MATLAB简介及MATLAB的基本操作
Matlab用法简介
量对应元素的运算
x.*y=[x1*y1 x2*y2 x3*y3] (乘积) x./y=[x1/y1 x2/y2 x3/y3] (右除，右 边的y做分母) x.\y=[y1/x1 y2/x2 y3/x3] (左除，左 边的x做分母) x.^5=[x1^5 x2^5 x3^5] (乘幂) 2.^x=[2^x1 2^x2 2^x3] x.^y=[x1^y1 x2^y2 x3^y3]
左除“ \ ”：
求矩阵方程AX=B的解；（ A 、B的行要保持一致） 解为 X=A\B； 当A为方阵且可逆时有X=A\B=inv(A)*B；
右除“ / ”：
求矩阵方程XA=B的解 （A 、B的列要保持一致） 解为 X=B/A ， 当A为方阵且可逆时有X=B/A=B*inv(A)
矩阵的运算(左除和右除)
1. meshgrid指令：生成网格点
观察meshgrid指令的效果。 程序：
a=-3;b=3;c=-3;d=3;n=10; x=linspace(a,b,n); y=linspace(c,d,n); [X,Y]=meshgrid(x,y); plot(X,Y,'+')
观察结果
2. 计算函数值
3. 绘图指令
两个坐标系，用于绘制不同尺度的函数。
绘制平面曲线（线型、点形和颜色的控制）
plot(x,y,‘颜色＋线型＋点形’) plot(x,y,‘颜色＋线型＋点形’,x,y,‘颜 色＋线型＋点形’,… ) 句柄图形和 set 命令改变属性值，可套 用：
h=plot(x,y), set(h,‘属性’,属性值,‘属性’,属性值,…) 或plot(x,y,'属性','属性值')设置图形对象 的属性。
matlab软件简介
工作空间窗口
工作空间是MATLAB用于存储各种变量和结 果的内存空间。在该窗口中显示工作空间中所有 变量的名称、大小、字节数和变量类型说明，可 对变量进行观察、编辑、保存和删除。
命令历史记录窗口
在默认设置下，历史记录窗口中会自动保留自 安装起所有用过的命令的历史记录，并且还标明了 使用时间，从而方便用户查询。而且，通过双击命 令可进行历史命令的再运行。如果要清除这些历史 记录，可以选择Edit菜单中的Clear Command History命令。
已知:方程组:
输入命令: A=[1 1 -1;2 4 5;1 -3 -4] b=[12;6;10] X=A\b 输出 X= 5.4545 3.0909 -3.4545
x y z 12 2 x 4 y 5 z 6 x 3 y 4 z 10 1 1 A 2 4 1 3 12 b 6 10 1 5 4 x X y z
工作空间浏览
命令历史窗口主窗口是MATLAB的主要工作界面。 主窗口除了嵌入一些子窗口外，还主要包括 菜单栏和工具栏。
1．菜单栏
在MATLAB 6.5主窗口的菜单栏，共包含File、 Edit、View、Web、Window和Help 6个菜单项。
(1) File菜单项：File菜单项实现有关文件的操作。
Matlab的演示功能
demo
例: 计算级数
S=1+2+22+23+· +263= · ·
2
n 0
63
n
>> n=0:1:63;S=sum(2.^n) S = 1.8447e+019 , , , 例: 计算sin x 在 处的值 8 6 4 3
matlab的函数调用
MATLAB的函数调用1. 简介MATLAB（Matrix Laboratory）是一种用于算法开发、数据可视化和数值计算的高级技术计算语言和环境。
它提供了许多内置函数，可以方便地完成各种数学、统计和工程计算任务。
在MATLAB中，函数调用是实现特定功能的关键步骤之一。
本文将详细介绍MATLAB的函数调用以及它们的用法和特点。
2. 函数调用的基本语法在MATLAB中，函数调用通常遵循以下基本语法：output = function_name(input1, input2, ...)•output是函数调用的结果，也称为函数的返回值。
可以将其保存在一个变量中以供后续使用。
有些函数可能没有返回值，此时可以省略output。
•function_name是要调用的函数的名称。
•input1, input2, ...是传递给函数的输入参数。
输入参数的数量和类型取决于每个特定函数的要求。
3. 内置函数的调用MATLAB提供了许多内置函数，可以执行各种计算任务。
下面是一些常用的内置函数及其用法示例：3.1. sqrt()函数sqrt()函数用于计算给定数的平方根。
result = sqrt(16)结果：result = 43.2. sin()函数sin()函数用于计算给定角度的正弦值。
result = sin(pi/2)结果：result = 13.3. sum()函数sum()函数用于计算给定向量或矩阵的元素之和。
A = [1, 2, 3; 4, 5, 6];result = sum(A, 'all')结果：result = 213.4. plot()函数plot()函数用于绘制二维线条图。
x = 0:0.1:2*pi;y = sin(x);plot(x, y)结果：绘制出一个正弦曲线图。
4. 自定义函数的调用除了内置函数，MATLAB还允许用户自定义函数来满足特定的计算需求。
用户可以使用MATLAB语言来编写自己的函数，并在需要时进行调用。
Matlab简介 特点
Matlab 的版本
• • • • • • • • • • • 1984年，Matlab 1.0 （DOS版，182K，20多个函数） 1992年，Matlab 4.0 （93年推出Windows版，加入 simulink） 1994年，Matlab 4.2（得到广泛重视和应用） 1999年，Matlab 5.3（真正实现32位运算） 2002年，Matlab 6.5（采用JIT加速器） 2004年，Matlab 7.0 2005年，Matlab 7.1 2006年，Matlab R2006a，R2006b 2007年，Matlab R2007a，R2007b 2008年，Matlab R2008a，R2008b 2009年，Matlab R2009a，R2009b
第07周
Matlab 一、简介 二、基本操作 三、实数 四、复数 五、基本数学函数
一、Matlab简介
• Matlab: Matrix Laboratry 矩阵实验室 • Matlab是一种广泛应用于工程计算及数值分析领 域的新型高级语言，功能强大，简单易学，编程 效率高，深受广大科技工作者的欢迎。自 1984 年推向市场以来，历经二十多年的发展与竞争， 现已成为国际公认的最优秀的工程应用开发环境。 • 在欧美各高等院校，Matlab 已经成为线性代数、 数值分析、数理统计、自动控制理论、数字信号 处理、时间序列分析、动态系统仿真、图像处理 等课程的基本教学工具，已成为大学生必须掌握 的基本技能之一。
四、复数
复数单位：
i = j = −1
z2=5-6*j
复数的输入： z1=3+4*i
Matlab中复数运算不需要特殊处理， Matlab中复数运算不需要特殊处理， 可以直接进行，如： z1 + z 2 ， z1 − z 2 z1* z 2 ， z1/ z 2 z1^ 3
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。
Matlab的使用matlab
8 12 16
5 10 15 20
⑵
while
while 一般用于不能确定循环次数的情况.
例 求积不超过100000的阶乘.
程序如下:
n 1; while prod(1:n)<100000 n n+1; a prod(1:n);
end a a/n,n n-1
运行结果 n
8,n! 40320.
roots( p),得根为
3.5616, 0.5616.
表1 基本函数及功能表 函数名 Max Min Mean Median Std 功 能
求向量或矩阵列的最大值 求向量或矩阵列的最小值 求向量或矩阵列的平均值 求向量或矩阵列的中间值 求标准差
Sum
Cov
求和
求协方差
函数名 Cumprod Cumtrapz Gradient
功 累计积
能
累计数值积分 求数值偏导数
4.曲线拟合 曲线拟合是数据分析中的一项重要内容. 下面的例子 说明对已知的数据如何使用曲线拟合的方法. 例 使用3次多项式来拟合5个数据点
1,5.5 , 2,43.1 , 3,128 , 4,290.7 5,498.4 .
在Matlab下分别执行命令, 并得到曲线
⑶ if 基本格式
if 逻辑表达式1
语句体1
elseif 逻辑表达式2
语句体2 …
else
语句体
end
例 看下面一段程序
clear for k=1:6 for m = 1:k for n = 1:k if m == n a(m,n) = 2; elseif abs(m-n) == 2 a(m,n) = 1;
和右乘的差别, 因而求解矩阵方程的命令也是不相同的. 对矩阵方程 Ax b,求解命令为 x A \ b. 而对矩阵方 程 xA b, 则求解命令为 x A / b.
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。
数学软件matlab的介绍与使用方法
天津大学机械工程学院力学系
３．绘图功能与计算结果的可视化
具有高层绘图功能——两维、三维绘图 两维、 • 具有高层绘图功能 两维
• 具有底层绘图功能 具有底层绘图功能——句柄绘图 句柄绘图 • 使用 使用plot函数可随时将计算结果可视化 函数可随时将计算结果可视化
天津大学机械工程学院力学系
天津大学机械工程学院力学系
天津大学机械工程学院力学系
2012-4-8
30
MATLAB 7用户界面 用户界面
MATLAB 7的路径搜索
（1）MATLAB 7的当前目录
在命令窗口中输入cd命令，并按Enter键确 认，即显示有当前MATLAB 7工作所在目录 。
>> cd C:\MATLAB701\work >>
2012-4-8
MATLAB 7用户界面 用户界面
（4）当前路径窗口
在默认设置下，当前路 径窗口自动显示于 MATLAB界面左侧，用 户也可以选择Desktop| Current Directory命令 调出或隐藏该命令窗口 。 当前路径窗口显示着当 前用户工作所在的路径
天津大学机械工程学院力学系
2012-4-8
科学计算工具软件
第一讲 简介、 第一讲 MATLAB 7简介、基本使用方法和 简介 基本使用方法和 数值向量及 数值向量及数组
天津大学机械工程学院
科学计算工具软件
天津大学机械工程学院力学系
4M之间的侧重 之间的侧重
在国际上30几个数学类科技应用软件中 在国际上 几个数学类科技应用软件中 ： MATLAB在数值计算方面独占鳌头 在数值计算方面独占鳌头 Mathematica和Maple则分居符号计算软 和 则分居符号计算软 件的前两名 Mathcad因其提供计算、图形、文字处 因其提供计算、 因其提供计算 图形、 理的统一环境而深受中学生欢迎
MATLAB基本操作
MATLAB基本操作及例题（2014.5 兰交大萌芽）在MATLAB中，常见操作就是命令窗口（The Command Window）和Simulink 仿真窗口。
对应上面两种的文件格式分别为-m文件和-mdl文件。
1.MATLAB基本操作安装MATLAB，打开可看到主页面。
可以在desktop中调整窗口。
点击可以选择窗口我们可以用m-文件编辑窗口来产生新的m-文件，或者编辑已经存在的m-文件。
在MATLAB主界面上选择菜单“File/New/M-file”就打开了一个新的m-文件编辑窗口；选择菜单“File/Open”就可以打开一个已经存在的m-文件，并且可以在这个窗口中编辑这个m-文件。
点击新建-m文件或点击已有的-m文件出现以下窗口双击打开编辑-m文件，（这样可以整体运行，若有错误，方便检测；完成后存储比较方便）1.打开-m文件编辑窗口，2.开始编程。
（当然，必须掌握MATLAB语言，若不懂，英语好的人可以在help 查看例子）完成后，3.得到结果点击运行或点击debug中的run7.若有错误，系统会有说明。
（和C 语言一样，是语法错误，不出功能错误）然后了，我们可以返回，纠错后再运行网络是学习的另一种途径，上网查找资料并学习者必将成为有用的人，也希望在网络留下你的贡献。
同时向大家推荐 薛定宇老前辈的《控制系统仿真与计算机辅助设计（CAD ）》2.基本例题解法简介和C 语言一样滴，大多数题解法有几种，不唯一。
以下我就简介几个简单算法。
1 用MATLAB 可以识别的格式输入下面两个矩阵12332357135732391894A ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦144367823355422675342189543i i B i +⎡⎤⎢⎥+⎢⎥=⎢⎥+⎢⎥⎣⎦再求出它们的乘积矩阵C ，并将C 矩阵的右下角2×3子矩阵赋给D 矩阵。
赋值完成后，调用相应的命令查看MATLAB 工作空间的占用情况。
matlab使用说明书
（7）选择输出格式
输出格式是指数据显示的格式，MATLAB 提供 format 命令可以控制结果矩阵的显示，而 不影响结果矩阵的计算和存储。所有计算都是以双精度方式完成的。 （1） 如果矩阵的所有元素都是整数，则矩阵以不带小数点的格式显示。 如输入：
x [1
则显示：
0
1]
x -1 0 1
（2） 如果矩阵中至少有一个元素不是整数， 则有多种输出格式。 常见格式有以下四 种： ① format short（短格式,也是系统默认格式） ② format short e（短格式科学表示） ③ format long（长格式） ④ format long e（长格式科学表示） 如：
[mag, phase] bode(num, den, W)
其中变量 num、den 表示系统传递函数分子和分母，W 表பைடு நூலகம்指定频段，mag 为计算幅值， phase 为计算相角。
（4）语句以“％”开始和以分号“； ”结束的特殊效用
在 MATLAB 中以 “％” 开始的程序行， 表示注解和说明。 符号 “％” 类似于 C++中的 “//” 。 这些注解和说明是不执行的。这就是说，在 MATLAB 程序行中，出现“％”以后的一切内容 都是可以忽略的。 分号用来取消打印， 如果语句最后一个符号是分号， 则打印被取消， 但是命令仍在执行， 而结果不再在命令窗口或其它窗口中显示。 这一点在 M 文件中大量采用， 以抑制不必要的信 息显示。
（6）常数与算术运算符
MATLAB 采用人们习惯使用的十进制数。如： 3 –99 0.0001 9.6397238 1.60210 e 20 -3.14159i 3e5i 6.62252 e23 2i 其中