第一讲 matlab简介及其基础
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matlab第一讲
系统科学研究所
·
1.2 MATLAB 集成开发环境
如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，可以在第1个物理行之 后加上3个小黑点并按下回车键，然后接着下一个物理行继续写命令的 其他部分。3个小黑点称为续行符，即把下面的物理行看作该行的“逻 辑”继续。 例如：
z=1+1/(1*2)+(1*2*3)+1/(1*2*3*4)+…
系统科学研究所
1.2 MATLAB 集成开发环境
MATLAB的工具栏提供了一些命令按钮和一个当前路径列表框。
2.命令窗口
一般来说，在命令编辑区的一个命令行输入一条命令，命令行以回车 结束。但一个命令行可以输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔， 若前一命令后带有分号，则逗号可以省略。例如：
x=720,y=68 x= 720 y=86 x=720;y=86 y=86
1.3MATLAB 的帮助功能
1.3.1帮助界面
进入MATLAB帮助界面可以通过以下3种方法。 单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按钮。
在命令窗口中输入”helpwin”、”helpdesk”或“doc”命令。
选择Help菜单中的”MATLAB Help”选项。 1.3.2帮助命令
1.help命令
系统科学研究所
1.2 MATLAB 集成开发环境
检查该命令是否为MATLAB 搜索路径中其他目录下的M文件。 2.设置搜索路径
用户可以将自己的工作目录列入MATLAB搜索路径，从而将用户目录
纳入MATLAB系统统一管理。 （1）用path命令设置搜索路径 （2）用对话框设置搜索路径
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系统科学研究所
统程序设计语言一样进行程序设计，而且结合MATLAB的数值计算和
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1.2 MATLAB 集成开发环境
如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，可以在第1个物理行之 后加上3个小黑点并按下回车键，然后接着下一个物理行继续写命令的 其他部分。3个小黑点称为续行符，即把下面的物理行看作该行的“逻 辑”继续。 例如：
z=1+1/(1*2)+(1*2*3)+1/(1*2*3*4)+…
系统科学研究所
1.2 MATLAB 集成开发环境
MATLAB的工具栏提供了一些命令按钮和一个当前路径列表框。
2.命令窗口
一般来说，在命令编辑区的一个命令行输入一条命令，命令行以回车 结束。但一个命令行可以输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔， 若前一命令后带有分号，则逗号可以省略。例如：
x=720,y=68 x= 720 y=86 x=720;y=86 y=86
1.3MATLAB 的帮助功能
1.3.1帮助界面
进入MATLAB帮助界面可以通过以下3种方法。 单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按钮。
在命令窗口中输入”helpwin”、”helpdesk”或“doc”命令。
选择Help菜单中的”MATLAB Help”选项。 1.3.2帮助命令
1.help命令
系统科学研究所
1.2 MATLAB 集成开发环境
检查该命令是否为MATLAB 搜索路径中其他目录下的M文件。 2.设置搜索路径
用户可以将自己的工作目录列入MATLAB搜索路径，从而将用户目录
纳入MATLAB系统统一管理。 （1）用path命令设置搜索路径 （2）用对话框设置搜索路径
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系统科学研究所
统程序设计语言一样进行程序设计，而且结合MATLAB的数值计算和
[理学]第一讲MATLAB软件基础及使用入门
![[理学]第一讲MATLAB软件基础及使用入门](https://img.taocdn.com/s3/m/83dd97af84868762caaed5c9.png)
A= 1 4 7
2019/1/20
x= 2 5 8 3 6 0
天津大学数学系
25.0000 22.0000 99.0000
18
指令窗使用简介(c4)
以上矩阵还可以分行输入 A=[1,2,3 4,5,6 7,8,0] （以下是显示结果） A = 1 2 3 4 5 6 7 8 0
2019/1/20 天津大学数学系 19
1.4 MATLAB语言的特点
• 语言简洁紧凑，语法限制不严，程序设
计自由度大，可移植性好
• • • •
运算符、库函数丰富 图形功能强大 界面友好、编程效率高 扩展性强
天津大学数学系 7
2019/1/20
MATLAB 6.x缺省操作界面
返回 Workspace Browser 返回Editor 返回Help之 LaunchPad
2019/1/20 天津大学数学系 4
1.2 MATLAB系统的五大部分
开发环境平台（Development Environment）； MATLAB 数学函数库（Mathematical Function Library）； MATLAB语言； 图形句柄（Handle Graphics）； 应用程序界面（Application Program Interface (API)）
（1）在键盘上输入下列内容 A = [1,2,3; 4,5,6; 7,8,0] %节尾没有分号； b = [366;804;351]; %节尾有分号； x=A\b %节尾没有分号；
2019/1/20 天津大学数学系 17
指令窗使用简介(c3)
（2）每按一次【Enter】键，指令就被马上执行 （逐行执行）。由于第二条指令节尾有分号，其结 果不被显示出来，其它两条指令的结果被马上显示 出来。最后在指令窗中将显示以下结果：
2019/1/20
x= 2 5 8 3 6 0
天津大学数学系
25.0000 22.0000 99.0000
18
指令窗使用简介(c4)
以上矩阵还可以分行输入 A=[1,2,3 4,5,6 7,8,0] （以下是显示结果） A = 1 2 3 4 5 6 7 8 0
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1.4 MATLAB语言的特点
• 语言简洁紧凑，语法限制不严，程序设
计自由度大，可移植性好
• • • •
运算符、库函数丰富 图形功能强大 界面友好、编程效率高 扩展性强
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MATLAB 6.x缺省操作界面
返回 Workspace Browser 返回Editor 返回Help之 LaunchPad
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1.2 MATLAB系统的五大部分
开发环境平台（Development Environment）； MATLAB 数学函数库（Mathematical Function Library）； MATLAB语言； 图形句柄（Handle Graphics）； 应用程序界面（Application Program Interface (API)）
（1）在键盘上输入下列内容 A = [1,2,3; 4,5,6; 7,8,0] %节尾没有分号； b = [366;804;351]; %节尾有分号； x=A\b %节尾没有分号；
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指令窗使用简介(c3)
（2）每按一次【Enter】键，指令就被马上执行 （逐行执行）。由于第二条指令节尾有分号，其结 果不被显示出来，其它两条指令的结果被马上显示 出来。最后在指令窗中将显示以下结果：
MatLab1第一讲 MatLab简介及基本运算
MatLab & 数学建模第一讲MatLab简介及基本运算一、MatLab简介MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 两词的前三个字母组合而成。
那是20世纪七十年代后期的事：时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的Cleve Moler教授出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK库程序的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。
经几年的校际流传，在Little的推动下，由Little、Moler、Steve Bangert 合作，于1984年成立了MathWorks公司，并把MATLAB正式推向市场。
从这时起，MATLAB的内核采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数据图视功能。
MATLAB以商品形式出现后，仅短短几年，就以其良好的开放性和运行的可靠性，使原先控制领域里的封闭式软件包（如英国的UMIST，瑞典的LUND和SIMNON，德国的KEDDC）纷纷淘汰，而改以MATLAB为平台加以重建。
在时间进入20世纪九十年代的时候，MATLAB已经成为国际控制界公认的标准计算软件。
在欧美大学里，诸如应用代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、模拟与数字通信、时间序列分析、动态系统仿真等课程的教科书都把MATLAB作为内容。
这几乎成了九十年代教科书与旧版书籍的区别性标志。
在那里，MATLAB是攻读学位的大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本工具。
在国际学术界，MATLAB已经被确认为准确、可靠的科学计算标准软件。
在许多国际一流学术刊物上，（尤其是信息科学刊物），都可以看到MATLAB的应用。
在设计研究单位和工业部门，MATLAB被认作进行高效研究、开发的首选软件工具。
如美国National Instruments公司信号测量、分析软件LabVIEW，Cadence 公司信号和通信分析设计软件SPW等，或者直接建筑在MATLAB之上，或者以MATLAB为主要支撑。
MatLab基础知识
三、索引
5、 利用空矩阵删除矩阵的元素 在MATLAB中，定义[]为空矩阵。给变量 X赋空矩阵的语句为X=[]。注意，X=[]与 clear X不同，clear是将X从工作空间中 删除，而空矩阵则存在于工作空间中，只 是维数为0。
四、矩阵的基本运算
矩阵生成函数 基本矩阵运算 基本数组运算 常见矩阵（数组）操作函数
2.2 基本数据类型
MATLAB数据类型
数值
逻辑
字符串
2.2.1 数值类型
分类方法一：
双精度型 （系统默认类型） 单精度型
带符号整数
无符号整数
分类方法三 实数 复数
>> z1=1+2i z1 = 1.0000 + 2.0000i >> z2=3+4j z2 = 3.0000 + 4.0000i
A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];
数组编辑器
在工作空间浏览器空白处右击鼠标左键，选择 new，可新建一个变量，然后双击该变量，在弹 出的表格窗口中输入相应数值。
注意：数组编辑器只能编辑向量或矩阵，多维数组不可以使
用数组编辑器修改。
利用M文件建立矩阵。 (1) 启动有关编辑程序或MATLAB文本编辑 器，并输入待建矩阵： (2) 把输入的内容以纯文本方式存盘(设文 件名为mymatrix.m)。 (3) 在MATLAB命令窗口中输入mymatrix， 即运行该M文件，就会自动建立一个名为 MYMAT的矩阵，可供以后使用。
运 算
与 非
符 号 &
~
运 算
或 异或
符 号 |
xor
关系运算
关系运算的结果类型为逻辑量 (0, 1)
第1章MATLAB简介讲稿
第一篇MATLAB入门第1章MATLAB简介MATLAB（Matrix Laboratory）是由MathWorks公司于1984年推出的一套科学计算软件，分为总包和若干个工具箱。
它具有强大的矩阵计算和数据可视化能力。
1.1 MATLAB的主要特点该软件的主要特点：⑴简单易学：MATLAB是一门编程语言，其语法规则与一般的结构化高级编程语言大同小异，而且使用更方便，具有一般语言基础的用户很快就可以掌握。
⑵代码短小高效：由于MATLAB已经将数学问题的具体算法编成了现成的函数，用户只要熟悉算法的特点、使用场合、函数的调用格式和参数意义等，通过调用函数很快就可以解决问题，而不必花大量的时间纠缠于具体算法的实现。
⑶计算功能非常强大：该软件具有强大的矩阵计算功能，利用一般的符号和函数就可以对矩阵进行加、减、乘、除运算以及转置和求逆等运算，而且可以处理稀疏矩阵等特殊的矩阵，非常适合于有限元等大型数值算法的编程。
此外，该软件现有的数十个工具箱，可以解决应用中的很多数学问题。
⑷强大的图形绘制和处理功能：该软件可以绘制常见的二维三维图形，还可以对三维图形进行颜色、光照、材质、纹理和透明性设置并进行交互处理。
⑸可扩展性能：可扩展性能是该软件的一大优点，用户可以自己编写M文件，组成自己的工具箱，方便地解决本领域内常见的计算问题。
此外，利用MATLAB编译器可以生成独立的可执行程序，从而可以隐藏算法并避免依赖MATLAB。
1.2 MATLAB桌面简介启动MATLAB时，MA TLAB的桌面如图1－1。
可以根据需要改变桌面外观，包括移动、缩放和关闭工具窗口等。
MATLAB桌面包括表1－1中的几种工具窗口，在默认情况下，它们中间有一些没有显示。
1.2.1 启动按钮(“Start”)打开MATLAB主界面以后，单击“Start”按钮，显示一个菜单，利用“Start”菜单及其子菜单中的选项，可以直接打开MA TLAB的有关工具。
第1章MATLAB基础知识
2018/6/20 1
1.2 MATLAB主要特点
• 1）语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰
• • •
富。 2）运算符丰富。 3）MATLAB既具有结构化的控制语句（如for循环， while循环，break语句和if语句），又有面向对象 编程的特性。 4）程序限制不严格，程序设计自由度大。例如， 在MATLAB里，用户无需对矩阵预定义就可使用。
2018/6/20
23
1.5.2数据类型
MATLAB中的数据一般分为：数值型数据、字符型数 据、符号型数据和类与对象等格式。我们只针对前三项进 行说明。 数值量和数据格式显示 在缺省情况下，当结果是整数时，MATLAB将它作为 整数显示；当结果是实数，MATLAB以小数点后4位的精 度近似显示。如果结果中的有效数字超出了这一范围， MATLAB以科学计数法来显示结果。 对MATLAB中的数值数据，可以根据下表中的命令调 整显示格式：
2．lookfor命令 help命令只搜索出那些关键字完全匹配的结果。 lookfor命令对搜索范围内的M文件进行关键字搜索，条件 比较宽松。 lookfor命令只对M文件的第一行进行关键字搜索。若在 lookfor命令加上-all选
18
1.4 MATLAB的帮助系统
2018/6/20
13
1.3.2 MATLAB集成环境
•启动平台窗口和Start按
钮 MATLAB 6.5的启动平台 窗口可以帮助用户方便地 打开和调用MATLAB的各 种程序、函数和帮助文件。 MATLAB 6.5主窗口左下 角还有一个Start按钮，单 击该按钮会弹出一个菜单， 选择其中的命令可以执行 MATLAB产品的各种工具， 并且可以查阅MATLAB包 含的各种资源。
1.2 MATLAB主要特点
• 1）语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰
• • •
富。 2）运算符丰富。 3）MATLAB既具有结构化的控制语句（如for循环， while循环，break语句和if语句），又有面向对象 编程的特性。 4）程序限制不严格，程序设计自由度大。例如， 在MATLAB里，用户无需对矩阵预定义就可使用。
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1.5.2数据类型
MATLAB中的数据一般分为：数值型数据、字符型数 据、符号型数据和类与对象等格式。我们只针对前三项进 行说明。 数值量和数据格式显示 在缺省情况下，当结果是整数时，MATLAB将它作为 整数显示；当结果是实数，MATLAB以小数点后4位的精 度近似显示。如果结果中的有效数字超出了这一范围， MATLAB以科学计数法来显示结果。 对MATLAB中的数值数据，可以根据下表中的命令调 整显示格式：
2．lookfor命令 help命令只搜索出那些关键字完全匹配的结果。 lookfor命令对搜索范围内的M文件进行关键字搜索，条件 比较宽松。 lookfor命令只对M文件的第一行进行关键字搜索。若在 lookfor命令加上-all选
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1.4 MATLAB的帮助系统
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1.3.2 MATLAB集成环境
•启动平台窗口和Start按
钮 MATLAB 6.5的启动平台 窗口可以帮助用户方便地 打开和调用MATLAB的各 种程序、函数和帮助文件。 MATLAB 6.5主窗口左下 角还有一个Start按钮，单 击该按钮会弹出一个菜单， 选择其中的命令可以执行 MATLAB产品的各种工具， 并且可以查阅MATLAB包 含的各种资源。
第1章 MATLAB基本知识
1.2.3 MATLAB的M文件
MATLAB的M文件有两种形式：文本文件和函数文件。 M文件可以通过M文件
编辑器建立完成，
即通过MATLAB命令窗
口的File菜单下的New
命令建立M-File。 M文件编辑器窗口如图 1-4所示。
图1-4 M文件编辑器
1. 文本文件 例如，在 ( , ) 间绘制建立一个正弦函数图形 在M文件编辑器中输入以下程序：
S2=b+c+d
S3=a-b-d
程序如下：
Function[s1,s2,s3]=abcdyunsuan(a,b,c,d) S1=a+b+c; S2=b+c+d; S3=a-b-d; 该函数文件的文件名应是？ 如何使用该函数？
例：设计一个函数文件，实现S=a+b+c-d的运算
3．M文件的管理
文件管理命令与功能
命令名 cd x=cd cd path delete wq dir matlabroot 实现功能 显示当前目录 返回当前工作目录到目录x 改变目录到path 删除文件wq.m 列出当前目录的文件 返回到matlab根目录
path
type wq what
显示或修改matlab的搜索路径
在命令窗口显示wq.m文件 显示当前目录的M文件和MAT文件
>> a=5, ↙ 执行后显示： a= 5 >> b=6; ↙ >> c=a*b 执行后显示： c= 30
1. 变量
变量的命名：
变量名必须以字母开头，之后可以是任意字母、 数字或下划线(不能超过19个字符)
变量名区分字母的大小写 变量中不能包含有标点符号
第一讲_Matlab简介与入门
开始按钮
大家完成MATLAB7.0的安装后，启动软件可以 首先见到MATLAB7.0的启动界面，如图所示，随即 弹出的就是MATLAB7.0的用户界面，如图所示。
第 1 讲 MATLAB简介与入门
Matlab 的工作界面
第 1 讲 MATLAB简介与入门
菜单栏
当启动MATLAB的时候，默认的菜单栏包含6个 菜单图标，如图所示。接下来主要讲解菜单栏图 标功能及菜单栏切换后新增的图标功能，使大家 熟悉MATLAB用户界面菜单栏的操作方法。
第 1 讲 MATLAB简介与入门
菜单命令介绍
4、help（帮助）菜单 实现MATLAB的帮助功能。 Examples and Demos命令：可以 通过演示MATLAB提供的例子来熟悉 相关部分的用法。 About MATLAB命令：打开关于 MATLAB的版本和版权等信息。
第 1 讲 MATLAB简介与入门
第 1 讲 MATLAB简介与入门
3．模糊查询 MATLAB 6.0以上的版本提供了一种类似 模糊查询的命令查询方法，用户只需要输入 命令的前几个字母，然后按Tab键，系统就会 列出所有以这几个字母开头的命令。
第 1 讲 MATLAB简介与入门
工具栏
MATLAB7.0用户界面工具栏如图所示， 包含Windows窗口工具栏常用选项和MATLAB 专用选项。Windows窗口工具栏常用选项主要 具备文档操作功能，如文档的新建、打开、剪 切、复制、粘贴、操作的撤销和再运行，如图 所示
第 1 讲 MATLAB简介与入门
·Text display:该选项 组用来设置命令窗口中的 数据格式、窗口数字显示 与Tab制表符的字符数。 ·Display选项组 Echo on复选框： 在执行M文件时，如果想将 执行的命令显示在命令窗 口，则可以选中该复选框。 Limit matrix display width to eighty columns复选框： 如果想在命令窗口中显示 80列输出，则可以选中该 复选框。
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1997年仲春，matlab5.0版问世，紧接着是5.1、5.2，以及 1999年春的5.3版。 2001年和2002年mathworks公司又相继推出了强大的 matlab升级版本matlab6.0和matlab6.5 现今的matlab7.3拥有更丰富的数据类型和结构、更友善的面 向对象、更加快速精良的图形可视、更广博的数学和数据分析 资源、更多的应用开发工具。
1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立MathWorks公 司，并把MATLAB正式推向市场。从这时起，MATLAB的内核 采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数 据图视功能。
自MathWorks公司1993年推出matlab4.0问世以来，matlab语 言就成为了最具吸引力、应用最为广泛的科学计算语言；
•信息量丰富的联机检索功能
1.矩阵运算功能
MATLAB提供了丰富的矩阵运算处理功能，是
基于矩阵运算的处理工具。
变量 矩阵，运算 矩阵的运算 例如 C = A + B ，A,B,C都是矩阵,是矩阵的加
运算
即使一个常数，Y=5，MATLAB也看做是一个
11的矩阵
2.符号运算功能
• 符号运算即用字符串进行数学分析 • 允许变量不赋值而参与运算
• 用于解代数方程、微积分、复合导数、
积分、二重积分、有理函数、微分方程、
泰乐级数展开、寻优等等，可求得解析
符号解
3.丰富的绘图功能与计算结果的可视化
• 具有高层绘图功能——两维、三维
绘图 • 具有底层绘图功能——句柄绘图
• 绘制matlab图标 • load logo • surf(L,R),colormap(M),N=length(L(:,1))
• (4)MATLAB数学函数库 这是对MATLAB使 用的各种数学算法的总称．包括各种初等函数 的算法，也包括矩阵运算、矩阵分析等高层次 数学算法。
(5)MATLAB应用程序接口(API) 这是MATLAB为用户提供的 一个函数库，使得用户能够在MATLAB环境中使用c程序或 FORTRAN程序，包括从MATLAB中调用于程序(动态链接)， 读写MAT文件的功能。
7）功能强大的工具箱是MATLAB的另一特色。 • MATLAB包含两个部分： • 核心部分：有数百个核心内部函数 • 各种可选的工具箱 • 工具箱又分为两类：功能性工具箱 • 学科性工具箱
功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能、图示建模仿真功 能、文字处理功能以及与硬件实时交互功能，功能性工具箱用 于多种学科。 学科性工具箱是专业性比较强的，面向专门的学科领域。如 control toolbox, signl proceessing toolbox, commumnication toolbox等。这些工具箱都是由该领域内学术水平很高的专家 编写的，所以用户无需编写自己学科范围内的基础程序，而可 直接进行高，精，尖的研究。
• • • • • • • • • •
符号数学工具箱 SIMULINK仿 Nhomakorabea工具箱 控制系统工具箱 信号处理工具箱 图像处理工具箱 通讯工具箱 系统辨识工具箱 小波分析工具箱 神经元网络工具箱 生物信息学工具箱
• 8）源程序的开放性
• 开放性也许是MATLAB最受人们欢迎的 特点。 • 除内部函数以外，所有MATLAB的核心 文件和工具箱文件都是可读可改的源文 件，用户可通过对源文件的修改以及加 入自己的文件构成新的工具箱。
一、MATLAB概述
（一）MATLAB语言的发展：
MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 两词的前三个字母 组合而成。那是20世纪七十年代，时任美国新墨西哥大学计 算机科学系主任的Cleve Moler出于减轻学生编程负担的动机， 为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK矩阵软件工具 包库程序的的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写 的萌芽状态的MATLAB。
• MATLAB是一个集数值计算、图形管理、程序开发 为一体的环境。 • 加上MATLAB更强的功能扩展能力， •与它的主系统一起，构成一个功能更加强大的系统
（五）MATLAB语言的应用
在欧美大学里，诸如应用代数、数理统计、自动控制、数字信 号处理、模拟与数字通信、时间序列分析、动态系统仿真等课 程的教科书都把MATLAB作为内容。这几乎成了九十年代教科 书与旧版书籍的区别性标志。MATLAB成为攻读学位的大学生、 硕士生、博士生必须掌握的基本工具。 •在国际学术界，MATLAB已经被确认为准确、可靠的科学计算 标准软件。在许多国际一流学术刊物上，（尤其是信息科学刊 物），都可以看到MATLAB的应用。 在设计研究单位和工业部门，MATLAB被认作进行高效研究、 开发的首选软件工具。如美国National Instruments公司信号测量、 分析软件LabVIEW，Cadence公司信号和通信分析设计软件 SPW等，或者直接建筑在MATLAB之上，或者以MATLAB为主 要支撑。又如HP公司的VXI硬件，TM公司的DSP等等接受 MATLAB的支持。
• MATLAB编程与应用
课程学时安排
学时: 20学时
安排：讲课12学时，上机8学时
学习内容
• 一、MATLAB基础 二、MATLAB的应用
具体内容
一、MATLAB概述
二、MATLAB的数值运算功能
三、MATLAB的符号运算功能
三、MATLAB程序设计 四、MATLAB中的计算结果可视化 五、Simulink仿真初步 六、MATLAB的工具箱 七、MATLAB的应用
如何设置当前目录呢？ • 启动Matlab时，默认路径为 • MATLAB701\work • Windows 创建目录，可以自动添加 • Files/ set path • 利用path命令来查看matlab的路径信息
4.工作空间浏览器（workspace browser）
• 保存内存变量，从而可以方便地对其进 行查阅和编辑等等 （双击浏览数组编辑 器或右键其他编辑） • 可在命令窗口利用操作命令在查阅和删 除内存变量
• 2）运算符丰富
• 由于MATLAB是用C语言编写的，MATLAB提供了和 C语言几乎一样多的运算符，灵活使用MATLAB的运 算符将使程序变得极为简短。
• 3）MATLAB既具有结构化的控制语句 （如for循环，while循环，break语句和if 语句），又有面向对象编程的特性。
• 4）程序限制不严格，程序设计自由度大
（六）matlab界面介绍
Matlab 常用的交互界面
• • • • • 命令窗口（command window） 历史命令窗口（command history） 当前目录窗口（current directory） 工作空间浏览器（workspace browser） 开始按钮（start）
1.命令窗口（command window）
• Matlab的主要操作界面，大部分操作命 令和结果在此进行 • 菜单栏Matlab7.0版比6.5版增加了debug （编译m文件）和desktop（界面置放模 式） 减少了view • 命令提示符 >> • 显示方式 字体、大小、颜色设置 files/preferences
命令窗口常用控制指令
也可以利用菜单命令实现 例如： >>dir d:\MyProg 清单 >>edit d:\MyProg\exm013_9.m >>which exm013_9.m
%显示d:\MyP rog目录下的文件 %打开编辑器编辑exm013_9.m %指出exm013_9.m所在的目录
2. 历史命令窗口（command history）
• 记录用户在Matlab命令窗口中输入的所 有的命令 • 包括每次启动Matlab的时间和每次启动 所有的命令行
• 对历史命令的编辑（复制/运行/创建m文 件/快捷方式/profile code）
3. 当前目录窗口（current directory）
• 当前目录浏览器管理Matlab中大量的函 数和数据库 • 包括菜单栏、当前目录设计区，工具菜 单和文件详细菜单 • 对文件详细菜单区域中文件可以方便地 进行编辑或运行
• 9）MATLAB的缺点： • 和其他高级程序相比，程序的执行速 度较慢。由于MATLAB的程序不用编译 等预处理，也不生成可执行文件，程序 为解释执行，所以速度较慢。
（三）MATLAB语言的功能：
•强大的数值（矩阵）运算功能 •广泛的符号运算功能 •计算结果的可视化功能 •可靠的容错功能
•应用灵活的兼容与接口功能
4.图形化程序编制功能
• 动态系统进行建模、仿真和分析的 软件包 • 用结构图编程，而不用程序编程 • 只需拖几个方块、连几条线，即可 实现编程功能
5.MATLAB的容错功能 •非法操作时，给出提示，并不影响其 操作 1/0 Warning: Divide by zero ans = Inf
6.MATLAB的兼容功能
数据文件的存取
1) 利用指令save、load实现数据文件(*.mat)的存取。 save/load filename %保存/打开文件 filename.mat save/load filename v1 v2 %保存/打开变量v1 v2 2) 打开工作空间浏览器 (WorkSpace)，可以在右键现 场菜单中选择[Save Workspace as]保存所有内存变量， 或[Save Selection as]保存指定变量。 [例] >> a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; %输入一个3*3数组a b='This is a test'; %输入一个字符串数组 c=3; d=0.2;
• 可与C语言、FORTURE语言跨平台兼容 • 用函数CMEX、FMEX实现
1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立MathWorks公 司，并把MATLAB正式推向市场。从这时起，MATLAB的内核 采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数 据图视功能。
自MathWorks公司1993年推出matlab4.0问世以来，matlab语 言就成为了最具吸引力、应用最为广泛的科学计算语言；
•信息量丰富的联机检索功能
1.矩阵运算功能
MATLAB提供了丰富的矩阵运算处理功能，是
基于矩阵运算的处理工具。
变量 矩阵，运算 矩阵的运算 例如 C = A + B ，A,B,C都是矩阵,是矩阵的加
运算
即使一个常数，Y=5，MATLAB也看做是一个
11的矩阵
2.符号运算功能
• 符号运算即用字符串进行数学分析 • 允许变量不赋值而参与运算
• 用于解代数方程、微积分、复合导数、
积分、二重积分、有理函数、微分方程、
泰乐级数展开、寻优等等，可求得解析
符号解
3.丰富的绘图功能与计算结果的可视化
• 具有高层绘图功能——两维、三维
绘图 • 具有底层绘图功能——句柄绘图
• 绘制matlab图标 • load logo • surf(L,R),colormap(M),N=length(L(:,1))
• (4)MATLAB数学函数库 这是对MATLAB使 用的各种数学算法的总称．包括各种初等函数 的算法，也包括矩阵运算、矩阵分析等高层次 数学算法。
(5)MATLAB应用程序接口(API) 这是MATLAB为用户提供的 一个函数库，使得用户能够在MATLAB环境中使用c程序或 FORTRAN程序，包括从MATLAB中调用于程序(动态链接)， 读写MAT文件的功能。
7）功能强大的工具箱是MATLAB的另一特色。 • MATLAB包含两个部分： • 核心部分：有数百个核心内部函数 • 各种可选的工具箱 • 工具箱又分为两类：功能性工具箱 • 学科性工具箱
功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能、图示建模仿真功 能、文字处理功能以及与硬件实时交互功能，功能性工具箱用 于多种学科。 学科性工具箱是专业性比较强的，面向专门的学科领域。如 control toolbox, signl proceessing toolbox, commumnication toolbox等。这些工具箱都是由该领域内学术水平很高的专家 编写的，所以用户无需编写自己学科范围内的基础程序，而可 直接进行高，精，尖的研究。
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符号数学工具箱 SIMULINK仿 Nhomakorabea工具箱 控制系统工具箱 信号处理工具箱 图像处理工具箱 通讯工具箱 系统辨识工具箱 小波分析工具箱 神经元网络工具箱 生物信息学工具箱
• 8）源程序的开放性
• 开放性也许是MATLAB最受人们欢迎的 特点。 • 除内部函数以外，所有MATLAB的核心 文件和工具箱文件都是可读可改的源文 件，用户可通过对源文件的修改以及加 入自己的文件构成新的工具箱。
一、MATLAB概述
（一）MATLAB语言的发展：
MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 两词的前三个字母 组合而成。那是20世纪七十年代，时任美国新墨西哥大学计 算机科学系主任的Cleve Moler出于减轻学生编程负担的动机， 为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK矩阵软件工具 包库程序的的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写 的萌芽状态的MATLAB。
• MATLAB是一个集数值计算、图形管理、程序开发 为一体的环境。 • 加上MATLAB更强的功能扩展能力， •与它的主系统一起，构成一个功能更加强大的系统
（五）MATLAB语言的应用
在欧美大学里，诸如应用代数、数理统计、自动控制、数字信 号处理、模拟与数字通信、时间序列分析、动态系统仿真等课 程的教科书都把MATLAB作为内容。这几乎成了九十年代教科 书与旧版书籍的区别性标志。MATLAB成为攻读学位的大学生、 硕士生、博士生必须掌握的基本工具。 •在国际学术界，MATLAB已经被确认为准确、可靠的科学计算 标准软件。在许多国际一流学术刊物上，（尤其是信息科学刊 物），都可以看到MATLAB的应用。 在设计研究单位和工业部门，MATLAB被认作进行高效研究、 开发的首选软件工具。如美国National Instruments公司信号测量、 分析软件LabVIEW，Cadence公司信号和通信分析设计软件 SPW等，或者直接建筑在MATLAB之上，或者以MATLAB为主 要支撑。又如HP公司的VXI硬件，TM公司的DSP等等接受 MATLAB的支持。
• MATLAB编程与应用
课程学时安排
学时: 20学时
安排：讲课12学时，上机8学时
学习内容
• 一、MATLAB基础 二、MATLAB的应用
具体内容
一、MATLAB概述
二、MATLAB的数值运算功能
三、MATLAB的符号运算功能
三、MATLAB程序设计 四、MATLAB中的计算结果可视化 五、Simulink仿真初步 六、MATLAB的工具箱 七、MATLAB的应用
如何设置当前目录呢？ • 启动Matlab时，默认路径为 • MATLAB701\work • Windows 创建目录，可以自动添加 • Files/ set path • 利用path命令来查看matlab的路径信息
4.工作空间浏览器（workspace browser）
• 保存内存变量，从而可以方便地对其进 行查阅和编辑等等 （双击浏览数组编辑 器或右键其他编辑） • 可在命令窗口利用操作命令在查阅和删 除内存变量
• 2）运算符丰富
• 由于MATLAB是用C语言编写的，MATLAB提供了和 C语言几乎一样多的运算符，灵活使用MATLAB的运 算符将使程序变得极为简短。
• 3）MATLAB既具有结构化的控制语句 （如for循环，while循环，break语句和if 语句），又有面向对象编程的特性。
• 4）程序限制不严格，程序设计自由度大
（六）matlab界面介绍
Matlab 常用的交互界面
• • • • • 命令窗口（command window） 历史命令窗口（command history） 当前目录窗口（current directory） 工作空间浏览器（workspace browser） 开始按钮（start）
1.命令窗口（command window）
• Matlab的主要操作界面，大部分操作命 令和结果在此进行 • 菜单栏Matlab7.0版比6.5版增加了debug （编译m文件）和desktop（界面置放模 式） 减少了view • 命令提示符 >> • 显示方式 字体、大小、颜色设置 files/preferences
命令窗口常用控制指令
也可以利用菜单命令实现 例如： >>dir d:\MyProg 清单 >>edit d:\MyProg\exm013_9.m >>which exm013_9.m
%显示d:\MyP rog目录下的文件 %打开编辑器编辑exm013_9.m %指出exm013_9.m所在的目录
2. 历史命令窗口（command history）
• 记录用户在Matlab命令窗口中输入的所 有的命令 • 包括每次启动Matlab的时间和每次启动 所有的命令行
• 对历史命令的编辑（复制/运行/创建m文 件/快捷方式/profile code）
3. 当前目录窗口（current directory）
• 当前目录浏览器管理Matlab中大量的函 数和数据库 • 包括菜单栏、当前目录设计区，工具菜 单和文件详细菜单 • 对文件详细菜单区域中文件可以方便地 进行编辑或运行
• 9）MATLAB的缺点： • 和其他高级程序相比，程序的执行速 度较慢。由于MATLAB的程序不用编译 等预处理，也不生成可执行文件，程序 为解释执行，所以速度较慢。
（三）MATLAB语言的功能：
•强大的数值（矩阵）运算功能 •广泛的符号运算功能 •计算结果的可视化功能 •可靠的容错功能
•应用灵活的兼容与接口功能
4.图形化程序编制功能
• 动态系统进行建模、仿真和分析的 软件包 • 用结构图编程，而不用程序编程 • 只需拖几个方块、连几条线，即可 实现编程功能
5.MATLAB的容错功能 •非法操作时，给出提示，并不影响其 操作 1/0 Warning: Divide by zero ans = Inf
6.MATLAB的兼容功能
数据文件的存取
1) 利用指令save、load实现数据文件(*.mat)的存取。 save/load filename %保存/打开文件 filename.mat save/load filename v1 v2 %保存/打开变量v1 v2 2) 打开工作空间浏览器 (WorkSpace)，可以在右键现 场菜单中选择[Save Workspace as]保存所有内存变量， 或[Save Selection as]保存指定变量。 [例] >> a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; %输入一个3*3数组a b='This is a test'; %输入一个字符串数组 c=3; d=0.2;
• 可与C语言、FORTURE语言跨平台兼容 • 用函数CMEX、FMEX实现