【2019年整理】matlab教程加油
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2019年第一章MATLAB基础.ppt
1.2 MATLAB命令窗口
命令行编辑器
（1） :回调上一行命令; :回调下一行命令 （2）多行命令（…）
如果命令语句超过一行或者太长希望分 行输入，则可以使用多行命令继续输入。
例: S=1-12+13+4+… 9-4-18;
1.3 帮助的使用
Help 命令：已知命令不知道用法 Lookfor 命令：知道命令的关键词 Help Desk: 命令查找，索引，说明书 Matlab电子版手册 Demo
1.2 MATLAB命令窗口
启动MATLAB命令窗口
安装MATLAB后，双击MATLAB图标，即可进入命 令窗口，可以在命令窗口中直接输入命令语句。
MATLAB语句形式 >> 变量＝表达式；
当键入回车时，该语句被执行。语句执行之后，窗口自动 显示出语句执行的结果。如果希望结果不被显示，则只要 在语句之后加上一个分号（；）即可。此时尽管结果没有 显示，但它依然被赋值并在MATLAB工作空间中分配了内 存。
3.1 矩阵输入
2. 语句生成
（1）用线性等间距生成向量矩阵（start:step:end）
>> a=[1:2:10]
a= 13579
（2）a=linspace(n1,n2,n) 在线性空间上，行矢量的值从n1到n2，数据个数为n，缺 省n为100。
>> a=linspace(1,10,10)
a= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
素（提取子块）。 A(:)：得到一个长列矢量，该矢量的元素按矩阵的列进行排列。 矩阵扩展：如果在原矩阵中一个不存在的地址位置上设定一个数（赋
值），则该矩阵会自动扩展行列数，并在该位置上添加这个数，而且在 其他没有指定的位置补零。 消除子块：如果将矩阵的子块赋值为空矩阵[ ]，则相当于消除了相应的 矩阵子块。
matlab教程ppt(完整版)
转置
可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。
秩
可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
MATLAB提供了控制系统设计和分析 工具箱，可以方便地进行控制系统的 建模、分析和优化。
03
信号处理
MATLAB提供了丰富的信号处理工具 箱，可以进行信号的时域和频域分析 、滤波器设计等操作。
05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱，可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
matlab程序调试技巧分享
01
调试模式
MATLAB提供了调试模式，可以 逐行执行代码，查看变量值，设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数，可以在程 序运行过程中输出日志信息，帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
matlab程序优化方法探讨
显示结果
命令执行后，结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量，其中`varname`是变量名， `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ，`a = 10`将值10赋给变量a。
可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。
秩
可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
MATLAB提供了控制系统设计和分析 工具箱，可以方便地进行控制系统的 建模、分析和优化。
03
信号处理
MATLAB提供了丰富的信号处理工具 箱，可以进行信号的时域和频域分析 、滤波器设计等操作。
05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱，可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
matlab程序调试技巧分享
01
调试模式
MATLAB提供了调试模式，可以 逐行执行代码，查看变量值，设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数，可以在程 序运行过程中输出日志信息，帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
matlab程序优化方法探讨
显示结果
命令执行后，结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量，其中`varname`是变量名， `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ，`a = 10`将值10赋给变量a。
matlab教程(完整版)-matlab教程
通过本课程的学习，了解、熟悉、掌握 MATLAB的基本编程方法，并具有初 步的利用计算机处理、解决实际问题的能力，为进一步学习后续的专业课程做 好准备。
本课程的特点（ Features of This Course ）
交叉性课程，是计算机技术、数学理论知识以及诸多工程理论知识的综合。 实践性课程。 内容多，课时少，要求同学上课认真听讲，要充分利用上机实践消化、理解、 掌握课上讲解内容。
2019/12/23
Application of Matlab Language
3
本课程的目的（ Objectives of This Course ）
讲授MATLAB语言基础入门知识，介绍MATLAB产品的体系、MATLAB桌面工具 的使用方法，重点介绍MATLAB的数据可视化、数值计算的基本步骤以及如何使 用MATLAB语言编写整洁、高效、规范的程序。并涉及到一些具体的专业应用工 具箱（如：信号处理工具箱、图像处理工具箱等）。
5
授课宗旨
• 讲授MATLAB的通用功能。 • 寓教于例，由浅入深。 • 关于科学计算，着重强调理论概念、算法和实际计算三者 之间的关系。
2019/12/23
Application of Matlab Language
6
第一讲 Matlab概述
前言 Matlab软件概述 Matlab的桌面环境及入门知识
2019/12/23
Application of Matlab Language
8
1.1 MATLAB的历史及影响
• 70年代中期，Cleve Moler博土及其同事在美国国家基金会 的帮助下，开发了LINPACK和EISPACK的FORTRAN语言 子程序库，这两个程序库代表了当时矩阵运算的最高水平。
本课程的特点（ Features of This Course ）
交叉性课程，是计算机技术、数学理论知识以及诸多工程理论知识的综合。 实践性课程。 内容多，课时少，要求同学上课认真听讲，要充分利用上机实践消化、理解、 掌握课上讲解内容。
2019/12/23
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3
本课程的目的（ Objectives of This Course ）
讲授MATLAB语言基础入门知识，介绍MATLAB产品的体系、MATLAB桌面工具 的使用方法，重点介绍MATLAB的数据可视化、数值计算的基本步骤以及如何使 用MATLAB语言编写整洁、高效、规范的程序。并涉及到一些具体的专业应用工 具箱（如：信号处理工具箱、图像处理工具箱等）。
5
授课宗旨
• 讲授MATLAB的通用功能。 • 寓教于例，由浅入深。 • 关于科学计算，着重强调理论概念、算法和实际计算三者 之间的关系。
2019/12/23
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6
第一讲 Matlab概述
前言 Matlab软件概述 Matlab的桌面环境及入门知识
2019/12/23
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8
1.1 MATLAB的历史及影响
• 70年代中期，Cleve Moler博土及其同事在美国国家基金会 的帮助下，开发了LINPACK和EISPACK的FORTRAN语言 子程序库，这两个程序库代表了当时矩阵运算的最高水平。
(完整版)Matlab入门教程
第1章MATLAB操作基础1.1 MATLAB概述1.1.2 MATLAB的主要功能1．数值计算MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，还提供了十分丰富的数值计算函数。
2．绘图功能可以绘制二维、三维图形，还可以绘制特殊图形（与统计有关的图，例如：区域图、直方图、饼图、柱状图等）。
3．编程语言MATLAB具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征，而且简单易学、编程效率高。
4．MATLAB工具箱MATLAB包含两部分内容：基本部分和各种可选的工具箱。
MATLAB工具箱分为两大类：功能性工具箱和学科性工具箱。
1.1.3MATLAB语言的特点❖语言简洁紧凑，使用方便灵活，易学易用。
例如：A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]一条语句实现了对3x3矩阵的输入。
❖语句功能强大，一条语句相当于其它语言的一个子程序，例如fft。
❖语句简单，内涵丰富。
同一个函数有不同的输入变量和输出变量，分别代表不同的含义。
❖Matlab既具有结构化的控制语句（if、for、while）又支持面向对象的程序设计。
❖方便的绘图功能。
❖包含功能强劲的工具箱。
❖易于扩展。
1.1.4 初识MATLAB例1-1 绘制正弦曲线和余弦曲线。
x=[0:0.5:360]*pi/180;plot(x,sin(x),x,cos(x));例1-2 求方程3x4+7x3+9x2-23=0的全部根。
p=[3,7,9,0,-23]; %建立多项式系数向量x=roots(p) %求根例1-3 求积分quad('x.*log(1+x)',0,1)例1-4 求解线性方程组。
a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9];b=[4;2;17];x=inv(a)*b1.2 MATLAB的运行环境与安装1.2.1 MATLAB的运行环境硬件环境：(1) CPU(2) 内存(3) 硬盘(4) CD-ROM驱动器和鼠标软件环境：(1) Windows 98/NT/2000 或Windows XP(2) 其他软件根据需要选用1.2.2 MATLAB的安装运行系统的安装程序setup.exe，可以按照安装提示依次操作。
2019matlab课件2019
2.1.2 求和，转置和对角线
对每列求和 >> sum(A) ans = 34 34 34 34
对每行求和 >> sum(A') ans = 34 34 34 34
对角线求和 >> sum(diag(A)) ans = 34 反对角线求和 >> sum(diag(fliplr(A))) ans =
MATLAB
1 介绍 1.1 什么是MATLAB？
MATLAB是一种高性能的科学计算语言，它集成了计 算，可视化和编程在一个易用的环境中。在此环境 下，问题和解答都表达为我们熟悉的数学符号。典 型的应用包括： • 数学计算 • 算法开发 • 数据获取 • 建模仿真 • 数据分析和可视化 • 生成科学和工程图形 • 应用程序开发，图形用户界面的构建
function A=myhilb(n,m)
% myhilb 函数用来演示MATLAB语言的函数编 写方法
% A=myhilb（N，M） 将产生一个N行M列的 Hilbert矩阵
% 设计者： % 最后修订时间：
if nargin==0 | nargin==1 | nargin>2 error('the input number of funtion myhilb should be 2');
示
例子： >> x=[-pi:0.05:pi]; >> y=sin(tan(x))-tan(sin(x)); >>plot(x,y)
>> x=[-pi:0.05:-1.8,-1.8:0.001:-1.2,1.2:0.05:1.2,1.2:0.001:1.8,1.8:0.005:pi];
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汇报人：可编辑
2023-12-24
目录
• MATLAB基础 • MATLAB编程 • MATLAB矩阵运算 • MATLAB数值计算 • MATLAB可视化 • MATLAB应用实例
01
CATALOGUE
MATLAB基础
MATLAB简介
MATLAB定义
MATLAB应用领域
菜单栏
包括文件、编辑、查看、主页 、应用程序等菜单项。
命令窗口
用于输入MATLAB命令并显示 结果。
MATLAB主界面
包括命令窗口、当前目录窗口 、工作空间窗口、历史命令窗 口等。
工具栏
包括常用工具栏和自定义工具 栏。
工作空间窗口
显示当前工作区中的变量。
MATLAB基本操作
变量定义
使用变量名和赋值符号（=）定义变 量。
详细描述
直接输入：在 MATLAB中，可以直 接通过输入矩阵的元 素来创建矩阵。例如 ，`A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]`。
使用函数创建： MATLAB提供了多种 函数来创建特殊类型 的矩阵，如`eye(n)`创 建n阶单位矩阵， `diag(v)`创建由向量v 的元素构成的对角矩 阵。
使用bar函数绘制柱状图 ，可以自定义柱子的宽
度、颜色和标签。
使用pie函数绘制饼图， 可以自定义饼块的比例
和颜色。
三维绘图
01
02
03
04
三维线图
使用plot3函数绘制三维线图 ，可以展示三维空间中的数据
点。
三维曲面图
使用surf函数绘制三维曲面图 ，可以展示三维空间中的曲面
。
三维等高线图
汇报人：可编辑
2023-12-24
目录
• MATLAB基础 • MATLAB编程 • MATLAB矩阵运算 • MATLAB数值计算 • MATLAB可视化 • MATLAB应用实例
01
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MATLAB简介
MATLAB定义
MATLAB应用领域
菜单栏
包括文件、编辑、查看、主页 、应用程序等菜单项。
命令窗口
用于输入MATLAB命令并显示 结果。
MATLAB主界面
包括命令窗口、当前目录窗口 、工作空间窗口、历史命令窗 口等。
工具栏
包括常用工具栏和自定义工具 栏。
工作空间窗口
显示当前工作区中的变量。
MATLAB基本操作
变量定义
使用变量名和赋值符号（=）定义变 量。
详细描述
直接输入：在 MATLAB中，可以直 接通过输入矩阵的元 素来创建矩阵。例如 ，`A = [1, 2, 3; 4, 5, 6; 7, 8, 9]`。
使用函数创建： MATLAB提供了多种 函数来创建特殊类型 的矩阵，如`eye(n)`创 建n阶单位矩阵， `diag(v)`创建由向量v 的元素构成的对角矩 阵。
使用bar函数绘制柱状图 ，可以自定义柱子的宽
度、颜色和标签。
使用pie函数绘制饼图， 可以自定义饼块的比例
和颜色。
三维绘图
01
02
03
04
三维线图
使用plot3函数绘制三维线图 ，可以展示三维空间中的数据
点。
三维曲面图
使用surf函数绘制三维曲面图 ，可以展示三维空间中的曲面
。
三维等高线图
2019年最新-MATLAB与仿真技术【精品参考资料】-精选文档
MATLAB 与仿真技术 • 基础篇 •应用篇
基础篇
MATLAB简介 MATLAB的数值计算功能 MATLAB的符号运算功能 MATLAB程序设计入门 MATLAB的可视化功能
主页
MATLAB简介
1．MATLAB的发 展史
MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 两词的前三个字 母组合而成,意为“矩阵实验室”。
• 用MATLAB函数创建控件对象
目录 主页
应用篇-Simulink仿真
快速入门
模型的创建和模型文件
仿真运行 系统建模 子系统的创建、封装及受控执行
常用工具箱简介 仿真设计实例
目录 主页
1 ．快速入门
SIMULINK是一个进行动态系统建模、仿真和综合分析的 集成软件包。它可以处理的系统包括：线性、非线性系统； 离散、连续及混合系统；单任务、多任务离散事件系统。
关系运算和逻辑运算。 多项式：多项式的求根、分解 、求导数以及多项式的拟合。 数据分析函数：例如：求最大最小值、平均值、相关系数等。 数值分析函数：求函数极值、函数零点和极点、数值积分、 数值微分、微分方程的数值解等。 付立叶变换和付立叶逆变换。
目录 主页
MATLAB的符号运算功能
1.软件环境：符号工具箱（Symbolic Math Toolbox）。 2.符号运算功能
在 SIMULINK 环境中，用户可以在仿真进程中改变感兴趣 的参数，实时地观察系统行为的变化。
在MATLAB 工具箱中，可直接在 SIMULINK 环境中运作 的工具包很多，已覆盖通信、控制、信号处理、DSP、电力 系统等诸多领域，所涉内容专业性极强。
本讲由浅入深地讲述 SIMULINK 对各种数学、工程问题的 建模、仿真和分析的基本方法，采用“算例”作为主体，配以 适量的归纳性表述。
基础篇
MATLAB简介 MATLAB的数值计算功能 MATLAB的符号运算功能 MATLAB程序设计入门 MATLAB的可视化功能
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MATLAB简介
1．MATLAB的发 展史
MATLAB名字由MATrix和 LABoratory 两词的前三个字 母组合而成,意为“矩阵实验室”。
• 用MATLAB函数创建控件对象
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应用篇-Simulink仿真
快速入门
模型的创建和模型文件
仿真运行 系统建模 子系统的创建、封装及受控执行
常用工具箱简介 仿真设计实例
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1 ．快速入门
SIMULINK是一个进行动态系统建模、仿真和综合分析的 集成软件包。它可以处理的系统包括：线性、非线性系统； 离散、连续及混合系统；单任务、多任务离散事件系统。
关系运算和逻辑运算。 多项式：多项式的求根、分解 、求导数以及多项式的拟合。 数据分析函数：例如：求最大最小值、平均值、相关系数等。 数值分析函数：求函数极值、函数零点和极点、数值积分、 数值微分、微分方程的数值解等。 付立叶变换和付立叶逆变换。
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MATLAB的符号运算功能
1.软件环境：符号工具箱（Symbolic Math Toolbox）。 2.符号运算功能
在 SIMULINK 环境中，用户可以在仿真进程中改变感兴趣 的参数，实时地观察系统行为的变化。
在MATLAB 工具箱中，可直接在 SIMULINK 环境中运作 的工具包很多，已覆盖通信、控制、信号处理、DSP、电力 系统等诸多领域，所涉内容专业性极强。
本讲由浅入深地讲述 SIMULINK 对各种数学、工程问题的 建模、仿真和分析的基本方法，采用“算例”作为主体，配以 适量的归纳性表述。
【2019年整理】Matlab的使用
例
在同一个区域中分别画出函数
sin
t , sin
t
2
,
sin t ,sin 2t 的图形.
2.fplot
基本格式 fplot('function',limits,LineSpec). 例 在同一坐标系统做出函数 y x2 , y 200 sin x
x
的图形.
建立函数文件 myfun,并在命令窗口执行命令
1979 3.9 1984 17.1
1980 5.3 1985 23.1
1981 7.2 1986 31.4
1982 9.6 1987 38.6
1983 12.9 1988 50.2
但是对于一些较为复杂的问题, 直接计算可能会造成 数据上较大的误差, 故要对数据进行预处理, 下面的例 子说明了对该类问题的解决方法.
执行命令
v [2 3];
two_varf v
输出结果13.
2.程序文件的建立与运行
由于高版本的Matlab是用C语言编写的, 因而其语言 风格类似于C语言的风格, 但比C语言更为宽松. 例如为 求数1到50的和, 可以通过下面的程序来完成:
sum1=0; k=1; while k<=100
sum1=sum1+k; k=k+1; end sum1 k
Matlab的语言特点
⑴语言简洁紧凑, 使用方便灵活, 库函数丰富.
用C, Fortran语言编写一个程序去解决一个实际问题, 少则几十行, 多则几百行. 要调试这样的程序有时是相当 困难的. 而 Matlab提供了相当多的库函数和工具来解决 此类问题. 我们以下面的问题为例:
设
32 13 45 67 1
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s2=symsum(1/n,n,1,inf)
syms n a s3=symsum(a^n/n,n,1,inf)
3). 积分命令 int 调用格式： int(f(x)) int(f(x,y),x) int(f(x),a,b) int(f(x,y),x,a,b)
计算不定积分 f ( x )dx
计算不定积分 f ( x , y )dx
r=simple(f-f1)
r=
3/16/a^4
3 定积分的概念
定积分为一个和式极限，取f(x)=exp(x)，积分区 间为[0,1]，等距划分为20个子区间
x=linspace(0,1,21); 选取每个子区间的的端点，计算端点处的函数值 y=exp(x); 取区间的左端点乘以区间长度全部加起来 y1=y(1:20);s1=sum(y1)/20; s1=1.6757
%对函数求导 %对导数积分的原函数
例7
计算不定积分 1). a x dx; 2). 3
2 2
x1 dx; 3x 1
3). x 2 arcsin xdx.
解：输入命令： syms x; syms a real;
y=[sqrt(a^2-x^2),(x-1)/(3*x-1)^(1/3),x^2*asin(x)];
4
7
5
8
6
9
sum(x) ans=12 15 18
2). 求和命令 symsum 调用格式： symsum(s,n) symsum(s,k,m,n)
s
k 1
n
s k m
n
当x的元素很有规律，例如为s(k)时，可用
symsum求得x的各项和，n可取无穷。
symsum(s(k),1,n)=s(1)+s(2)+….+s(n)
symsum(s(k),k,m,n)=s(m)+s(m+1)+….+s(n)
例3 . syms k n symsum(k,1,10)
symsum(k,2,10) symsum(k^2,k,1,n)
ans=55
ans=54
ans = 1/3*(n+1)^3-1/2*(n+1)^2+1/6*n+1/6
int(y,x);
ans =
[ 1/2*x*(a^2-x^2)^(1/2)+1/2*a^2*asin((1/a^2)^(1/2)*x), 1/15*(3*x-1)^(5/3)-1/3*(3*x-1)^(2/3), 1/3*x^3*asin(x)+1/9*x^2*(1-x^2)^(1/2)+2/9*(1-x^2)^(1/2)]
例4 . 求下列部分和
(1)n1 x (1) n 1 n(n 2)
30
(2)
(1)
k 0
n 1
k
a sin(k )
1 (3) 2 n 1 n
syms n x s1=symsum((-1)^(n+1)*x/(n*(n+2)),n,1,30)
10
s1 = 495/1984*x
f=simple(f2)
1/16*(4*a^3*x^3*sin(2*a*x)+2*x^4*a^4+6*x^2*a^2 *cos(2*a*x)-6*a*x*sin(2*a*x)+3-3*cos(2*a*x))/a^4
f1=x^4/8+(x^3/(4*a)-3*x/(8*a^3))*sin(2*a*x)+ (3*x^2/(8*a^2)-3/(16*a^4))*cos(2*=1:20 fill([x(i),x(i+1),x(i+1),x(i),x(i)],[0,0,y(i+1),y(i+1),0],’r’) end
从图上可以看出：
s1 e x dx s 2
0
1
当点取得越来越多时，s2-s1的值会越来越小，可 试取50个点计算，看结果如何。下面按等分区间 计算 i n n n 1 lim f ( )xi lim e n n n i 1 i 1
例8 试证明
4 3 x x 3x 3 2 3 sin(2ax) x cos (ax)dx 8 4a 8a 3x 2 3 cos(2ax) C 2 4 8a 16a
syms a x; f2=int(x^3*(cos(a*x))^2)
实验4 积分计算
实验目的：
1. 通过实验加深理解积分理论中分割、 近似、求和、取极限的思想方法； 2. 学习并掌握matlab求不定积分、定 积分、二重积分、曲线积分的方法； 3. 学习matlab命令sum，symsum，int。
实验内容：
学习 Matlab 命令 计算不定积分 定积分的概念 不定积分和广义积分 二重积分的计算 曲线积分
1 y( i ) 0 e dx 20 i 1
1 x
20
取区间的右端点乘以区间长度全部加起来
y2=y(2:21);s2=sum(y2)/20; s2=1.7616 plot(x,y);hold on for i=1:20 fill([x(i),x(i+1),x(i+1),x(i),x(i)],[0,0,y(i),y(i),0],’b’) end
计算定积分 f ( x )dx
a b
计算定积分 f ( x , y )dx
a
b
2. 计算不定积分
例6
计算不定积分 x 2 ln xdx
解：输入命令： syms x;y=x^2*log(x); y1=diff(y) y0=int(y1) y2=int(y) y2 = 1/3*x^3*log(x)-1/9*x^3
1. 学习Matlab命令
1). 求和命令 sum 调用格式： sum(x) 给出向量x的各元素的累加和。若x为矩阵， 则是一个元素为每列列和的行向量。 例1 x=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]; sum(x) ans=55
例2
x=[1,2,3;4,5,6;7,8,9] x= 1 2 3
syms n a k s2=symsum((-1)^k*a*sin(k),k,0,n-1)
syms n s3=symsum(1/n^2,n,1,10)
例5 . 讨论下列级数的敛散性
1 (1) 2 n 1 n
syms n
1 (2) n 1 n
a (3) n 1 n
n
s1=symsum(1/n^2,n,1,inf) syms n