下的View子菜单,Desktop Layout及其子菜单:允许用户在桌面上同时显示不同的窗口。Undock Command Window:单独显示命令窗口。Current Directory Filter及其子菜单:允许用户设置当前目录浏览器中浏览的文件类型。Workspace View Options及其子菜单:允许用户设置工作空间窗口中所显示变量的属性(大小、比特数、变量类型)以及以显示变量的方式(按变量名、大小)。,MATLAB6.1命令窗口的工具栏如图1.5所示。,图1.5 MATLAB命令窗口工具栏,工具栏上按钮的含义依次如下:,打开一个新的.m文件编辑器窗口。
11、,在编辑器中打开一个已有的MATALB相关文件。,剪切。,复制。,粘贴。,撤销上一步操作。,恢复上一步操作。,创建一个新的Simulink模块文件。,打开MATLAB的帮助。,2.命令窗的编辑特殊功能键与命令窗口的设置 命令窗口是MATLAB的主窗口,当用户使用命令窗口进行工作时,在命令窗口中可以直接输入相应的命令,系统将自动显示信息。,MATLAB的特殊的功能键调出上一个(历史)命令行调出下一个命令行Esc恢复命令输入的空白状态当输入命令的语句过长,需要两行或多行才能输入,则要使用“”作连接符号,按回车键(Enter)转入下一行继续输入。,命令窗口的设置 首先要选择File菜单中的Prefe
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