matlab介绍
matlab的基本介绍
matlab的基本介绍Matlab是一种用于数值计算和科学工程领域的高级编程语言和环境。
它由MathWorks公司开发，并且在工程、科学和金融等领域得到了广泛应用。
Matlab的名字来源于Matrix Laboratory（矩阵实验室）的缩写，它强调了矩阵在Matlab中的重要性。
Matlab具有许多强大的功能和特点。
首先，它提供了丰富的数学函数库，包括线性代数、信号处理、优化、统计等领域的函数。
这些函数使得用户可以方便地进行各种数学运算和数据分析。
此外，Matlab还支持矩阵和数组的操作，这使得处理矩阵和向量变得非常简单和高效。
Matlab还具有优秀的可视化能力。
用户可以使用Matlab绘制各种图形，包括曲线图、散点图、柱状图等。
通过可视化，用户可以更直观地理解数据的特征和规律。
此外，Matlab还支持3D图形的绘制，使得用户可以更清晰地展示复杂的数据模型和结果。
另一个重要的特点是Matlab的交互性。
用户可以直接在Matlab 的命令行中输入命令并立即执行，而无需编写完整的程序。
这种交互式的编程方式使得用户可以快速地进行实验和调试，并且可以实时查看结果。
此外，Matlab还支持脚本文件和函数的编写，用户可以将一系列命令组织成脚本或函数，并通过调用来实现复用和扩展。
Matlab还具有强大的工具箱和扩展包。
用户可以根据自己的需求选择和安装相应的工具箱，如控制系统工具箱、信号处理工具箱、图像处理工具箱等。
这些工具箱提供了更专业和高级的功能和算法，可以帮助用户更深入地研究和解决特定领域的问题。
Matlab还具有跨平台的特点。
它可以在Windows、Mac和Linux 等操作系统上运行，并且可以与其他编程语言（如C++、Python）进行集成。
这使得Matlab在不同平台和环境下的应用更加灵活和便捷。
总的来说，Matlab是一种功能强大、易于使用和灵活可扩展的编程语言和环境。
它在数值计算和科学工程领域有着广泛的应用，帮助用户解决各种复杂的数学和工程问题。
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介绍详细MATLAB是一种高级计算机编程语言和环境，用于算法开发、数据可视化、数值计算和数据分析。
它是一种方便、灵活和强大的工具，广泛应用于科学、工程、经济和金融等领域。
MATLAB最初是为矩阵计算而开发的，因此具有强大的线性代数能力。
与其他编程语言相比，MATLAB的语法更加简洁和易于学习。
它采用面向数组的编程方式，使得对矩阵的操作变得更加简单和直观。
MATLAB提供了许多内置函数和工具箱，支持各种各样的科学计算和工程应用。
这些函数和工具箱涵盖了信号和图像处理、优化、统计分析、机器学习、控制系统等领域。
用户可以直接调用这些函数和工具箱，而无需重新实现算法。
在MATLAB中，用户可以通过编写脚本文件或函数来执行计算任务。
脚本文件是包含一系列MATLAB命令的文本文件，可以一次性执行。
函数是一段独立的代码块，可以接收输入参数并返回输出结果。
用户可以按照自己的需求，组织代码结构并实现特定的功能。
MATLAB具有丰富的数据处理和可视化功能。
用户可以方便地导入和导出各种格式的数据，如文本文件、Excel文件、图像文件等。
通过使用内置的绘图函数，用户可以实时显示和分析数据，以及生成高质量的图形结果。
此外，MATLAB还支持三维可视化和动画效果，使得用户可以更加直观地理解数据和结果。
MATLAB提供了一个交互式开发环境，称为MATLAB命令窗口。
用户可以直接在命令窗口中输入和执行MATLAB命令，以实现快速的原型开发和实时测试。
此外，MATLAB还提供了一个集成的开发环境，称为MATLAB编辑器。
通过编辑器，用户可以编写、调试和管理MATLAB代码，并可以利用代码自动完成、代码调试和代码分析等功能，提高编程效率。
MATLAB还具有自动化和并行计算的能力。
用户可以通过编写脚本文件或函数，自动执行多个计算任务，以提高效率。
同时，MATLAB还支持并行计算，可以利用多核处理器或分布式计算集群并行处理任务，加快计算速度。
MatLab软件简介
MatLab 软件简介(Version 6.5)A.1 概述MatLab （Matrix Laboratory ）是矩阵实验室的意思，既是一种语言，又是一个编程环境。
MatLab 是数学计算的强有力工具，是一种用于工程计算的高性能语言，它以矩阵作为数据操作的基本单位，在数理统计、自动控制、数字信号处理、动态系统仿真方面有着重要的应用。
A.1.1 MatLab 的特点其特点体现在以下几个方面： ◆ 编程效率高 ◆ 用户使用方便 ◆ 扩充能力强 ◆ 语句简单◆ 高效方便的矩阵和数组运算 ◆ 方便的绘图功能 ◆ 开放的源程序A.1.2 MatLab 的构成MatLab 主要由5部分组成： ◆ MatLab 工作环境 ➢ 桌面 ➢ 命令窗口➢ 命令历史工作期 ➢ 帮助浏览器 ➢ 工作空间➢ M 文件和搜索路径窗口 ◆ MatLab 数学函数库➢ 基本函数：如，sum,sin ，cos 等➢ 复杂函数：如，求矩阵特征值、特征向量、求逆、bessel 函数，fourier 变换 ◆ MatLab 语言➢ 以矩阵和向量为基本数据单位➢ 有控制流程语句、函数、数据结构、输入/输出语句等 ➢ 面向对象 ◆ 句柄图形句柄图形是MatLab 的图形系统，包括：➢ 高层次绘图命令➢低层次绘图命令A.1.3 MatLab 的运行方式（1） 命令行运行方式，格式：变量=表达式 或 表达式 例如在命令窗口输入：a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] 结果为： 二维和三维数据的可视化命令 图像处理命令 动画制作修改图形局部的命令 编制完整图形界面的命令1 2 34 5 67 8 9（2）M文件运行方式，如M文件名为abcd.m 则在命令窗口输入abcd回车即得运行结果。
帮助系统如何进入帮助系统方法一：利用任一窗口“Help”菜单。
方法二：利用发射台窗口。
帮助命令：help 函数名help sqrtA.2 数值运算A.2.1 变量◆规则：✧变量和常量的标识符最长允许31个字符✧函数与文件名通常不超过8个字符（受文件管理器的限制）✧字符可以是英文字母、阿拉伯数字和下划线，标识符中第一个必须是英文字母✧变量区分大小写：Cost与cost变量是不同的◆特殊变量名ans pi eps（系统浮点精确度）inf NaN i或j realmax realminnargin (函数的输入参数个数),nargout(函数的输出参数个数)A.2.2 矩阵与数组的创建与运算1.数组是程序设计语言中用到的一种数据结构，不是数学概念。
matlab简介
MATLAB简介一．MATLAB的特点MATLAB（Matrix Laboratory）是美国Math Works软件公司于1982年推出的一套用于工程和科学计算的可视化工具软件。
以矩阵运算为基础，把计算、可视化、程序设计融合到了一个简单易用的交互式工作环境中。
在这里可以实现工程计算、算法研究、符号运算、建模和仿真、原型开发、数据分析及可视化、科学和工程绘图、应用程序设计等等功能。
它现在已经成为世界上应用最广泛的工程计算软件。
以下为其几个特色：•功能强的数值运算 - 在MATLAB环境中，有超过500种数学、统计、科学及工程方面的函数可使用，函数的标示自然，使得问题和解答像数学式子一般简单明了，让使用者可全力发挥在解题方面，而非浪费在电脑操作上。
•先进的资料视觉化功能 - MATLAB的物件导向图形架构让使用者可执行视觉数据分，并制作高品质的图形，完成科学性或工程性图文并茂的文章。
•高阶但简单的程式环境 - 做为一种直译式的程式语言，MATLAB容许使用者在短时间内写完程式，所花的时间约为用 FORTRAN 或 C 的几分之一，而且不需要编译(compile)及联结 (link) 即能执行，同时包含了更多及更容易使用的内建功能。
•开放及可延伸的架构 - MATLAB容许使用者接触它大多数的数学原使码，检视运算法，更改现存函数，甚至加入自己的函数使 MATLAB成为使用者所须要的环境。
•丰富的程式工具箱 - MATLAB的程式工具箱融合了套装前软体的优点，与一个灵活的开放但容易操作之环境，这些工具箱提供了使用者在特别应用领域所需之许多函数。
现有工具箱有：符号运算（利用Maple V的计算核心执行）、影像处理、统计分析、讯号处理、神经网路、模拟分析、控制系统、即时控制、系统确认、强建控制、弧线分析、最佳化、模糊逻辑、mu分析及合成、化学计量分析。
MATLAB主要包括主包、Simulink和工具箱三大部分组成。
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。
MATLAB基础知识及常用功能介绍
MATLAB基础知识及常用功能介绍第一章：MATLAB简介及安装MATLAB是一种强大且广泛应用的数值计算软件，它提供了许多用于科学计算和工程设计的功能。
MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的缩写，其主要特点是在操作矩阵和各种数学函数上非常高效。
要安装MATLAB，只需下载安装程序然后按照提示进行安装即可。
第二章：MATLAB基本操作在MATLAB中，可以使用各种命令来进行基本的数学运算，例如加减乘除、幂运算等。
此外，还可以定义变量、矩阵和向量，并进行复杂的数学运算。
提示：使用分号可以取消输出结果。
第三章：MATLAB脚本和函数脚本是一系列MATLAB命令的集合，可以保存并重复执行。
函数是一段具有输入和输出的可执行代码块，可以通过函数名和输入参数来调用。
编写脚本和函数有助于提高代码的可读性和可重复性。
第四章：MATLAB图形化界面MATLAB提供了图形化界面（GUI）工具箱，用于创建交互式应用程序和图形用户界面。
利用GUI工具箱，可以通过拖拽和放置的方式创建界面，并通过设置属性和回调函数实现交互功能。
第五章：MATLAB数据可视化MATLAB拥有丰富的数据可视化功能，可以将数据以各种图表形式呈现出来，如散点图、柱状图、曲线图等。
此外，还可以对图表进行自定义设置，如添加图例、调整轴范围、添加标题等。
第六章：MATLAB图像处理MATLAB提供了强大的图像处理工具箱，可以用于图像的滤波、锐化、模糊、边缘检测等操作。
此外，还可以进行图像的变换和特征提取，用于图像识别和分析。
第七章：MATLAB信号处理MATLAB信号处理工具箱提供了一系列用于处理、分析和合成信号的函数和工具。
可以进行信号滤波、频谱分析、时域分析等操作。
此外，还可以进行数字滤波器设计和滤波器实现。
第八章：MATLAB数学建模MATLAB是数学建模的重要工具，可以用于建立各种数学模型并进行仿真和优化。
可以利用MATLAB解方程、求解微分方程、进行符号计算等，用于解决各种实际问题。
MATLAB基础知识及使用方法
MATLAB基础知识及使用方法第一章：MATLAB简介与环境介绍1.1 MATLAB概述MATLAB是一种高级编程语言和数值计算环境，广泛应用于科学计算、工程设计、数据分析和算法开发等领域。
它提供了强大的数值计算工具和图形绘制功能，并有丰富的库函数和工具箱可供使用。
1.2 MATLAB环境介绍MATLAB的主要界面包括命令窗口、编辑器、工作区和命令历史等。
命令窗口用于交互式执行命令和脚本，编辑器用于编写和编辑脚本文件，工作区用于显示和管理变量，命令历史用于查看和管理执行过的命令。
第二章：MATLAB基本语法2.1 变量和数据类型在MATLAB中，变量可以通过简单的赋值来创建，并且不需要事先声明变量类型。
常见的数据类型包括数值类型（整数、浮点数）、字符类型和逻辑类型（布尔型）等。
MATLAB还提供了复数类型和矩阵类型，具有丰富的数值计算功能。
2.2 运算符和表达式MATLAB支持常见的数学运算符，如加减乘除、取余和乘方等。
此外，还提供了矩阵运算符和逻辑运算符，方便处理矩阵和逻辑表达式。
表达式可以由变量、常数和运算符组合而成，并且支持函数调用。
2.3 控制流程MATLAB提供了条件语句（if-else）、循环语句（for、while）和函数等控制流程结构，以实现不同的程序逻辑。
条件语句根据条件的真假执行不同的代码块，循环语句重复执行一段代码块，函数封装了一段可重复使用的代码。
第三章：MATLAB图形绘制3.1 二维图形绘制MATLAB提供了丰富的函数和工具箱，以绘制各种二维图形，如线图、散点图、柱状图和饼图等。
用户可以自定义图形样式、坐标轴刻度、图例和注释等，以满足不同的数据可视化需求。
3.2 三维图形绘制除了二维图形外，MATLAB还支持绘制三维图形，如曲面图和体积图等。
通过调整视角、设置颜色映射和光照效果，用户可以更直观地表达三维数据的特征和分布情况。
3.3 动态图形绘制MATLAB中的图形绘制功能不仅限于静态图形，还可用于生成动态图形。
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» EPS
??? Undefined variable or capitalized internal function EPS; Caps Lock may be on.
» eps
eps = 2.2204e-016
12
详细使用帮助
doc 以网页形式显示指定命令的帮助页
3.14159265358979
format + / format bank / format rat / format hex (详情查看联机帮助)
变量的存储
存储当前工作空间中的变量
save 将所有变量存入文件 matlab.mat（默认文件名） save 文件名 将所有变量存入指定文件 文件名.mat
以字母开头 后面可以跟 字母、数字 和 下划线 长度不超过 63个字符（6.5 版本以前为 19 个） 变量名 区分字母的 大小 写 变量名 尽量不与matlab关键词，常用函数等同名
Matlab 语句的通常形式
变量 = 表达式
表达式是用运算符将有关运算量连接起来的式子， 其结果被赋给赋值号“=”左边的变量
16 位有效数字。
i，j ：虚部单位，即 1
应尽量避免给系统预定义变量重新赋值！ 特殊变量 ans
Matlab 的输出
输出格式
Matlab 以双精度执行所有的运算，运算结果可以在 屏幕上输出，同时赋给指定变量；若无指定变量，则系 统会自动将结果赋给变量 “ans” Matlab 中数的输出格式可以通过 format 命令指定
定义矩阵：直接输入法
例：>> A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]
矩阵用方括号 “[ ]” 括起 矩阵同一行中的元素之间用 空格 或 逗号 分隔 矩阵行与行之间用 分号 分开 直接输入法中，分号可以用 回车 代替 例：
>> ：命令提示符，不用输入 回车 ：运行所输入的命令
多个元素的引用：冒号的特殊用法
a:b:c 产生一个由等差序列组成的向量； a 是首项，b 是公差，c 确定最后一项；若 b=1，则 b 可以省
略。
例：>> x=1:2:5
例：>> x=2:1:5
例：>> x=3:2:1
>> y=1:2:6
>> y=2:5
矩阵元素的引用
例：>> x(1:3) >> A(3,1:3)
矩阵的运算
1. 基本算术运算 MATLAB的基本算术运算有：＋(加)、－(减)、*(乘)、
/(右除)、\(左除)、^(乘方)。 注意:运算是在矩阵意义下进行的，单个数据的算术运 算只是一种特例。
矩阵的除法运算
• MATLAB提供了两种除法运算：左除（\）和右除 （/）。X = A\B是不需要计算逆矩阵而直接除运 算，而X = C/A是方程X*A = C的解(这时要求A的 列数=C的列数)，是先求逆再相乘。
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Matlab 数值运算
数学运算符
+ 加法 - 减法 * 乘法 / 和 \ 除法（右除和左除） ^ 幂运算
命令分隔符：逗号和分号
一行可以输入几个命令，用分号“;” 或逗号“,”隔开
Matlab 变量
分号和续行符的作用
若不想在屏幕上输出结果，可以在语句最后加分号 如果语句很长，可用续行符 “…”（三个点）续行 例：
例：>> help eig >> help help
• Help 窗 – 通过下拉 help 菜单访问 -- 选择 Matlab help or 工具栏 中选择 “？” – 选择查询的主题 – 在命令窗中键入 help 激活“帮助”的非交互版本
Matlab 查找命令
lookfor 按指定的关键词查询与之相关的命令
• MATLAB基本的语言环境提供了数以千计的计算函数，极 大的提高了用户的编程效率。如，一个fft函数即可完成对 指定数据的快速傅里叶变换，这一任务如果用C语言来编程 实现的话，至少要用几十条C语言才能完成。
2019/10/27
Application of Matlab Language
6
6
MATLAB编程语言的特点
给出一条命令，立即就可以得出该命令的结果
数值计算功能
Matlab以矩阵作为基本单位，但无需预先指定维数（动态定维）
按照IEEE的数值计算标准进行计算 提供十分丰富的数值计算函数，方便计算，提高效率 Matlab命令与数学中的符号、公式非常接近，可读性强，容易掌握
绘图功能
Matlab 提供了丰富的绘图命令，能实现一系列的可视化操作
例：>> lookfor eps
» lookfor eps
EPS Floating point relative accuracy. EPS returns the distance from 1.0 to the next largest floating point number. EPS is used as a default tolerance by PINV and RANK, as well as several other MATLAB functions.
Optimization Statistics
……
Matlab 的 Simulink 动态仿真集成环境
提供建立系统模型、选择仿真参数和数值算法、启动仿 真程序对该系统进行仿真、设置不同的输出方式来观察 仿真结果等功能
5
MATLAB编程语言的特点
MATLAB语言主要有以下几个特点：
• 语法规则简单。尤其内定的编程规则，与其他编程语言 （如C、Fortran等）相比更接近于常规数学表示。对于数组 变量的使用，不需类型声明，无需事先申请内存空间。
矩阵元素可以是任何数值表达式
例：>> x=[-1.3, sqrt(3), (1+2+3)*4/5]
大矩阵可以把小矩阵作为其元素
例：>> A=[A ; 11 12 13] 在原矩阵的下方加一行
矩阵元素的引用
单个元素的引用
例：>> A(2,3) 利用小括弧和元素所在的位置(下标)
x ( i ) ：向量 x 中的第 i 个元素 A ( i, j ) ：矩阵 A 中的第 i 行，第 j 列元素
A(i:j, m:n) 表示由矩阵 A 的第 i 到第 j 行和第 m 到第 n 列交叉线上的元素组成的子矩阵。
可利用冒号提取矩阵 的整行或整列。 例：>> A(1, :)
>> A(:, 1:3) >> A(:, :) >> A(:, [1 3])
一些生成特特殊殊矩阵矩的阵函数生成函数
zeros(m,n) 生成一个m行n列的零矩阵，m=n 时可简写为 zeros(n)
format 只改变变量的输出格式， 但不会影响变量的值！
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各种 format 格式
格式
解释
例
format format short
短格式（缺省显示格式），同short
3.1416
短格式（缺省显示格式），小数点后4位 3.1416
format long
长格式，小数点后14位
format short e 短格式e方式（科学计数格式）
7
• 把MATLAB界面窗口恢复为默认状态
菜单栏 工具栏
当前工 作目录
输入命令的 历史记录
捷径键
命令 提示符
当前工作空间 （内存浏览器）
命令窗口
命令（提示符处键入） Matlab 输出 Matlab提示符（>>）和光标 ( | )
M 联a机tl帮a助b帮助系统
help 显示指定命令的简短使用说明
提取一个矩阵的下三角部分
triu(A) rand(m,n)
提取一个矩阵的上三角部分 产生 0~1 之间均匀分布的随机矩阵 m=n 时简写为 rand(n)
randn(m,n) 产生均值为0，方差为1的标准正态分布随机矩阵 m=n 时简写为 rand(n)
magic, vander, pascal, hilb
Matlab 的特点与功能
Matlab 符号计算功能
Matlab 和著名的符号计算语言 Maple 相结合
Matlab 丰富的工具箱（toolbox）
根据专门领域中的特殊需要而设计的各种可选工具箱
Symbolic Math Signal process Control System
PDE
Image Process System Identification
ones(m,n) 生成一个m行n列的元素全为1的矩阵, m=n 时可写为 ones(n)
eye(m,n) diag(X) tril(A)
生成一个主对角线全为1的m行n列矩阵, m=n 时可简写为 eye(n)，即为 n 维单位矩阵
若X是矩阵，则diag(X)为X的主对角线向量 若X是向量，diag(X)产生以X为主对角线的对角矩阵
例：>> doc eig
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which 显示指定函数所在的目录
例：>> which eig
其它相关命令 cd、dir、more
Matlab 中的数值习惯上十进制，采用占64位内存的双精 度表示
3, -9, 0.4, 1.603e-12, 3.23e+20
Matlab 变量与常量
变量命名原则
MATLAB软件
Matlab: Matrix Laboratory 矩阵实验室