MATLAB 基础及其应用

1、Matlab及其应用Matlab及其应用11 课程内容简介MATLAB基础基于matlab的数值分析绘制图形符号计算动态系统仿真：Simulink基础与其它程序交互:转换为c、编译、实时控制最优化方法Matlab及其应用22 Matlab的学习方法必须做大量的练习，熟悉其中的函数联系和自己的课题相关，深刻的体会多看帮助文件，又一本好的参考书会提问题，寻求大家的帮助记住：Matlab可以做很多事情Matlab及其应用3学会Matlab将改变你的一生网络对你的改变将远远的超过一台独立的计算机Matlab及其应用4OK, Now beginMatlab及其应用5MATLAB 基础及其应用第一讲 MA

2、TLAB基础哈尔滨工业大学动力工程控制与仿真研究所 概述 MATLAB基本使用 MATLAB的基本矩阵分析 矩阵操作 流程控制Matlab及其应用6一、概述MATLAB是一种交互式的以矩阵为基础的系统计算平台,它用于科学和工程的计算与可视化。它的优点在于快速开发计算方法，而不在于计算速度。Matlab及其应用71.1 MATLAB的出现 70年代中期，Cleve Moler和他的同事开发了LINPACK和EISPACK的Fortran子程序库 70年代末期，Cleve Moler 在新墨西哥大学给学生开线性代数，为学生编写了接口程序，这程序取名为MATLAB，即MATrix LABorator

3、y1983年春天，工程师John Little与Moler、Steve Bangert一起开发了第二代专业版MATLAB1984年，MathWorks公司成立，MATLAB正是推向市场。Matlab及其应用81.2 学习Matlab的基本原因不希望学生在编程上化太多时间，课程目的不是学习编程社会化的运行带来的好处：合理利用可以节约大量的时间为什么相同的时间别人比自己做出了更多的事情：硕士论文调查结果面向对象的思想带来巨大的好处紧密结合科学的前沿From BBS:博士论文=Matlab+word Matlab及其应用91.3 Matlab的版本演化Matlab 1.0Pc matlab-matl

4、ab 386Matlab3.5+simulinkMatlab 4.0：simlink内嵌Matlab 5.0 :全面的面向对象Matlab 5.15.3Matlab 6.0Matlab 6.5：购并了MATRIXxMatlab 7.0:2004Matlab及其应用101.4 MATLAB特点高度适应性、开放性：MATLAB的工具箱可以任意增减，任何人可以自己生成MATLAB工具箱可扩充性： MATLAB的函数大多为ASCII文件，可以直接编辑、修改基于矩阵运算的工作平台。多版本：windows/unix/dos/Macintosh极多的工具箱。Matlab及其应用111.5 Matlab能做什

5、么基本的数据处理优化和解方程动态过程仿真：实时的和非实时的数据来源：Excel、数据库、A/D等等嵌入式的控制：Pc/104和DSP神经元网络、小波分析、GA等等虚拟现实仿真Matlab及其应用12Matlab产品家族Matlab扩展支持在matlab中队系统的实施和开发。工具箱：专用的函数库，解决特定领域的问题。Simulink非线性系统仿真Blockset是专门为simulink建立的模块。Matlab及其应用13Matlab是所有系统工具的基础Matlab及其应用14设计自动化工具Matlab及其应用15一般用途工具Matlab及其应用16信号和图像处理Matlab及其应用17控制系统设

6、计和分析Matlab及其应用181.6 网络资源USENET新闻组MATLAB的新闻组是comp.soft-sys.MATLAB。浏览器指向http:/ http:/网络上的工具箱http:/ http:/ 与MATLAB相似的软件Mathmatica 数学计算功能。复杂符号计算，主要在理论界Mathcad 数学文字软件。直接写出报告Maple 符号计算功能强大SciLab 免费的matlab科隆体仿真软件：MATRIXx、VisSim等等Matlab及其应用20二、MATLAB基础使用2.1 MATLAB安装启动 Matlab的安装定制安装关于Java的问题:XP系统必须安装虚拟机安装pdf

7、文件Matlab启动自动批处理 startup.m matlabrc.mMatlab及其应用212.2 Matlab菜单的含义多窗口界面Matlab的设置快速启动版本控制图形粘贴设置字体的改变Matlab及其应用222.3帮助的使用 help 命令：已知命令不知道用法lookfor命令：知道命令的关键词Matlab Help:命令查找，索引，说明书Demo有效的利用帮助Matlab及其应用232.3.1 怎样获得详尽的帮助信息首先是MATLAB窗口中的help命令，它最常用、最快，往往也是最有效的。给出关键字就能找到相应的说明。Help命令简单易用，但是它要求准确给出关键字，如果记忆不准，就很

8、难找到。这时就应该用第二种方案。Help Desk：这是MATLAB的HTML格式的帮助文档，有着很好的组织。可以在命令行键入helpdesk，进入“Matlab Help Desk”。Help Desk的搜索可以使用不完全关键字，这样即使遇到记忆模糊的情况也可以很快查到。前面两种方法所得到的帮助信息常常是不够细致的，需要用第三种途径来补充，这就是电子版的使用手册。MATLAB里包含了大量关于MATLAB安装、使用、编程以及各种工具箱等的电子版手册，全部为PDF格式,具有搜索功能，因此也可以在指定的手册中搜索关键字，使用非常方便。Matlab及其应用242.4 Matlab变量基本运算 变量逗

9、号、分号的意义行内编辑、注释、运算规则变量要求变量区分字母的大小写名字不能超过19个字符，第19个字符后的字符被忽略变量必须以字母开头，之后可以是任意字母、数字或者下滑线变量中不能含有标点符号。Matlab及其应用252.4.1 特殊变量Matlab及其应用262.4.2 复数不需要特殊的处理。复数可以表示为：a=10-9i 复数运算不需要特殊处理，可以直接进行Matlab及其应用272.4.3 显示格式MATLAB中所有的量为双字长浮点数，显示按下面显示规则：在缺省情况下，当结果为整数，作为整数显示；当结果为实数，以小数后4位的精度近似显示。 如果结果中的有效数字超出了这一范围，以科学计数法

10、显示结果。format命令改变显示格式，常用的的格式有long (16位) bank(2个十进制位) hex(十六进制)short(缺省) short e(5位加指数) +(符号) long e(16位加指数) rat(有理数近似)Matlab及其应用282.5 文件管理功能who(whos)cd(chdir,pwd)dir(ls)typewhatwhichclcedit!echoloadclear/packsavediaryMatlab及其应用29三、MATLAB的基本矩阵运算3.1 简单矩阵输入命令行简单键盘输入用于很少数据输入矩阵的方向：, ; NaN Inf文件形式输入可以用来读入试验

11、数据大量的数据输入load数据文本文件：全部是数据，不含有数据mat文件：matlab自有的数据格式Matlab及其应用302语句生成矩阵线性等间距格式矩阵，使用from:step:tolinspace命令a=linspace(1,10,5);logspace命令b=logspace(0,2,10)矩阵连接c=a b;zeros ones eye randn Matlab及其应用313. 引入特殊的文件格式引入输入：import wizard可以引入的文件格式：文本文件: .txt .dat图片文件: .gif .bmp .jpg .avi声音：.wav .au电子表格：.csv .xls .

12、wk1Matlab及其应用32直接读入特殊格式文件：文本类型Matlab及其应用33直接读入特殊格式文件：二进格式Matlab及其应用343.2 矩阵运算矩阵的转置用符号来表示和实现非共轭转置 .矩阵的四则运算+-*/ 点乘：.* 右除：./ 左除：.矩阵的乘方矩阵乘方.元素对元素的乘方矩阵的范数norm 1-范数 2-范数 无穷范数条件数 condMatlab及其应用353.3 矩阵的超越函数MATLAB中exp、sprt、sin、cos等命令可以直接使用在矩阵上，这种运算只是定义在矩阵的单个元素上，即分别对矩阵的每个元素进行运算。MATLAB中也提供了基本的三角函数。 注意其中的取整函数名

13、含义abs绝对值或者复数模sqrt平方根real实部imag虚部conj复数共轭round4舍5入到整数fix舍入到最接近0的整数floor舍入到最接近-的整数ceil舍入到最接近的整数Matlab及其应用363.3 矩阵的超越函数函数名含义sign符号函数rem留数sin正弦cos余弦tan正切asin反正弦acos反余弦atan反正切atan2第四象限反正切函数名含义sinh双曲正弦cosh双曲余弦tanh双曲正切exp自然指数log自然对数log10以10为底的对数bessel贝赛尔函数gamma伽吗函数rat有理逼近Matlab及其应用373.4 关系和逻辑运算1 关系操作符MATLA

14、B常用的关系操作符有：(小于)、(大于)、=(大于或等于)、 = =(等于)、 !=(不等于)。MATLAB的关系操作符可以用来比较两个大小相同的数组，或者比较一个数组和一个标量。在与标量比较时，结果和数组大小一样。a=1:9;b=a4b = 0 0 0 0 1 1 1 1 1c=a(a4)c = 5 6 7 8 9Matlab及其应用382 逻辑操作符逻辑操作符定义了一种与或非的关系表达式。MATLAB的逻辑操作符有&(与)、|(或)、(非)。例如：c=(a4)c = 1 1 1 1 0 0 0 0 0c=(a4)&(a15)ans = 7 8 9 10 11矩阵的排序使用sort函数，它将矩阵按照升序排列。Matlab及其应用455矩阵的查找和排序子矩阵的查找使用find命令完成，它返回关系表达式为真的下标。矩阵的排序使用sort函数，它将矩阵按照升序排列。应用: 去奇异点:a(find(a1error( VAL must be a scalar. )end这里，如果变量val 不是一个标量，error 显示消息字符串，把控制权返回给命令窗口和键盘。Matlab及其应用68脚本echoinput x=input( );keyboard returnpausede