Matlab简介2016
2016新编Matlab语言的特点

Matlab语言的特点Matlab具有用法简单、灵活、程式结构性强、延展性好等优点,已经逐渐成为科技计算、视图交互系统和程序中的首选语言工具。
特别是它在线性代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、动态系统仿真等方面表现突出,已经成为科研工作人员和工程技术人员进行科学研究和生产实践的有利武器。
Matlab的技术特点语言简洁紧凑,语法限制不严,程序设计自由度大,可移植性好。
Matlab是一个高级的矩阵/阵列语言,它包含控制语句、函数、数据结构、输入输出和面向对象编程特点。
Matlab 以矩阵为基础,不需要预先定义变量和矩阵(包括数组)的维数,可以方便地进行矩阵的算术运算、关系运算和逻辑运算等。
而且Matlab有特殊矩阵专门的库函数,可以高效地求解诸如信号处理、图像处理、控制等问题。
运算符、库函数丰富Matlab的一个重要特色就是具有一套程序扩展系统和一组称之为工具箱的特殊应用子程序,每一个工具箱都是为某一类学科专业和应用而定制的。
Matlab包含两个部分:核心部分和各种可选的工具箱。
核心部分中有数百个核心内部函数。
其工具箱又分为两类:功能性工具箱和学科性工具箱。
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;而学科性工具箱是专业性比较强的,如control,toolbox,signl proceessingtoolbox,commumnicationtoolbox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就可直接进行高、精、尖的研究。
强大的数值(矩阵)运算功能Matlab是一个包含大量计算算法的集合。
其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数,可以方便的实现用户所需的各种计算功能。
函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果,而前经过了各种优化和容错处理。
在通常情况下,可以用它来代替底层编程语言,如C和C++。
MATLAB语言简介

Help Window命令:打开MATLAB旳帮助窗口。
Help Tips命令: 打开帮助窗口,并首先显示MATLAB
旳帮助系统旳分类和使用措施。
Help Desk(HTML)命令: 打开系统WWW浏览器,并显示
MATLAB旳帮助桌面。
Examples and Demos命令:能够经过演示MATLAB提供旳
Clf 清理图形窗口
Load 加载指定文件旳变量
Pack 搜集内存碎片
Diary 日志文件命令
Clc 清理工作窗口
Quit 退出
Echo 工作窗信息显示开关 !
调用DOS命令
2.1.6 MATLAB常用旳命令和技巧 2.某些常用操作技巧
利用键盘按键,可实现简易操作:
home 光标置于目前行开头 end 光标置于目前行末尾 esc 清除目前输入行 del 删除光标处旳字符
Edit菜单项:
Undo、Cut、Copy、Paste命令:分别用于撤消上一次操
作、剪切、复制和粘贴。
Clear命令:
删除内容。
Select All命令:
用于选定全部文本内容。
Clear Session命令:
清除命令编辑区旳全部内
容,但并不删除工作空间
中旳变量。
2.1.4 MATLAB旳桌面平台
Help菜单项:
3. 图形功能
MATLAB提供了两个层次旳图形命令:一种是对图形句 柄进行旳低档图形命令,另一种是建立在低档图形命令之上 旳高级图形命令。利用MATLAB旳高级图形命令能够轻而易 举地绘制二维、三维乃至四维图形,并可进行图形和坐标旳 标识、视角和光照设计、色彩精细控制等等。
2.1.1 MATLAB特点
Open命令:
MATLAB简介

logspace 对数等分的行矢量
Logspace(x1,x2,n)生成从10x1到10x2包含n 个数据的矢量 >> logspace(1,3,3) >> magic(3) ans = ans = 10 100 1000 8 1 6 >> cell(3) 3 5 7 >> eye(3) ans = 4 9 2 ans = [] [] [] 1 0 0 Magic(n)为元素1到n^2 [] [] [] 0 1 0 之间,行、列、对角线 [] [] [] 0 0 1 的和都相等的n维矩阵
例1:
0 5 cos 47 例2:计算表达式的值 并将结果赋给变量x 1 7 2i
4、表达式从左至右、指数最先,乘除加减、括号提前。
>>6+4*3^2 ans = >> x=(5+cos(47*pi/180))/(1+sqrt(7)-2i) 42
例9:演示内带程序 >>ballode %自由下落小球与地面非弹性碰撞的运动轨迹 >>demo %演示Matlab的基本功能
2、数据格式:
① 10的幂为e加上正负数字: 1.062e-20 6.022e23 ② 数字后直接加 i 或 j表示虚数 :-3.14i 5+3i
3、算符
算术运算算符: + - * / ^ ( ) sqrt( ) 关系运算算符:<、>、 <=、 ==、 >=、 ~= 逻辑运算算符:与 &、或│、非 ~
例3:输入10个学生的成绩并对成绩按升序排序。 在指令窗口输入命令: g=input('请输入学生成绩:') sort(g) 请输入学生成绩: [65 78 96 98 91 84 79 83 74 81]
matlab介绍详细

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,主要用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人、控制系统等领域。
MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室)。
它主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境,将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中。
这使得用MATLAB来解算问题要比用C, FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点。
MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,因此用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,这使得MATLAB在数学类科技应用软件中首屈一指。
它也允许矩阵操作、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面,以及和在其他语言,包括C、C++、Java 和Fortran语言编写的程序接口。
此外,MATLAB可以分析数据、开发算法、建立模型和应用程序,并拥有众多的内置命令和数学函数,可以帮助您在数学计算、绘图和执行数值计算方法。
MATLAB的编程接口给开发工具提供了提高代码质量和可维护性和性能的最大化的可能。
它也提供了自定义的图形界面构建应用程序的工具,并集成了MATLAB算法与C,Java,NET和Microsoft Excel等与外部应用程序和语言的功能。
总的来说,MATLAB是一款功能强大且应用广泛的数学软件。
(完整版)Matlab简介

(完整版)Matlab简介Matlab简介1980年,美国CleveMoier博⼠在新墨西哥⼤学讲课时,认为⾼级语⾔的运⽤⼗分不便,于是创⽴了Matlab(MatrixLaboratory 的缩写),即矩阵实验室,早期的Matlab 软件是为了帮助⽼师和学⽣更好地学习,是作为⼀个辅助⼯具⽽之后逐渐演变成了⼀种实⽤性很强的⼯具。
1984,MathWorks软件公司推出了⼀种⾼级语⾔。
它不但能编程还能⽤于数值计算以及图形显⽰,并⽤与控制系统以及⼯程设计。
90年,MathWorks 软件公司为Matlab开发了⼀种新的⽤于图形控制及仿真模型建⽴的软件Simulink。
它是Matlab的⼀个扩展软件模块,这个模块为⽤户提供了⼀个⽤于建模仿真各种数学物理模型的软件,并且提供各种动态的结构模型,是⽤户可以快速⽅便的建模并且仿真,⽽不必写任何程序。
基于此优点,该⼯具很快被业界认可,并⽤于各种控制系统。
Matlab编程⼯具不像C语⾔那样难以掌握,所以在这种仿真环境下⽤户只需要简单的列出计算式,结果便会以数值或图形的⽅式显⽰出来。
从Matlab被发明以来,它的快速性集成性、以及应⽤的⽅便性在⾼校中得到了好评。
它可以很⽅便的进⾏图形输出输⼊,同时还具有⼯具箱函数库,也能针对各个学科领域实现各种计算功能。
另外,Matlab和其他⾼级语⾔也具有良好的接⼝,可以⽅便地与其他语⾔实现混合编程,这都进⼀步拓宽了它的应⽤范围和使⽤领域。
Matlab由主程序、Simulink动态仿真系统、和Matlab⼯具箱三部分组成。
其中主程序包括Matlab语⾔、⼯作环境以及应⽤程序;Simulink动态仿真系统是⼀个相互交互的系统,⽤户制作⼀个模拟系统,并动态控制它;⽽⼯具箱就是Matlab基本语句的各种⼦程序和函数库。
它有可以分为功能性和学科性⼯具箱。
功能性的⼯具箱主要⽤于扩展Matlab的符号计算功能、图形建模功能、⽂字处理功能和与硬件的实时交互过程,如符号计算⼯具箱等;学科性的⼯具箱则有较强的专业性,⽤于解决特定的问题,如信号处理⼯具箱和通信⼯具箱。
1、MATLAB简介

2016/7/15
18
7.2.1、File菜单项
File菜单项实现有关文件的操作。 • New命令:用于建立M文件、图形窗口。 • Open命令:打开一个已经建立的M文件。 • Save Workspace As命令:把当前工作空间的所有变量用 后缀为.mat的文件保存起来。 • Set Path命令:打开MATLAB的路径浏览器。 • Preferences命令:打开命令窗口的显示格式。 • PageSetup命令:设置打印机的参数。 • Print命令:打印和设置一些打印参数。 • Print Selection命令:打印选中的内容。 • Exit MATLAB命令:退出MATLAB系统。
2
2016/7/15
Байду номын сангаас
一、MATLAB概述
• 数学软件可分为两类:
• 1、数学解析型软件: 如Mathematica、Maple和Mathcad等 特点:以符号计算见长。 • 2、数值计算型软件: 如MATLAB等 特点:对大批量数据有较强的管理、计 算和可视化能力。
2016/7/15 3
MATLAB是一种高效的以矩阵运算为基础 的交互式程序语言,它将高性能的数值计 算、符号计算和图形可视化集成在一起, 并提供了大量的内置函数和工具箱,被广 泛地应用于科学计算、系统控制、信息处 理等领域的分析、仿真和设计工作中。
2016/7/15
22
7.3、MATLAB的工具栏
工具栏位于菜单栏的下面,其中显示了若干个工 具按钮,各按钮相当于菜单栏中各选项命令,熟 练使用这些工具按钮可使工作更快捷、更方便。
新建 剪切 粘贴 工作空间 浏览器 新仿真模型
打开
复制
撤消
路径浏览器
MATLAB2016基础实例教程 第1章 MATLAB入门

1.2.4 命令窗口
选择“页面设置”命令,弹出 “页面设置:命令 行窗口”对话框,该对话框中包括三个选项卡。
(1)“布局”选项卡:用于设置文本的打印对象 及打印颜色进行设置。
(2)“标题”选项卡:用于对打印的页码及布局 单双行进行设置。
(3)“字体”选项卡:可选择使用当前命令行中 的字体,也可以进行自定义设置,在下拉列表中选择 字体名称及字体大小。
在MATLAB命令窗口中输入汉字时,会出现一个输 入窗口,在中文状态下输入的括号和标点等不被认 为是命令的一部分,所以,在输入命令的时候一定 要在英文状态下进行。
1.3.1 基本符号
下面介绍几种常见的命令输入过程中常见的错误及 显示的警告与错误信息。
(1)输入的括号为中文格式
(2)函数使用格式错误
单击“添加文件夹”按钮,进入文件夹浏览对话 框,把某一目录下的文件包含进搜索范围而忽略子目 录。
单击“添加并包含子文件夹”按钮,进入文件夹 浏览对话框,将子目录也包含进来。建议选择后者以 避免一些可能的错误。
1.2.7 课堂练习——环境设置
演示MATLAB 2016软件的基本操作。 操作提示: (1)利用不同方法演示软件的打开与关闭。 (2)调出历史命令窗口。 (3)切换文件目录。
MATLAB Compiler 是 一 种 编 译 工 具 , 它 能 够 将 MATLAB编写的函数文件生成函数库或可执行文 件COM组件等,以提供给其他高级语言如C++、 C#等进行调用,由此扩展MATLAB的应用范围。
Simulink是基于MATLAB的可视化设计环境,可以 用来对各种系统进行建模、分析和仿真。
第1章 MATLAB入门
MATLAB是一种功能非常强大的科学计算软件。 在正式使用MATLAB之前,应该对它有一个整体 的认识。本章主要介绍了MATLAB的发展历程、 MATLAB的应用及其使用方法。同时对MATLAB 的用户界面进行简单介绍,让读者对MATLAB有 基本的了解,为后面介绍具体的功能打下基础。
matlab简介

6
-3
符号的作用
• 分号如果出现在指令后,屏幕上将不显示结果。
• 只要是赋过值的变量,不管是否在屏幕上显示
过,都存储在工作空间中,以后可随时显示或 调用。变量名尽可能不要重复,否则会覆盖 。
• 当一个指令或矩阵太长时,可用…续行。
数值运算-矩阵
生成方法:
通过语句和函数产生矩阵; 在命令窗口中直接输入矩阵(矩阵元素必须用[ ] 括住;矩阵元素必须用逗号或空格分隔;在[ ]内 矩阵的行与行之间必须用分号分隔;矩阵按列向 量来访问) 在M文件中建立矩阵; 从外部的数据文件中导入矩阵。
第一专题计算机作业
1、编写GUI界面
第二专题
Matlab数值运算及符号运算
数值运算—变量
变量名不超过19个字符,区分字母大小写 a=1+2i; b=sin(2)+cos(2)*i; z=complex(x,y); %x,y is real
z=complex(x);
i=10;
工具大大提高工作效率。
GUIDE设计工具
GUIDE设计工具
按钮
滚动条
单选按钮
编辑框 下拉列表 牵牢按钮 面板
复选按钮 静态文本
列表框 坐标盒
部分控件的概念和作用
按钮:通过鼠标点击按钮实现某种行为,并调用相
应的回调子函数;
牵牢按钮:能够产生on或off。点击该按钮将使按
钮外观保持下陷状态,同时调用回调函数。再次点
数值运算-数组运算
数组之间运算时,每个数组必须维数相同的,且 用点乘或点除。 数组与标量的四则运算是指数组中的每个元素与 标量进行加、减、乘、除运算。 数组运算exp,pow2,log,log10,log2,sqrt是 数组中每个元素进行相对应的运算。 数组排序:sort(a,mode), ascend按升序排列, descend按降序排列 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
例:
Matlab 基本结构
Matlab界面
一、变量及其命名规则
1. 2. 3. 变量名的大小写是敏感。 变量的第一个字符必须为英文字母,而且不能超过31个字符。 变量名可以包含下连字符、数字,但不能为空格符、标点。
注:常用的预定义变量 ans 预设变量名(输出结果) eps 正极小值=2.2204e-16 pi 内建的π值 inf ∞值,无限大 NaN 无法定义一个数目 i 或 j 虚数单位i=j=√-1
(二)、While循环 while循环语句
While 循环以不定的次数求一组语句的值。While循环的一般形式是:
while 条件式; 运算式; end 注:1、while循环可按需要嵌套。 2、可以利用break命令跳出while循环
(三)、for循环语句 for 变数 = 矩阵; 运算式; end
注意路径设置
2、load命令允许用户调用以前所用的结果。
默认路径: :\matlab\works
七、MATLAB编程—m-file
• 点击 MATLAB——New File ,就可打开 MATLAB 文件 编 辑 调 试 器 MATLAB Editor/Debugger 。 其 窗 口 名 为 untitled ,用户即可在空白窗口中编写程序。 • 文本描述性(脚本)语言,用于批处理;例如,把如 下的程序存入xsin.m文件,并执行 xsin:
其它的如: realmax realmin flops 最大的正实数 最小的正实数 浮点运算次数
二、MATLAB赋值语句
l 、表达式
MATLAB书写表达式的规则与“手写算式”差不多相同。 如果一个指令过长可以在结尾加上...(代表此行指 令与下一 行连续),例如 ?3*… 6 ans =18
三、MATLAB常用数学函数
注:1、 For循环可按需要嵌套。 2、 为了得到最大的速度,在For循环(While循环)被执行之前, 应预先分配数组。建议最好先使用 zeros或ones等命令来预先配置所 需的内存(即矩阵)大小 3、 可以利用break命令跳出for循环
例:for i=1:11 for j=1:11 y(i)=sin(n(i)); n(j)=n(j)*10; end end
> ~=
~
大于 不等于
逻辑 not
MATLAB 工具箱及其应用介绍
应 用 数 学 类 电 子 技 术 类 自 动 控 制 类
模 糊 逻 辑 工 具 箱
优 化 工 具 箱
样 条 工 具 箱
统 计 工 具 箱
偏 微 分 方 程 工 具 箱
信 号 处 理 工 具 箱
小 波 工 具 箱
通 信 工 具 箱
线 性 矩 阵 不 等 式 控 制 工 具 箱
2
3、数据分析和可视话功能
clear [x,y,z]=peaks(40); subplot(2,2,1);surf(x,y,z) title('使用缺省的视角'); xlabel('x'); ylabel('y');zlabel('z'); subplot(2,2,2);surf(x,y,z) view(90,0); %调整视角从x轴的正方向看 ylabel('y');zlabel('z'); title('azimuth=90, elevation=0'); subplot(2,2,3);surf(x,y,z) ylabel('y');xlabel('x'); view(-45,60) %从斜上方看过去 title('azimuth=-45, elevation=60'); subplot(2,2,4);surf(x,y,z) xlabel('x');ylabel('y'); view(0,90) %从正上方往下看 title('azimuth=0, elevation=90');
函数库扩展:用户按一定规范编写的文本文件函数 *.m,并存入 :\matlab\works 则该函数可按普通函数一样调用。
例2:下列程序用test.m文件形式存储,即得到一个可用的函数
function x=test(x1,x2) x=x1^2+x2; 调用: y=test(3,1) y =10
2、符号计算功能:(Maple 的内核(1993年)) 例3:如 21 dx
六、保存和检索数据 Save 和 Load命令:
1、save命令允许用户以所选择的文件格式保存一个或多个变量。 例:>> save >> save data >> save data x y z >> save data x y z -ascii >> save data x y z -ascii -double 以二进制格式将所有变量存入 matlab.mat data.mat data.mat data.dat data.dat
是一种面向对象的高级语言,它以矩阵作为最基本的数据结 构。 MATLAB有自己独特的数据结构、输入输出功能、流程控制 语句和函数。在工程计算方面集计算、数据可视化、程序设计于 一体。
2)MATLAB工作环境
是一个集成化的工作空间,提供数据变量和输入输出功能, 以及用于管理调试的M文件的工具。 包括 命令窗口、M文件编辑调制器、MATLAB 工作空间、 在线帮助文件
使Matlab语言同 C、 Fortran等高级语言进行交互的函数库,该函数 库通过动态链接来读写Matlab文件。 • 在MATLAB中输入输出数据 • 从MATLAB中调用FORTRAN、c程序 (MEX文件) • 在MATLAB 和其他应用程序中建立客户机服务器的关系
主要功能:
1、数值计算功能:计算速度快,精度高,收敛性好,函 数库功能强大。 b =14 14 14 例1:a1=[1,2,3;2,3,4;3,4,5]; 20 20 20 b1=[1,1,1;2,2,2;3,3,3]; 26 26 26 b=a1*b1
Matlab简介
• Matlab 70 年代中期Cleve Moler 博士 • 开发了LINPACK EISPACK 的FORTRAN 语言子程序库, 其中用于特征值求解的子程序库,用于线性方程求解 的子程序库 • 70年代后期 加入接口程序MATLAB(matrix 和laboratory) • 80年代成立Mathworks公司,将MATLAB推入市场。
3)MATLAB 数学函数库
包括了基本的数学函数,其数学函数有两种方式:第一种比较 简单的内部函数,内置于MATLAB核心;第二种以M文件提供的 外部函数。
4)MATLAB 图形处理系统
用于使科学计算的结果可视化,可实现: 二维图形的绘制和处理、三维图形的绘制和处理、图形用户的 定制
5)MATLAB应用程序接口(API)
• MATLAB系统的功能及特点 Matlab、 mathematica、maple, maple 内存管理及速度比 math 好 , 但是图形方面不如 math; 而用得 较多的matlab编程环境特好, 和C语言接口 极其简单 MATLAB 系统:系统共有5个主要部分组成 1)MATLAB语言:
五、控制语句: (一)、最简单的If-Else-End结 elseif 条件式 end 运算式 2、if 条件式 elseif 条件式 运算式 运算式 else end 运算式 end 例:for I=1:3 if rand(1)>0.5 disp('the random is great than 0.5') else disp('the random is not great than 0.5') end end
(四)、中断语句 break (五)、注释语句: 符号注解是由%起头,也就是说在%之后的任何 文字都被视为程式的注解。 例如: »4*4 %这是个例子 ans = 16 (六)、switch-case语句 一般switch-case语句格式为: switch num case n1 command case n2 command case n3 command .otherwise command end 一旦num为其中的每个值或字符串时,就执行所对应的指令,没有对 应时,则执行otherwise后的语句。
10 5 0
十、MATLAB系统命令 Help 在线帮助 helpwin 在线帮助窗口 demo 运行演示程序 ver 版本信息 who 显示当前变量 whos 显示当前变量的详细信息 clear 清空工作间的变量和函数 十一、MATLAB语言中的关系与逻辑运算 l < >= 2、 & 3、 xor any all 关系运算 小于 <= 小于等于 大于等于 == 等于 逻辑运算 逻辑 and | 逻辑 or 逻辑关系函数 不相同就取1,否则取0 只要有非0就取1,否则取0 全为1取1,否则为0
x 1 x=sym(‘x’) y=int(1/(x^2+1)) or y=int(1/(x^2+1),x)
结果:y=atan(x)
例4:
x=sym(‘x’) y=int(exp(-1*x^2), -inf, inf) or 结果:y=pi^(1/2)
e x dx
y=int (exp(-1*x^2), x, -inf, inf)
•
•
系统扩展或用户按一定规范编写的文本文件 函数,可按普通函数一样调用。 例如,把下列程序用test.m文件形式存储,即 得到一个可用的函数
默认路径: :\matlab\works
function x=test(y1,y2) % this is only for test x=y1^2+y2;