MATLAB 第1、2章 MATLAB 入门

第一章 MATLAB 入门一． 6.1 的的主要组成部分和重要功能MATLAB (Matrix Laboratory)—美国Mathworks公司1982年首次推出的一套高性能的数值分析和计算软件，其功能不断扩充，版本不断升级，至2001年6月推出6.1版，2002年6月推出最新版本6.5版。

它将矩阵运算、数值分析、图形处理、编程技术结合在一起，为用户提供了一个强有力的科学及工程问题的分析计算和程序设计工具，是具有全部语言功能和特征的新一代软件开发平台。

1．MATLAB6.1 的新功能（1）全新的开发环境：由早期的单一命令窗口发展为将一些常用的交互式工作界面高度的集中于操作桌面；（2）在命令窗口增加了错误跟踪功能；（3）提供了许多新的数值处理功能，更新了部分函数的功能和算法，增加了许多新函数；（4）在图形窗口增加了曲线拟合、数据统计等交互工具；（5）引入了类与对象及函数句柄等概念，用户可以创建自己定义的类函数和函数句柄；（6）改进了编辑/调试器的界面及功能，增加了行号和书签等功能；（7）属性编辑器功能更强，使用更方便；（8）建立了一个与以前完全不同的图形用户界面（GUI）图形窗口，使用更加方便灵活；（9）增加了虚拟现实工具箱，使用标准的虚拟现实建模语言（VRML）技术，可以创建由MATLAB和simulink环境驱动的三维动画场景；（10）在应用程序接口方面增加了与Java的接口，并为二者的数据交换提供了相应的程序库。

2．MATLAB的主要组成部分：（1）开发环境：一组工具和组件的集成，-图形化用户接口：MATLAB 桌面、命令窗口、命令历史窗口、编辑调试窗口及帮助信息、工作空间、文件和搜索路径等浏览器；（2）MATLAB数学函数库：基本函数：求和、正弦、余弦和复数运算等；特殊函数：矩阵求逆、矩阵特征值、贝塞尔函数和快速付里叶变换等；（3）MATLAB 语言：一种高级编程语言，包括控制流的描述、函数、数据结构、输入输出及面对对象编程；（4）句柄图形：定制图形的外观，建立完整的图形界面的应用程序（5）应用程序接口：MATLAB的应用程序接口允许用户使用C或FORTRAN语言编写程序与MATLAB连接MATLAB工具箱；（表1—2）二．MATLAB 的安装：与一般光盘软件的安装相同，略三．MATLAB 的系统开发环境1．操作桌面（1）桌面布局：5个窗口（图示、操作演示）*命令窗口（Commend Window）*工作空间窗口（Workspace）*当前目录浏览器（Current Directory）*命令历史窗口（Commend History ）*启动平台（Launch Pad）窗口的切换、放大与关闭。

Desktop菜单中的desktop layout菜单中提供的6种可选布局：*Default*Command Window*Simple*Short History*Tall History*Five Panel（2）．菜单和工具栏；操作桌面上有6个菜单（表1—3）和带有9个快捷按钮的工具栏组，（图示、操作演示）（3）．改变桌面设置：File 菜单中Preference对话框中设置（图示、操作演示）2. 命令窗口：MATLAB的主要交互窗口。

用于输入MATLAB 命令、函数、数组、表达式等信息，并显示图形以外的所有计算结果。

例如从键盘输入矩阵A=[1 2 3; 4 5 6; 7 8 9] 按Enter 键后屏幕立即显示结果A=1 2 34 5 67 8 9命令窗口可作为一个多功能高级计算器，如要计算18+(5sinπ/6)/2+cosπ/6 只须按MATLAB格式要求键入；18+（5*sin(pi/6)）/(2+cos(pi/6))，然后按Enter键既可在窗口内显示出计算结果：ans=18.8723公式中的数据可任意改动并重新计算。

（例）还可在命令窗口输入最后一次输入命令的开头字符或字符串，然后用↑键调出该命令行。

其他的命令行功能键和快捷键。

与Windows word相似，（表1—4）（自学）3．工作空间窗口：用于储存各种变量和结果的空间，显示变量的名称、大小、字节数及数据类型，对变量进行观察、编辑、保存和删除。

（图示、操作演示）。

临时变量不占空间，为了对变量的内容进行观察、编辑与修改，可以用三种方法打开内存数组编辑器。

*双击变量名；*选择该窗口工具栏上的打开图标；*鼠标指向变量名，点击鼠标右键，弹出选择菜单，然后选项操作。

（示例）欲查看工作空间的情况，可以在命令窗口键入命令whos（显示存在工作空间全部变量的名称、大小、数据类型等信息）或命令who（只显示变量名）4．当前目录浏览器：用于显示及设置当前工作目录，同时显示当前工作目录下的文件名、文件类型及目录的修改时间等信息。

（图示、操作演示）设置当前目录可以在浏览器窗口左上角的输入栏中直接输入，或点击浏览器下拉按钮进行选择。

还可cd命令在命令窗口设置当前目录，如：cd c:\mydir可将c盘上的mydir目录设为当前工作目录。

（5）．命令历史窗口：记录已运行过的MATLAB命令历史，包括已运行过的命令、函数、表达式等信息，可进行命令历史的查找、检查等工作，也可以在该窗口中进行命令复制与重运行。

（图示、操作演示）6．启动平台：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。

平台列出了系统中安装的所有的MATLAB产品的目录，可以通过双击来启动响应的选项。

（图示、操作演示）7.MATLAB 的搜索路径：MATLAB定义的一系列文件路径的组合，缺省状态下包括当前路径和已安装的全部工具箱的路径。

（图示、操作演示）搜索目录的设置通过选择主菜单Set Path菜单项进行。

用Add Folder…按钮可以将某一目录假如搜索路径，选择Add with Subfolder…按钮可将选中目录的子目录也包括在搜索路径中。

8．内存数组编辑器：提供对数值型或字符型二维数组的显示和编辑功能，对其他数据类型都不能编辑。

（图示、操作演示）9．帮助浏览器：（1）帮助浏览器：提供方便快捷的帮助信息获取途径和图文并茂的帮助内容，（2）help 命令：在命令窗口输入help命令，也是MATLAB寻找在线帮助的一种方便而快捷的方式。

（图示、操作演示）例1. help (列出主要的帮助主题)HELP topics:matlab\general - General purpose commands.一般指令matlab\ops - Operators and special characters.操作和专业特性matlab\lang - Programming language constructs.编程语言构造matlab\elmat - Elementary matrices and matrix manipulation.基本矩阵和矩阵操作matlab\elfun - Elementary math functions.基本的数学函数matlab\specfun - Specialized math functions.专业数学函数matlab\matfun - Matrix functions - numerical linear algebra.矩阵函数——数字的直线代数学matlab\datafun - Data analysis and Fourier transforms.数据分析和傅里叶转化matlab\audio - Audio support.音频支持matlab\polyfun - Interpolation and polynomials.插入和matlab\funfun - Function functions and ODE solvers.函数功能和matlab\sparfun - Sparse matrices.稀少矩阵matlab\graph2d - Two dimensional graphs.matlab\graph3d - Three dimensional graphs.三个尺寸图片matlab\specgraph - Specialized graphs….（专业图片）例2. help exp （列出指定主题下的函数说明）EXP Exponential.指数EXP(X) is the exponential of the elements of X, e to the X.For complex Z=X+i*Y, EXP(Z) = EXP(X)*(COS(Y)+i*SIN(Y)).See also LOG, LOG10, EXPM, EXPINT.Overloaded methodshelp sym/exp.mhelp fints/exp.mhelp demtseries/exp.m（3）lookfor 命令：可以根据用户提供的完整或不完整的关键词，搜索出一组与之相关的命令或函数。

（图示、操作演示）例：lookfor integral积分ELLIPKE Complete 完整的elliptic integral.EXPINT Exponential指数integral function.DBLQUAD Numerically evaluate double integral.QUAD Numerically evaluate integral, adaptive适应的Simpson辛普森quadrature.弦求积正交QUAD8 Numerically evaluate integral, higher order method.高级命令方法QUADL Numerically evaluate integral, adaptive Lobatto quadrature. COSINT Cosine integral function.余弦整体函数SININT Sine integral function.ASSEMA Assembles area integral contributions in a PDE problem.COSINT Cosine integral function.FOURIER Fourier integral transform.IFOURIER Inverse Fourier integral transform.SININT Sine integral function.BLKPIDCON The output of the block is the sum总数of proportional比例, integral and（4）模糊查询：用户只须输入命令的前几个字母，然后键入Tab键MATLAB 就会列出所有以这个字母开始的命令。