matlab基本使用方法
MATLAB 软件使用简介

MATLAB 软件使用简介MATLAB 是一个功能强大的常用数学软件, 它不但可以解决数学中的数值计算问题,还可以解决符号演算问题, 并且能够方便地绘出各种函数图形。
MATLAB自1984年由美国的MathWorks公司推向市场以来,历经十几年的发展和竞争,现已成为国际最优秀的科技应用软件之一。
这里主要以适用于Windows操作系统的MATLAB5。
3版本向读者介绍MATLAB的使用命令和内容。
一、MATLAB 的进入/退出MATLAB 的安装成功后, 系统会在Windows【开始】菜单的【程序】子菜单中加入启动MATLAB命令的图标, 用鼠标单击它就可以启动MATLAB系统,见图2。
1。
图2.1 启动MATLAB启动MATLAB后, 屏幕上出现MATLAB命令窗口:图2.2 MATLAB命令窗口图2.2的空白区域是MATLAB 的工作区(命令输入区), 在此可输入和执行命令。
退出MATLAB系统像关闭Word文件一样,只要用鼠标点击MATLAB系统集成界面右上角的关闭按钮即可.二、 MATLAB 操作的注意事项●在MATLAB工作区输入MATLAB命令后,还须按下Enter键, MATLAB才能执行你输入的MATLAB命令,否则MATLAB不执行你的命令。
●MATLAB 是区分字母大小写的。
●一般,每输入一个命令并按下Enter键,计算机就会显示此次输入的执行结果。
(以下用↙表示回车).如果用户不想计算机显示此次输入的结果,只要在所输入命令的后面再加上一个分号“;”即可以达到目的。
如:x= 2 + 3↙ x=5x = 2 + 3 ; ↙不显示结果5●在MATLAB工作区如果一个表达式一行写不下,可以用在此行结尾处键入三个英文句号的方法达到换行的目的.如:q=5^6+sin(pi)+exp(3)+(1+2+3+4+5)/sin(x)…—5x+1/2-567/(x+y)●MATLAB 可以输入字母、汉字,但是标点符号必须在英文状态下书写。
MATLAB语言的基本使用方法

MATLAB语⾔的基本使⽤⽅法实验⼀ MATLAB 语⾔的基本使⽤⽅法1. 实验⽬的1) 了解MATLAB 程序设计语⾔的基本特点,熟悉MATLAB 软件运⾏环境。
2) 掌握创建、保存、打开⽂件及数据的⽅法,掌握设置⽂件路径的⽅法。
3) 掌握变量、函数等有关概念,具备初步的将⼀般数学问题转化为对应计算机模型并进⾏处理的能⼒。
2. MATLAB 基础知识2.1 MATLAB 程序设计语⾔简介MATLAB ,Matrix Laboratory 的缩写,是由MathWorks 公司开发的⼀套⽤于科学⼯程计算的可视化⾼性能语⾔,具有强⼤的矩阵运算能⼒。
与⼤家常⽤的Fortran 和C 等⾼级语⾔相⽐,MATLAB 的语法规则更简单,更贴近⼈的思维⽅式,被称之为“草稿纸式的语⾔”。
MATLAB 软件主要由主包、仿真系统(simulink )和⼯具箱(toolbox )三⼤部分组成。
2.2. MATLAB 界⾯简介下⾯我们主要对MATLAB 基本界⾯进⾏介绍。
如图 1-1所⽰,命令窗⼝包含标题栏、菜单栏、⼯具栏、命令⾏区、状态栏、垂直和⽔平波动条等区域。
标题栏菜单栏⼯具栏命令⾏区状态栏垂直和⽔平滚动条图 1-1 MATLAB 基本界⾯——命令窗⼝1) 菜单栏菜单栏中包括File 、Edit 、View 、Web 、Window 和Help 六个菜单项。
这⾥着重介绍File 项。
File 项是数据输⼊/输出的接⼝,包括10个⼦项,这⾥重点介绍其中的5个⼦项:New: 新建⽂件项。
有四个选择: M File(.M ,⽂本格式的MATLAB 程序⽂件,可以直接通过⽂件名的⽅式在MATLAB 环境下解释运⾏); Figure(图形);Model(仿真模型⽂件)和GUI(可视化界⾯⽂件)。
Open: 打开所有MATLAB⽀持的⽂件格式,系统将⾃动识别并采⽤相应的程序对⽂件进⾏处理。
例如, 打开⼀个.m⽂件,系统将⾃动打开M⽂件编辑器对它进⾏编辑。
实验1Matlab的基本使用方法

7
path(path,’d:\mydir’)。用这种方法设置的目录信息只在当前环境中有效,一旦 Matlab 重新启 动,以前的设置就无效。
等于)
1
2) 逻辑运算:&(与)、|(或)、~(非)(非零元素都表示为真) 关系函数和逻辑函数:
函数
功能
函数
功能
all(x)
检查 x 是否全为 1
any(x)
检查 x 是否有不为零的元素
find(x)
找出非零元素的位置标识
isempty(x) 检查 x 是否为空阵
isinf(x)
检查 x 是否为无穷大
Your variables are:
RXYZtxyz
>> whos
Name
Size
Bytes Class
R
31x31
7688 double array
X
31x31
7688 double array
Y
31x31
7688 double array
Z
31x31
7688 double array
t
1x501
(11) 帮助.
3、实验指导 Matlab 是美国 Mathworks 公司推出的一套高性能的数值分析和计算软件,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 题分析计算和程序设计的工具。
Matlab 语言可以被认为是一种解释性语言,用户可以在 Matlab 的工作空间中输入一个 指令,也可以在编辑器中编写应用程序,应用程序执行时,Matlab 软件对其中的命令和函 数进行翻译,然后在 Matlab 环境中对它进行处理,最后返回结果。 (1)数值、变量和表达式
MATLAB的基本使用教程

MATLAB的基本使用教程MATLAB是一种强大的数学计算软件,广泛应用于科学、工程和技术领域。
它提供了丰富的功能和工具,能够快速、有效地处理和分析各种数学问题。
本文将介绍MATLAB的基本使用方法,帮助初学者快速入门。
一、MATLAB的安装与启动1、下载和安装MATLAB软件:在MathWorks官方网站上下载适合自己操作系统的MATLAB软件,并根据安装提示进行安装。
安装完成后,会生成一个MATLAB的启动图标。
2、启动MATLAB:双击MATLAB的启动图标,或者在命令行中输入"matlab"命令,即可启动MATLAB。
二、MATLAB的基本操作1、工作环境:MATLAB提供了一个强大的集成开发环境(IDE),可以在其中编写和运行代码。
在MATLAB的界面中,包括主窗口、命令窗口、变量窗口、编辑器等。
2、命令窗口:在命令窗口中可以输入和执行MATLAB命令。
可以直接在命令窗口中输入简单的计算,例如输入"2+3"并按下回车键,即可输出计算结果。
3、脚本文件:MATLAB可以编写和运行脚本文件,将一系列命令组织起来,并按顺序执行。
在编辑器中编写MATLAB代码,并将文件保存为.m扩展名的脚本文件。
然后在命令窗口中输入脚本文件的文件名(不带扩展名),按下回车键即可执行脚本文件中的代码。
4、变量和赋值:在MATLAB中,可以创建和操作各种类型的变量。
例如,可以使用"="符号将一个值赋给一个变量,例如"A=5"。
在后续的计算和分析中,可以使用这个变量,例如输入"B=A+3",结果B 将被赋值为8。
5、矩阵和向量:MATLAB中的基本数据结构是矩阵和向量。
可以使用方括号[]来创建矩阵和向量,并使用逗号或空格来分隔不同的元素。
例如,"[1,2,3]"表示一个包含3个元素的行向量。
6、矩阵运算:MATLAB提供了丰富的矩阵运算符和函数,可以对矩阵进行各种运算。
MATLAB教程及实训

MATLAB教程及实训MATLAB是一种强大的计算机软件,主要用于数值计算、数据分析和可视化,广泛应用于科学、工程和金融领域。
以下是一个针对初学者的MATLAB教程及实训,旨在帮助读者快速入门并掌握基本的MATLAB使用技巧。
第一部分:MATLAB基础1.MATLAB的安装与启动2.MATLAB命令行介绍MATLAB的命令行界面,包括如何输入和执行MATLAB命令以及查看命令的输出结果。
3.MATLAB的基本数据类型介绍MATLAB中常用的数据类型,包括标量、向量、矩阵和字符串等,并讲解如何创建和操作这些数据类型。
4.数学运算介绍如何在MATLAB中进行基本的数学运算,包括加减乘除、指数运算和三角函数等,并讲解MATLAB提供的数学函数。
5.逻辑运算和控制流程介绍如何在MATLAB中进行逻辑运算和比较运算,以及如何使用条件语句、循环语句和逻辑判断语句来控制程序的流程。
第二部分:MATLAB数据处理与分析1.数据导入和导出介绍如何使用MATLAB读取和写入各种格式的数据文件,包括文本文件、Excel文件和MAT文件等,并讲解如何处理和转换数据。
2.数据可视化介绍如何使用MATLAB绘制各种类型的图表,包括折线图、散点图、柱状图和饼图等,并讲解如何设置图表的样式和属性。
3.数据统计和分析介绍如何使用MATLAB进行常见的数据统计和分析,包括均值、方差、相关系数和回归分析等,并讲解如何使用MATLAB的统计工具箱进行高级数据分析。
第三部分:MATLAB编程与应用实例1.MATLAB编程基础介绍如何使用MATLAB编写脚本和函数,包括变量的定义和赋值、条件语句和循环语句的使用,并讲解MATLAB的函数库和程序调试技巧。
2.MATLAB的应用实例介绍几个典型的MATLAB应用实例,包括信号处理、图像处理和机器学习等领域,通过实际案例演示如何使用MATLAB解决实际问题。
3.MATLAB与其他工具的集成介绍如何将MATLAB与其他科学计算和数据处理工具集成,包括Python、R和Excel等,并讲解如何使用MATLAB的接口进行数据交互和共享。
MATLAB教程

sqrt(x):开平方
real(z):复数z的实部
imag(z):复数z的虚部
conj(z):复数z的共轭复数
round(x):四舍五入至最近整数
fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数
floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数
ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数
y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);
若要显示变数y的值,直接键入y即可:
>>y
y =-0.0045
在上例中,sin是正弦函数,exp是指数函数,这些都是MATLAB常用到的数学函数。
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:
小整理:MATLAB常用的基本数学函数
abs(x):纯量的绝对值或向量的长度
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):
x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵
for i = 1:6,
x(i) = 1/i;
end
在上例中,矩阵x最初是一个16的零矩阵,在for圈中,变数i的值依次是1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。我们可用分数来显示此数列:
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:
x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10,
z =
7.5000
若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:
z = 10*sin(pi/3)* ...
sin(pi/3);
若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:
matlab教程ppt(完整版)

控制流语句
使用条件语句(如if-else)和 循环语句(如for)来控制程序 流程。
变量定义
使用赋值语句定义变量,例如 `a = 5`。
矩阵运算
使用矩阵进行数学运算,如加 法、减法、乘法和除法等。
函数编写
创建自定义函数来执行特定任 务。
02
MATLAB编程语言基础
变量与数据类型
变量命名规则
数据类型转换
编辑器是一个文本编辑器 ,用于编写和编辑 MATLAB脚本和函数。
工具箱窗口提供了一系列 用于特定任务的工具和功 能,如数据可视化、信号 处理等。
工作空间窗口显示当前工 作区中的变量,可以查看 和修改变量的值。
MATLAB基本操作
数据类型
MATLAB支持多种数据类型, 如数值型、字符型和逻辑型等 。
04
MATLAB数值计算
数值计算基础
01
02
03
数值类型
介绍MATLAB中的数值类 型,包括双精度、单精度 、复数等。
变量赋值
讲解如何给变量赋值,包 括标量、向量和矩阵。
运算符
介绍基本的算术运算符、 关系运算符和逻辑运算符 及其优先级。
数值计算函数
数学函数
列举常用的数学函数,如 三角函数、指数函数、对 数函数等。
矩阵的函数运算
总结词:MATLAB提供了许多内置函 数,可以对矩阵进行各种复杂的运算
。
详细描述
矩阵求逆:使用 `inv` 函数求矩阵的 逆。
特征值和特征向量:使用 `eig` 函数 计算矩阵的特征值和特征向量。
行列式值:使用 `det` 函数计算矩阵 的行列式值。
矩阵分解:使用 `factor` 和 `expm` 等函数对矩阵进行分解和计算指数。
MATLAB中常用函数的使用方法解析

MATLAB中常用函数的使用方法解析一、简介MATLAB(Matrix Laboratory)是一款用于数值计算和科学研究的高级编程语言和环境,它提供了许多强大的函数和工具包,方便用户进行数据处理、可视化、建模和仿真等工作。
在本文中,我们将解析一些在MATLAB中常用的函数,让读者掌握它们的基本使用方法。
二、矩阵运算函数1. abs函数:用于计算矩阵中各元素的绝对值。
2. inv函数:用于求矩阵的逆矩阵。
3. det函数:用于计算矩阵的行列式。
4. rank函数:用于计算矩阵的秩。
5. svd函数:用于进行奇异值分解,将矩阵分解为三个矩阵相乘的形式。
6. eig函数:用于计算方阵的特征值和特征向量。
7. trace函数:用于计算矩阵的迹,即矩阵对角线上元素的和。
三、向量操作函数1. dot函数:用于计算两个向量的点积。
2. cross函数:用于计算两个三维向量的叉积。
3. norm函数:用于计算向量的模。
4. angle函数:用于计算两个向量之间的夹角。
5. linspace函数:用于生成一维等差数列。
四、数学函数1. sin函数:计算给定角度的正弦值。
2. cos函数:计算给定角度的余弦值。
3. tan函数:计算给定角度的正切值。
4. exp函数:计算给定数的指数值。
5. log函数:计算给定数的自然对数。
6. sqrt函数:计算给定数的平方根。
7. power函数:计算给定数的幂。
五、数据统计函数1. mean函数:计算矩阵或向量的均值。
2. median函数:计算矩阵或向量的中位数。
3. std函数:计算矩阵或向量的标准差。
4. var函数:计算矩阵或向量的方差。
5. cov函数:计算矩阵或向量的协方差。
六、数据处理函数1. sort函数:对矩阵或向量进行排序。
2. unique函数:去除矩阵或向量中的重复元素。
3. reshape函数:改变矩阵的形状。
4. repmat函数:将矩阵或向量进行复制扩展。
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1-1、基本运算与函数在MATLAB下进行基本数学运算,只需将运算式直接打入提示号(>>)之後,并按入Enter键即可。
例如:>> (5*2+1.3-0.8)*10/25ans =4.2000MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans,代表MATLAB运算後的答案(Answer)并显示其数值於萤幕上。
小提示: ">>"是MATLAB的提示符号(Prompt),但在PC中文视窗系统下,由於编码方式不同,此提示符号常会消失不见,但这并不会影响到MATLAB的运算结果。
我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25x = 42此时MATLAB会直接显示x的值。
由上例可知,MATLAB认识所有一般常用到的加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)的数学运算符号,以及幂次运算(^)。
小提示: MATLAB将所有变数均存成double的形式,所以不需经过变数宣告(Variable declaration)。
MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收,而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用,使用者可专心致力於撰写程式,而不必被软体枝节问题所干扰。
若不想让MATLAB每次都显示运算结果,只需在运算式最後加上分号(;)即可,如下例:y = sin(10)*exp(-0.3*4^2);若要显示变数y的值,直接键入y即可:>>yy =-0.0045在上例中,sin是正弦函数,exp是指数函数,这些都是MATLAB常用到的数学函数。
下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数:小整理:MATLAB常用的基本数学函数abs(x):纯量的绝对值或向量的长度angle(z):复数z的相角(Phase angle)sqrt(x):开平方real(z):复数z的实部imag(z):复数z的虚部conj(z):复数z的共轭复数round(x):四舍五入至最近整数fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数rat(x):将实数x化为分数表示rats(x):将实数x化为多项分数展开sign(x):符号函数 (Signum function)。
当x<0时,sign(x)=-1;当x=0时,sign(x)=0;当x>0时,sign(x)=1。
> 小整理:MATLAB常用的三角函数sin(x):正弦函数cos(x):馀弦函数tan(x):正切函数asin(x):反正弦函数acos(x):反馀弦函数atan(x):反正切函数atan2(x,y):四象限的反正切函数sinh(x):超越正弦函数cosh(x):超越馀弦函数tanh(x):超越正切函数asinh(x):反超越正弦函数acosh(x):反超越馀弦函数atanh(x):反超越正切函数变数也可用来存放向量或矩阵,并进行各种运算,如下例的列向量(Row vector)运算:x = [1 3 5 2];y = 2*x+1y = 3 7 11 5小提示:变数命名的规则1.第一个字母必须是英文字母2.字母间不可留空格3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母我们可以随意更改、增加或删除向量的元素:y(3) = 2 % 更改第三个元素y =3 7 2 5y(6) = 10 % 加入第六个元素y = 3 7 2 5 0 10y(4) = [] % 删除第四个元素,y = 3 7 2 0 10在上例中,MATLAB会忽略所有在百分比符号(%)之後的文字,因此百分比之後的文字均可视为程式的注解(Comments)。
MATLAB亦可取出向量的一个元素或一部份来做运算:x(2)*3+y(4) % 取出x的第二个元素和y的第四个元素来做运算ans = 9y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算ans = 6 1 -1在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量若对MATLAB函数用法有疑问,可随时使用help来寻求线上支援(on-line help):help linspace小整理:MATLAB的查询命令help:用来查询已知命令的用法。
例如已知inv是用来计算反矩阵,键入help inv即可得知有关inv命令的用法。
(键入help help则显示help的用法,请试看看!) lookfor:用来寻找未知的命令。
例如要寻找计算反矩阵的命令,可键入 lookfor inverse,MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。
找到所需的命令後,即可用help进一步找出其用法。
(lookfor事实上是对所有在搜寻路径下的M档案进行关键字对第一注解行的比对,详见後叙。
)将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector):z = x'z = 4.00005.20006.40007.600010.0000不论是行向量或列向量,我们均可用相同的函数找出其元素个数、最大值、最小值等:length(z) % z的元素个数ans = 6max(z) % z的最大值ans = 10min(z) % z的最小值ans = 4小整理:适用於向量的常用函数有:min(x): 向量x的元素的最小值max(x): 向量x的元素的最大值mean(x): 向量x的元素的平均值median(x): 向量x的元素的中位数std(x): 向量x的元素的标准差diff(x): 向量x的相邻元素的差sort(x): 对向量x的元素进行排序(Sorting)length(x): 向量x的元素个数norm(x): 向量x的欧氏(Euclidean)长度sum(x): 向量x的元素总和prod(x): 向量x的元素总乘积cumsum(x): 向量x的累计元素总和cumprod(x): 向量x的累计元素总乘积dot(x, y): 向量x和y的内积cross(x, y): 向量x和y的外积(大部份的向量函数也可适用於矩阵,详见下述。
)若要输入矩阵,则必须在每一列结尾加上分号(;),如下例:A = [1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12];A =1 2 3 45 6 7 89 10 11 12同样地,我们可以对矩阵进行各种处理:A(2,3) = 5 % 改变位於第二列,第三行的元素值A =1 2 3 45 6 5 89 10 11 12B = A(2,1:3) % 取出部份矩阵BB = 5 6 5A = [A B'] % 将B转置後以行向量并入AA =1 2 3 4 55 6 5 8 6A(:, 2) = [] % 删除第二行(:代表所有列)A =1 3 4 55 5 8 69 11 12 5A = [A; 4 3 2 1] % 加入第四列A =1 3 4 55 5 8 69 11 12 54 3 2 1A([1 4], :) = [] % 删除第一和第四列(:代表所有行)A =5 5 8 69 11 12 5这几种矩阵处理的方式可以相互叠代运用,产生各种意想不到的效果,就看各位的巧思和创意。
小提示:在MATLAB的内部资料结构中,每一个矩阵都是一个以行为主(Column-oriented )的阵列(Array)因此对於矩阵元素的存取,我们可用一维或二维的索引(Index)来定址。
举例来说,在上述矩阵A中,位於第二列、第三行的元素可写为A(2,3) (二维索引)或A(6)(一维索引,即将所有直行进行堆叠後的第六个元素)。
此外,若要重新安排矩阵的形状,可用reshape命令:B = reshape(A, 4, 2) % 4是新矩阵的列数,2是新矩阵的行数B =5 89 125 611 5小提示: A(:)就是将矩阵A每一列堆叠起来,成为一个行向量,而这也是MATLAB变数的内部储存方式。
以前例而言,reshape(A, 8, 1)和A(:)同样都会产生一个8x1的矩阵。
MATLAB可在同时执行数个命令,只要以逗号或分号将命令隔开:x = sin(pi/3); y = x^2; z = y*10,z =7.5000若一个数学运算是太长,可用三个句点将其延伸到下一行:z = 10*sin(pi/3)* ...sin(pi/3);若要检视现存於工作空间(Workspace)的变数,可键入who:whoYour variables are:testfile x这些是由使用者定义的变数。
若要知道这些变数的详细资料,可键入:whosName Size Bytes ClassA 2x4 64 double arrayB 4x2 64 double arrayans 1x1 8 double arrayx 1x1 8 double arrayy 1x1 8 double arrayz 1x1 8 double arrayGrand total is 20 elements using 160 bytes使用clear可以删除工作空间的变数:clear AA??? Undefined function or variable 'A'.另外MATLAB有些永久常数(Permanent constants),虽然在工作空间中看不到,但使用者可直接取用,例如:pians = 3.1416下表即为MATLAB常用到的永久常数。
小整理:MATLAB的永久常数 i或j:基本虚数单位eps:系统的浮点(Floating-point)精确度inf:无限大,例如1/0 nan或NaN:非数值(Not a number),例如0/0pi:圆周率 p(= 3.1415926...)realmax:系统所能表示的最大数值realmin:系统所能表示的最小数值nargin: 函数的输入引数个数nargin: 函数的输出引数个数1-2、重复命令最简单的重复命令是for?圈(for-loop),其基本形式为:for 变数 = 矩阵;运算式;end其中变数的值会被依次设定为矩阵的每一行,来执行介於for和end之间的运算式。
因此,若无意外情况,运算式执行的次数会等於矩阵的行数。
举例来说,下列命令会产生一个长度为6的调和数列(Harmonic sequence):x = zeros(1,6); % x是一个16的零矩阵for i = 1:6,x(i) = 1/i;end在上例中,矩阵x最初是一个16的零矩阵,在for?圈中,变数i的值依次是1到6,因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。