matlab第一讲Matlab基础.ppt

《matlab第一讲Matlab基础.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《matlab第一讲Matlab基础.ppt（68页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第一第一讲MatLab基基础简介介MATLAB名字由名字由MATrix和和LABoratory两两词的前三个的前三个字母字母组合而成。合而成。说到到Matlab，可以用，可以用“大而全大而全”三个字来描述它！它三个字来描述它！它的的创始人始人和和在在1984年年创建建Mathworks公公司司。Matlab的特色：的特色：1.功能功能强的数的数值运算运算在在MATLAB环境中，有超境中，有超过500种数学、种数学、统计、科学及工程方面、科学及工程方面的函数可使用。的函数可使用。2.先先进的的资料料视觉化功能化功能。3.高高阶但但简单的程序的程序环境境作作为一种直一种直译式的程序式的程序语言，言

2、，MATLAB容容许使用者在短使用者在短时间内内写完程序，所花的写完程序，所花的时间约为用用FORTRAN或或C的几分之一，而且的几分之一，而且不需要不需要编译(compile)。4.开放及可延伸的架构开放及可延伸的架构MATLAB容容许使用者更改使用者更改现存函数，甚至加入自己的函数使存函数，甚至加入自己的函数使MATLAB成成为使用者所使用者所须要的要的环境。境。5.丰富的程序工具箱丰富的程序工具箱MATLAB的程序工具箱融合了套装前的程序工具箱融合了套装前软体的体的优点，与一个灵活点，与一个灵活的开放但容易操作之的开放但容易操作之环境，境，这些工具箱提些工具箱提供了使用者在特供了使用者在

3、特别应用用领域所需之域所需之许多函数。多函数。现有工具箱有：符号运算（利用有工具箱有：符号运算（利用MapleV的的计算核心算核心执行行）、）、影像影像处理、理、统计分析、信号分析、信号处理、神理、神经网路、模网路、模拟分析、控制系分析、控制系统、即、即时控制、系控制、系统确确认、强建控建控制、弧制、弧线分析、最分析、最优化、模糊化、模糊逻辑、化学、化学计量分析。量分析。MatLab界面界面,双双击桌面上的桌面上的图标数据数据处理理max最大最大值值min最小最小值值mean平均平均值值std标标准均方差准均方差sort排序排序sum元素和元素和cumsum元素累元素累积积和和强大的数大的数值

4、运算功能运算功能基本的数基本的数值值运算运算求求积积分分求求导导数数求方程的根求方程的根解解线线性方程性方程组组求解常微分方程求解常微分方程可可视化和化和图像像处理理二二维图维图像像三三维图维图像（可修像（可修饰饰、着色）、着色）二二维动维动画画三三维动维动画画画出衰减震画出衰减震荡曲曲线及其它的包及其它的包络线t的取的取值范范围是是0,4Matlab程序：程序：t=0:pi/50:4*pi;y0=exp(-t/3);y=exp(-t/3).*sin(3*t);plot(t,y,-r,t,y0,b,t,-y0,:b)grid二二维图像像在指令窗在指令窗commandwindow中逐行中逐行输入

5、以上命令，以回入以上命令，以回车健健结束束可以得到可以得到画出画出所表示的三所表示的三维曲面。曲面。x,y的取的取值范范围是是-8,8.Matlab程序（例子！）程序（例子！）x=-8:0.5:8;y=x;X=ones(size(y)*x;Y=y*ones(size(x);R=sqrt(X.2+Y.2)+eps;Z=sin(R)./R;surf(x,y,Z);colormap(cool)xlabel(x),ylabel(y),ylabel(y)三三维图像像在指令窗在指令窗commandwindow中逐行中逐行输入以上命令，以回入以上命令，以回车健健结束束可以得到可以得到如果如果觉得当前得当前c

6、ommandwindow中的命令行中的命令行过多，看起来不方便，多，看起来不方便，我我们可以清理一下可以清理一下X0,Y0,Z0=sphere(30);X=2*X0;Y=2*Y0;Z=2*Z0;surf(X0,Y0,Z0);shadinginterpholdon,mesh(X,Y,Z),colormap(hot),holdoffhiddenoffaxisequal,axisoff玲玲珑剔透的球剔透的球shg;n=10;t=n*pi*(0:0.0005:1);x=sin(t);y=cos(t);plot(x,y,g);axissquare;holdoncomet(x,y,0.01);holdof

7、f二二维动画（彗星画（彗星轨迹）迹）clf;shg,x=3*pi*(-1:0.05:1);y=x;X,Y=meshgrid(x,y);R=sqrt(X.2+Y.2)+eps;Z=sin(R)./R;h=surf(X,Y,Z);colormap(jet);axisoffn=12;fori=1:nrotate(h,001,25);mmm(:,i)=getframe;endmovie(mmm,5,10)三三维动画画命令窗口命令窗口启启动MATLAB双双击快捷方式快捷方式图标或从或从“开始开始”菜菜单序列中序列中选择。呈呈现在我在我们面前的是三个窗口面前的是三个窗口commandwindow:指令指令

8、(命令命令)窗，可以窗，可以输入命令行，并且运行入命令行，并且运行currentdirectory:当前的路径下的当前的路径下的m文件的目文件的目录workspace:工作空工作空间，显示当前内存中的示当前内存中的变量量commandhistory:显示曾示曾经使用使用过的命令的命令这些窗口可以根据自己的需要决定些窗口可以根据自己的需要决定显示哪个，可以在示哪个，可以在Desktop菜菜单中中设定。定。commandwindow:指令指令(命令命令)窗，可以窗，可以输入命令行，以回入命令行，以回车键结束即运行束即运行currentdirectory:当前的当前的路径路径下的下的m文件的目录文件

9、的目录workspace:工作空工作空间，显示当前内存中的示当前内存中的变量量commandhistory:显示曾经使用过的命令显示曾经使用过的命令设置工作参数置工作参数File/Preference设设置工作参数置工作参数可以可以设设置各个窗口的字体（按自己的偏好）置各个窗口的字体（按自己的偏好）其他参数一般其他参数一般选择选择默默认认1.2.3命令行命令行可以在可以在commandwindow的提示符的提示符“”后面后面输入入命令，一行可写入一个或多个命令，命令之命令，一行可写入一个或多个命令，命令之间用逗号或分用逗号或分号隔开，如果命令尾号隔开，如果命令尾带分号将不分号将不显示示该命令的

10、命令的执行行结果；果；还可有可有续行（行末行（行末为）；）；最后用回最后用回车提交命令。提交命令。注意：注意：1.如果命令如果命令结尾是尾是分号分号，则指令窗中指令窗中不不显示示结果，但是果，但是产生的生的变量的量的变化将会化将会记入内存入内存，即在工作空，即在工作空间中体中体现。2.如果命令如果命令结尾是尾是逗号或者没有逗号或者没有标点符号点符号，则会在指令窗会在指令窗中中显示示命令运行的命令运行的结果，果，产生的生的变量量变化也会化也会记入内存入内存。例如：在例如：在MATLAB下下进行基本数学运算，只需将运算式直接打在提行基本数学运算，只需将运算式直接打在提示号示号后面，并按入后面，并按

11、入Enter键即可。即可。MATLAB将将计算算的的结果以果以ans显示。示。（2）在上述表达式）在上述表达式输入完成后，按入完成后，按【Enter】键，该就指令被就指令被执行。行。（3）在指令）在指令执行后，行后，MATLAB指令窗中将指令窗中将显示以下示以下结果。果。ans=2【例例】求求的算的算术运运算算结果。果。（1）用）用键盘在在MATLAB指令窗中指令窗中输入以下内容入以下内容(12+2*(7-4)/32注意注意我我们也可也可给运算式的运算式的结果果设定一个定一个变量量x：求求x=42x=(5*2+1.3-0.8)*102/25变量量x的的值可以在下个可以在下个语句中句中调用：用：

12、y=2*x+1y=85在在刚刚才的例子中出才的例子中出现现了了数数值值变变量量数数值值运算符号运算符号表达式及表达式及标标点符号点符号下面我下面我们们一一一一讲讲解解还还会介会介绍绍指令窗中常用的指令窗中常用的键键1.2.4数数值1.数数值的的记述述Matlab的数的数值采用采用习惯的十的十进制表示，可以制表示，可以带小数点或小数点或负号号例如：（表示例如：（表示10-3）2e3（表示（表示2103）2.数数值显示的精度示的精度Matlab的数的数值通常保通常保证小数点后四位有效小数点后四位有效如果想如果想显示示长精度，精度，输入入formatlong命令，然后回命令，然后回车即可，即可，这样

13、以后都以后都显示小数点后示小数点后15位；位；如果如果还想恢复想恢复显示小数点后示小数点后4位，位，输入入formatshort命令，回命令，回车即即可。可。1.2.5变量量变量命名量命名规则：1.变变量名的大小写是敏感（例如大写的量名的大小写是敏感（例如大写的X与小写的与小写的x不是同一个不是同一个变变量）。量）。2.变变量的第一个字符必量的第一个字符必须为须为英文字母，而且不能英文字母，而且不能超超过过31个字符。个字符。3.变变量名可以包含下量名可以包含下连连字符、数字，但不能字符、数字，但不能为为空格空格符、符、标标点。点。系系统预定定义的的变量量ans预设的计算结果的变量名预设的计算

14、结果的变量名epsMATLAB定义的正的极小值定义的正的极小值=2.2204e-16pi内建的内建的值值（=3.1415926.）inf值，无限大值，无限大()NaN无法定义一个数目无法定义一个数目()i i 或或 j j虚数单位虚数单位i=j=i=j=数数值运算符号运算符号+加加例：例：1+2-减减1-2*乘乘2*3/除除6/2（6除以除以2，结结果果为为3）乘方乘方23(2的的3次方，次方，结结果果为为8)1.2.7表达式及表达式及标点符号点符号MATLAB书写表达式的写表达式的规则与与“手写算式手写算式”差不多相同，但要求差不多相同，但要求所所有表达式都是以有表达式都是以纯文本形式文本形

15、式输入。入。1.如果一个指令如果一个指令过长可以在可以在结尾加上尾加上.（代表此行指令与（代表此行指令与下一行下一行连续），），例如：例如：1*2+3*4+5*6+7*8+9*10+11*12+.13*14+15*16ans=7442.若不想若不想让MATLAB每次都每次都显示运算示运算结果，只需在运算式果，只需在运算式最后加上分号（；）即可，最后加上分号（；）即可，如下例：如下例：y=1034*22+35;若要若要显示示变数数y的的值，直接，直接键入入y即可：即可：yy=22991会忽略所有在百分比符号（会忽略所有在百分比符号（%）之后的文字，因此百分比）之后的文字，因此百分比之后的文字均可

16、之后的文字均可视为程序的注解（程序的注解（Comments）。）。例：例：计算算圆面面积a=r2,半径半径r=2，则可可键入入r=2;%圆半径半径r=2，a=pi*r2;%计算算圆面面积aaa=1.2.7commandwindow中的常用中的常用键键键显显示前个命令示前个命令键键显显示后个命令示后个命令Esc键键（键键、delete键键）取消）取消输输入入Ctrl+x剪切剪切Ctrl+c复制复制Ctrl+v粘粘贴贴1.2.8MATLAB常用数学函数常用数学函数名称名称含义含义名称名称含义含义名称名称含义含义sin正弦正弦csc余割余割atanh反双曲正切反双曲正切cos余弦余弦asec反正割反

17、正割acoth反双曲余切反双曲余切tan正切正切acsc反余割反余割sech双曲正割双曲正割cot余切余切sinh双曲正弦双曲正弦csch双曲余割双曲余割asin反正弦反正弦cosh双曲余弦双曲余弦asech反双曲正割反双曲正割acos反余弦反余弦tanh双曲正切双曲正切acsch反双曲余割反双曲余割atan反正切反正切coth双曲余切双曲余切acot反余切反余切asinh反双曲正弦反双曲正弦sec正割正割acosh反双曲余弦反双曲余弦三角函数和双曲函数三角函数和双曲函数名名称称含义含义名名称称含义含义名名称称含义含义expe为底的指为底的指数数log1010为底的对为底的对数数pow22的幂

18、的幂log自然对数自然对数log22为底的对为底的对数数sqrt平方根平方根指数函数指数函数 复数函数复数函数名称名称含义含义名称名称含义含义名称名称含义含义abs绝对值绝对值conj复数共轭复数共轭real复数实部复数实部angle相角相角imag复数虚部复数虚部【例例】指令行操作指令行操作过程示例。程示例。（1）若用）若用户想想计算算cos(1+)的的值，那末用，那末用户应依次依次键入以下字符入以下字符又想又想计算算y2=2cos0.3cos(1-)，可以，可以简便地用操作便地用操作键获得指令，得指令，具体具体办法是：先用法是：先用键调回已回已输入入过的指令的指令y1=2*sin(0.3*

19、pi)/cos(1+sqrt(5)%注意，注意，优先先级必必须用小括号用小括号()，不可以用，不可以用,（2）按）按【Enter】键，该指令便被指令便被执行，并行，并给出以下出以下结果果y1=-1.6253y1=2*sin(0.3*pi)/cos(1-sqrt(5)；然后移然后移动光光标，把，把y1改成改成y2；把；把sin改成改成cos,把把+改成改成-便可。即得便可。即得y2=2*cos(0.3*pi)/cos(1-sqrt(5)y2=先用先用键调回已回已输入入过的指令的指令然后移然后移动光光标，把，把y1改成改成y2；把；把sin改成改成cos,把把+改成改成-便可便可1.3MATLAB

20、系系统中使用帮助中使用帮助1.利用利用help指令，所以即使身旁没有使用手册，也可以使用指令，所以即使身旁没有使用手册，也可以使用help指指令令查询不熟悉的指令或是不熟悉的指令或是题材之用法，例如材之用法，例如helplog2.利用利用lookfor指令，它可以从你指令，它可以从你键入的关入的关键字字(key-word)（即使（即使这个关个关键字并字并不是不是MATLAB的指令）列出的指令）列出所有相关的所有相关的题材，例如材，例如lookforcosine,lookforsine。3.利用指令利用指令视窗的功能窗的功能选单中的中的Help，从中，从中选取取Contents（目（目录）或是）

21、或是Index（索引）。（索引）。内存内存变量的量的查阅和和删除除内存内存变量的量的查阅命令：命令：who或者或者whos1.4.2.内存内存变量的量的删除除命令：命令：clear用法：用法：clear%删除所有的内存除所有的内存变量量clearyx%删除除变量量y,x1.4.3数据文件的存取数据文件的存取利用利用save存，利用存，利用load取，使用格式如下：取，使用格式如下：savefilename1%把全部内存把全部内存变量保存量保存为文件文件savefilename2xy%把把变量量x,y保存保存为文件文件savefilename2x1y2-append%把把变量量x1,y2添加到文

22、件添加到文件loadfilename1%把文件中的全部把文件中的全部变量装入内存量装入内存loadfilename1xy%把文件中把文件中变量量x,y装入内存装入内存注意：注意：清除内存中所有清除内存中所有变变量量loadfilename1%把文件中的全部把文件中的全部变量装入内存量装入内存作作业1.计算球的体算球的体积a,半径半径r=3，x=sin()，y=x2，z=10y；(1).求求b=x+2y-5z,用用长精度精度显示示结果果(2).把把x,y两个两个变量保存量保存为文件文件(3).把所有的把所有的变量保存量保存为文件文件(4).把把文件中文件中变量量x,y装入内存装入内存(5).查阅当前的内存当前的内存变量量(6).删除内存中的除内存中的变量量x(7).删除所有除所有变量量2.求求)3(1+)2，)3(1-)2,