MATLAB程序设计基础.ppt

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1、一般介绍课程名称：MATLAB应用基础上课学期：2014-2015秋季选课人数：66上课时间： 1-9周/周四/10:00-10:45, 10:55-11:40上课地点：AJ203上机时间：1-9周/周四/12:10-12:55, 13:05-13:50上机地点：D机房(406)理论考试：10周/周四/12:10-13:50 考试地点：待定上机考试：10周/周四/10:00-11:30 机考地点：D机房(406)成绩确定：平时: 10%点名上机作业: 20% 机考: 卷面30% 理论考试: 卷面70%关于软件：2012(6.5/2014) (教材代码均可验证)主讲教师：徐金明联系方式： 我的

2、编程经历与论文撰写,教学要求基本要求 熟练使用MATLAB平台进行编程 初步解决本专业实际问题选课要求 线性代数, 英语能力, 编程基础, 专业基础教学方法 课堂演示, 设疑解惑, 网上交流, 网上课件学习方法 必须自己输入代码, 结合实际解决问题, 创新型学习教学改革 基于问题的教学, 利用现代网络资源,内容简介答疑时间： 周四，14:00-16:00答疑地点： 生命楼511室(或南区2楼) 参考文献徐金明 刘芳 周亦骏 编著. MATLAB应用基础. 北京: 清华大学出版社 北京交通大学出版社, 2012.9主要内容 语言基础： 语言入门 程序设计基础 模型使用 创建独立应用程序 图形处理

3、 图形用户界面编程 基本应用： 数学问题求解 工具箱 高级应用： 数理统计, 数字图像处理 , 综合应用主要问题: 教师,学生,MATLAB语言入门_MATLAB的主要特点 语言简单易学: 语句采取通用数学形式 语法规则与一般编程语言类似 把编辑、编译、连接、执行融为一体 代码短小高效: 数据无须预先定义维数 将数学问题的许多算法编成了库函数 具有许多解决问题的工具箱 计算功能强大: 利用符号和函数对矩阵进行线性代数运算 工具箱中具有许多高性能的数值计算算法 绘图非常方便: 可以绘制各种一般图形、特殊图形 扩充能力强大: 用户可以定义自己的函数与工具箱 提供了与其它高级语言的应用程序接口 可以

4、生成独立的可执行程序 帮助功能完整: 自述文件(帮助文件)说明详细、实例丰富,MATLAB语言入门_MATLAB2012a的安装 安装步骤 具体过程还能够见书上所述 注意点： 不使用网络，已有序列号 第1次使用需激活 桌面快捷方式需用户设置 程序编制步骤进入编译平台(设计可视化程序界面) (初步编译m文件)或在命令窗口输入函数命令；调试m文件(底稿文件和函数文件)进一步编译与完善程序。,MATLAB语言入门_MATLAB2012a平台介绍1,MATLAB语言入门_MATLAB2012a平台介绍2MATLAB的函数命令很多(特色)，不需要全部记住，可有两种学习方法： (1) 使用函数在线帮助:

5、通常使用命令help, 函数命令名称通常都是小写字母。 (2) 使用全部帮助: MATLAB的自述文件，见图1-14（或下页）。,MATLAB语言入门_MATLAB2012a平台介绍3,MATLAB语言入门_MATLAB2012a平台介绍4一个简单实例: 求家庭人均收入与成绩之间的关系 X = 61,62,63; 71,72,73; 81,82,83; 91,92,93; 75,76,77; % 输入成绩 Y = 500,1000,2000,3000,4000; % 输入家庭人均收入并计算方程系数 Z=XY,MATLAB程序设计基础_常量与变量 特殊常量 MATLAB中特殊的固定变量称为常量。

6、 ans pi tic toc inf NaN一般变量(可动变量) MATLAB依据变量值或对变量操作来识别变量类型，不要求事先对所使用变量进行声明或指定变量类型。MATLAB中的变量命名规则：（1）变量名区分大小写。（2）变量名长度不超过31位。（3）变量名以字母开头，可以是字母、数字、下划线组成，但不能使用标点。 MATLAB中的变量作用域。,MATLAB程序设计基础_数组与矩阵 有数值/符号/特殊矩阵(数组)基本方法逐个元素输入法：同一行用，或空格分隔(个数不限);不同行用；分隔或分行输入；所有元素置于一 内。 冒号法 (规律数据)特殊方法 linspace,logspace由m文件生成

7、: 调用时 run 由文本文件生成:txt文件不含变量名称; 文件名为矩阵变量名; 每行数值个数必须相等. 调用时load d:.其它数组(矩阵)细胞数组: 以单元为元素, 每个单元可包含其它类型数组, 由创建结构数组: 根据属性名组织起来, 不同类型数据集合, 通过属性名来引用矩阵引用一维数组：x(n)；x(n1:n2) 二维数组：x(m,:)；x(:,n)；x(m,n1:n2),例1-1 生成并调用文本文件C01_01.txt。算例代码% 例1-1 = C01_02.m pcode C01_02.mclear all;% 删除内存空间变量load(C01_01.txt); 载入文件C01_

8、11.txtwhos,% 查看文件C01_11.txt中的变量,例1-2,例1-2 已知s(1) = 12.7、s(2) = 100，据此生成并调用二进制文件C01_03.mat，查看s的大小。算例代码% 例1-2 = C01_04.m pcode C01_04.mclear all;% 删除内存空间变量s(1) = 12.7; s(2) = 100; % 形成结构数组ssave C01_03.mat s;% 保存s成文件C01_03.matload C01_03.mat;% 调用C01_03.mat中的数据whos,% 查看文件C01_03.mat中的变量Q = size(s) % 查看s的

9、大小,例1-1,MATLAB程序设计基础_矩阵的基本运算1 矩阵修改 部分扩充 D=A;B C 部分删除 A(:,n)=;A(m,:)= 部分修改 A(m,:)=a b ; A(:,n)= a b 结构改变 左右翻转 fliplr(A) 上下翻转 flipud(A) 逆时针旋转rot90(A,k); 按指定维数翻转矩阵 flipdim(A,dim) 平铺矩阵 B=repmat(A,m,n) 矩阵的变维 B(:)=A(:); B = reshape(A,m,n) 矩阵数据变换 取整数 floor; ceil; round; fix 有理数n,d=rat(A) 余数 B=rem (A, x),MA

10、TLAB程序设计基础_矩阵的基本运算2特殊矩阵 特殊矩阵函数 特殊矩阵的生成方法 单位阵 eye 1矩阵 ones 零矩阵 zeros随机阵 randn 魔方阵 magic对角阵 diag三角阵 triuHilbert阵 hilb托普利茲阵 toeplitz,MATLAB程序设计基础_矩阵的基本运算3算术运算符: 算术加、减、乘及乘方与传统的基本相同； 点运算(点乘、点乘方、点左除与点右除)是指元素点对点运算，要求参与运算变量结构相似。 除法运算：ax=b,x=ab关系运算符: = = = C01_24.m pcode C01_24.mclear;% 删除内存空间变量a=0;if a=0; d

11、isp(nihao1); else if a=1; disp(nihao2); else; disp(nihao3); endend,例2,例3,例1,MATLAB程序设计基础_矩阵的基本运算4字符串操作 1 字符串定义 s=str, name=sr1 str2 str3 2 字符串转换 S=char(T), int2str(A) num2str(A,k), num2str(A,format), eval(S), str2num (S) 3 字符串比较 strcmp(str1,str2) 4 字符串求值,例,例 字符串求值。算例代码 clear; % 删除内存空间变量 f = inline(5

12、*sin(x)+3*cos(y), x,y); v1 = subs(f, x, 5); A1 = vpa(v1), v2 = subs(f, x,y, 5,2); A2 = vpa(v2),MATLAB程序设计基础_矩阵的基本运算5加、减 乘法两个矩阵相乘 数乘 点乘 .*内积dot(A,B) 叉积cross(A,B) 混合积卷积 conv(u,v)反褶积deconv张量积kron (A,B),MATLAB程序设计基础_矩阵的基本运算6 除/乘方 除法运算 左除(),右除(/),点除 B./A x=Ab是方程A*x =b的解 x=b/A是方程x*A=b的解 A = 1 0 3; 4 13 6; 7 4 9; b = 4; 7; 1; C = Ab 乘方运算 1 矩阵乘方 2 矩阵的数量乘方 .,MATLAB程序设计基础_矩阵的基本运算7_转置/方阵/矩阵函数 矩阵转置 方阵的运算 1 方阵行列式 d=det(A) 2 方阵的迹 trace 矩阵函数 1 方阵的指数 expm(A) 2 矩阵的对数 B=logm(A)； 3 方阵的函数 F = funm(A,fun) 4 矩阵的方根 X = sqrtm(A) 5 矩阵A的多项式 polyvalm(P, A),