matlab概述、基础.ppt

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1、数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学1/28/20231数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学第一章 MATLAB 概述、基础 1/28/20232数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学第一章 MATLAB 概述、基础教学目标l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。l其次介绍MATLAB 用户界面，对用户界面有一个直观的认识。l最后重点介绍MATLAB 的基本使用方法。l学习完本章的内容后，可以进行基本的数值运算。1/28/20233数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学第一章 MATLAB 概述、基

2、础教学重点MATLAB语言的基本功能和特点语言的基本功能和特点标点符号的使用标点符号的使用常用的操作命令和键盘技巧常用的操作命令和键盘技巧MATLAB 的数据类型的数据类型常量和变量的使用方法常量和变量的使用方法1/28/20234数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学MATLAB的初步知识lMATLAB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）（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。l 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

3、时实现的理想的集成环境，是目前最好的科学计算类软件科学计算类软件。1/28/20235数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学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1/28/20236数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学安装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1/28/20237数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学 1MA

4、TLAB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MATLAB1/28/20238数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学 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。1/28/20239数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南

5、京林业大学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1/28/202310数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学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。1/28/202311数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学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

6、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。1/28/202312数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学MATLAB 7的窗口 l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)l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。1/28/202313数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学（1

7、）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，只需要只需要按按Enter键键，命令窗口就会直接显示运算结果。V=1/3*pi*102*20 V=2.0944e+0031/28/202314数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学（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如果用户想再次执行某条已经执行过的命令，只需在命经执行过的命令，只需在命令历史窗口中双击该命令。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，

8、只需选中这些命令，并右击，弹出快捷菜单，选中Deletion Selection。1/28/202315数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学（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。1/28/202316数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学（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。1/28/202317数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学简单的数学运算 最简单的计算器使用法

9、标点符号的使用 常用的操作命令和键盘技巧 1/28/202318数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学数值运算符号1/28/202319数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学(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。1/28/202320数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学(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;gr

10、ade2=3*35;grade3=4*30;grade4=4*32;total=grade1+grade2+grade3+grade4 4431/28/202321数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学(1)最简单的计算器使用法计算结果被自动赋予暂时变量计算结果被自动赋予暂时变量ans，即，即answer的简写。的简写。MATLAB语言对空格不予处理。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

11、的最里边向最外边逐渐扩展。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，而中括号中，小括号（）代表运算级别，而中括号 只只用于生成矩阵。用于生成矩阵。如计算数学表达式：如计算数学表达式：10+56+45+(78)-6+10值。值。输入输入1：10+5*6+4*5+(7*8)-6+10 输入输入2：10+(5*6+(4*5+(7*8)-6)+10)1/28/202322数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学（2）常用标点符号1/28/202323数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学（2）常用标点符号分号（；）作用 a=3*30 to

12、tal=2*a比较两者输出结果区别比较两者输出结果区别不显示运行结果。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。注意：标点符号应该在英文输入法状态下输入。1/28/202324数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学（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当在一行中输入多个命令时，命令语句之命令时，命令语句之间可以用逗号和分号间可以用逗号

13、和分号隔开。隔开。区别在于使用逗号时，区别在于使用逗号时，命令语句的运行结果命令语句的运行结果予以显示，而使用分予以显示，而使用分号时，运行结果予以号时，运行结果予以隐藏。隐藏。1/28/202325数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学（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中中用百分号用百分号(%)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）。色字体表示）。如：如：grade1=3*30%求一年级的总人数求一年级

14、的总人数 grade2=3*35%求二年级的总人数求二年级的总人数 grade3=4*30%求三年级的总人数求三年级的总人数 grade4=4*32%求四年级的总人数求四年级的总人数 total=grade1+grade2+grade1+grade2%四个年级的人数和四个年级的人数和1/28/202326数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学（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，Ma

15、tlab将提示表达式错误，或不做处理。grade1=.3*5+30grade2=grade1*5+301/28/202327数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学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。1/28/202328数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学（1）常用的操作命令 1/28/202329数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学例如，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:1/28/202330数值图形可视化数值图形可视化

16、南京林业大学南京林业大学（2）常用的键盘操作和快捷键 1/28/202331数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学3.MATLAB 7的数据类型 常量和变量 1/28/202332数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学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。1/28/202333数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学MATLAB 数据类型（1）常量1/28/202334数值图形可视化数值图形可

17、视化 南京林业大学南京林业大学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如果用户先定义如果用户先定义pi=1，那么：，那么：1+pians=21/28/202335数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学（2）变量变量是MATLAB 7的基本元素之一，MATLAB 7语言不语言不要求对所使用的变量进行事先说明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

18、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：变量名长度不超过变量名长度不超过31位，超过位，超过31位的字符，系统将忽位的字符，系统将忽略不计。略不计。变量名区分大小写。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。字或下划线，但不允许出现标点符号。1/28/202336数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学（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 1/28/20

19、2337数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学MATLAB 常用函数1/28/202338数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学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：上面的注意：上面的x,y都必须是已定义的变量。都必须是已定义的变量。1/28/202339数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学MATLAB 常用函数例：计算下列值1/28/202340数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学 log10(100)+exp(log2(4)+power(2,3)ans=17.3891 sin(8+5*log2(4)/power(abs(3-7),3)ans=0.27761/28/202341数值图形可视化数值图形可视化 南京林业大学南京林业大学练习题见习题集。1/28/202342