Matlab简介2016

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）
（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
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
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
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
（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。
九、MATLAB图形图像处理
• 具备完备的图形和图像处理功能 • 达到了完美的科学可视化 • 例—1： x=-4:.05:4 plot(sin(x)) • 例—2： x=-10:.4:10; y=-pi:.2:0; mesh(x,y',cos(y')*sech(x))
1 0.5 0 -0.5 -1 0 -1 -2 -3 -5 -4 -10
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');
• 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：
mod 模除求余 sum 总和 cumsum 累计元素总和 mean 平均值
四、代数运算表
• • • • 加减法：+，乘法：*，.* 除法：/，\，./ 幂次：^，.^ • 转置： ’ — 共轭转置， • 特殊优先次序：( ) • 冒号算符 ： • 分号算符 ；
注意：（运算的优先规则） 表达式从左到右执行，幂运算具有最高优先级，乘法 和除法具有相同的次优先级，加法和减法有相同的最 低优先级。如有括号则由最内层向外执行。
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
l 三角函数和双曲函数 sin 正弦 cos 余弦 tan 正切 asin 反正弦 acos 反余弦 atan 反正切 2、 指数函数 exp E为底的指数 log 自然对数 cot 余切 acot 反余切
log10 10为底的对数 pow2 2的幂 log2 2为底的对数 sqrt 平方根
3、 复数函数 abs 绝对值（求模） conj 复数共轭 real 复数实部 angle 相角 imag 复数虚部 4、其它如： rem 求余数 length 个数 dot 内积 cross 外积
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
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)
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
> ~=
~
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
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
•
•
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;
•
MATLAB首次调入函数，以解释方式进行， 随后编译的代码存入内存
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。
控 制 系 统 工 具 箱
频 域 系 统 辨 识 工 具 箱
LMI
支 持 动 态 仿 真 等
自 适 应 神 经 模 糊 学 习
求 函 数 极 值 等
约 束 条 件 下 的 优 化
曲 线 拟 合 及 平 滑 等
分 段 多 项 式
假 设 检 验 等
概 率 分 布 与 随 机 数
有 限 元 方 法 等
换 用滤 等 与波 仿器 真的 ，设 计 、 变应 FFT
clear x=0:.01:4*pi; h=plot(x,sin(x)) set(h,’linewidth’, 2) hgsave(gcf,’sineplot’) disp(‘Complete!’)
在这里要注意一下， 路径是否正确，这与 程序的运行很重要的。 点File>>Set path…
八、MATLAB编程—.m函数
自 适 应 去 噪 与 压 缩
基 于 小 波 的 分 析
信 号 编 码 等
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： :\maห้องสมุดไป่ตู้lab\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：
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
五、控制语句： （一）、最简单的If-Else-End结构是： 1、if 条件式；3、if 条件式 运算式 运算式； 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