chapter2 MATLAB語(yǔ)言基礎(chǔ).ppt

基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,第2章MATLAB語(yǔ)言基礎(chǔ),2.1MATLAB語(yǔ)言簡(jiǎn)介,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,2,2.1.1MATLAB的發(fā)展歷史在科學(xué)研究和工程應(yīng)用中，數(shù)學(xué)運(yùn)算量非常大，尤其當(dāng)涉及矩陣運(yùn)算時(shí)，編程難、調(diào)試麻煩。20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)際上流行的數(shù)學(xué)類（區(qū)別于文字處理和圖像處理）科技應(yīng)用軟件約有30多種，其中數(shù)學(xué)處理內(nèi)核類型不外乎兩種：數(shù)值計(jì)算型和數(shù)學(xué)分析型。前者如MATLAB、Xmath等，對(duì)大量數(shù)據(jù)有較強(qiáng)的管理、計(jì)算和可視化能力，運(yùn)行效率高；后者如Mathematica、Maple等，長(zhǎng)于符號(hào)運(yùn)算，可以得到問(wèn)題的解析符號(hào)解和任意精度解，但處理大量數(shù)據(jù)的速度較慢。20世紀(jì)70年代中期，CleveMoler博士和其同事在美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金的資助下開發(fā)了解線性方程的FORTRAN子程序庫(kù)LINPACK和解特征方程的FORTRAN子程序庫(kù)EISPACK，代表了當(dāng)時(shí)矩陣計(jì)算軟件的發(fā)展水平。,20世紀(jì)70年代后期，時(shí)任美國(guó)NewMexico大學(xué)計(jì)算機(jī)系主任的CleveMoler在給學(xué)生講授線性代數(shù)課程時(shí)，為了讓學(xué)生能使用LINPACK和EISPACK子程序庫(kù)又不至于在編程上花費(fèi)很多時(shí)間，他為學(xué)生編寫了使用LINPACK和EISPACK的接口程序，并將這個(gè)接口程序取名為MATLAB（即MatrixLaboratory，矩陣實(shí)驗(yàn)室）。1983年春，CleveMoler博士到Stanford大學(xué)訪問(wèn)，工程師JohnLittle被MALAB吸引，察覺(jué)到其在工程領(lǐng)域的價(jià)值，于是與CleveMoler、SteveBangert一起，由SteveBangert主持開發(fā)編譯解釋程序，SteveKleiman完成圖形功能的設(shè)計(jì)，JohnLittle和CleveMoler主持開發(fā)了各類數(shù)學(xué)分分析的子模塊，撰寫用戶指南和大部分的M文件，用C語(yǔ)言開發(fā)了第二代專業(yè)版MATLAB，也是Matlab第一個(gè)商用版，從此MATLAB的核心使用C語(yǔ)言來(lái)編寫，并具備了數(shù)值計(jì)算能力和數(shù)據(jù)圖示化功能。1984年CleveMoler和JohnLittle成立了MathWorks公司，并發(fā)行MATLAB正式版（DOS版本1.0），正式推向市場(chǎng)。在此基礎(chǔ)上繼續(xù)對(duì)MATLAB進(jìn)行研究和開發(fā)，逐步發(fā)展為一個(gè)集數(shù)值處理、圖形處理、圖像處理、符號(hào)計(jì)算、文字處理、數(shù)學(xué)建模、實(shí)時(shí)控制、動(dòng)態(tài)仿真、信號(hào)處理為一體的應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件。Matlab以商品形式出現(xiàn)后，僅短短幾年，就以其良好的開放性和運(yùn)行的可靠性，使原先控制領(lǐng)域里的封閉式軟件包（如英國(guó)的UMIST，瑞典的LUND和SIMNON，德國(guó)的KEDDC）紛紛淘汰，而改以Matlab為平臺(tái)加以重建。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,3,1988年推出3.x（DOS）版。1992年推出MATLAB4.0版本（Windows版）。1993年MathWorks公司推出了MATLAB4.1版。同時(shí)MathWorks公司從加拿大滑鐵盧大學(xué)購(gòu)得Maple的使用權(quán)，以Maple為“引擎”開發(fā)了SymbolicMathToolbox1.0，此舉加快結(jié)束了國(guó)際上數(shù)值計(jì)算、符號(hào)計(jì)算孰優(yōu)孰劣的長(zhǎng)期爭(zhēng)論，促成了兩種計(jì)算的互補(bǔ)發(fā)展新時(shí)代。1994年4.2版本擴(kuò)充了4.0版本的功能，在圖形界面設(shè)計(jì)方面更提供了新的方法。1997年推出5.0版，允許了更多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如單元數(shù)據(jù)、多維矩陣、對(duì)象與類等，使其成為一種更方便編程的語(yǔ)言。1999年推出5.3版。2000年10月底推出了其全新的MATLAB6.0正式版(Release12)，在核心數(shù)值算法、界面設(shè)計(jì)、外部接口、應(yīng)用桌面等諸多方面有了極大的改進(jìn)?，F(xiàn)在的MATLAB支持各種操作系統(tǒng)，它可以運(yùn)行在十幾個(gè)操作平臺(tái)上，其中比較常見(jiàn)的有基于Windows9X/NT、OS/2、Macintosh、Sun、Unix、Linux等平臺(tái)的系統(tǒng)?，F(xiàn)在的MATLAB再也不是一個(gè)簡(jiǎn)單的矩陣實(shí)驗(yàn)室了，它已經(jīng)演變成為一種具有廣泛應(yīng)用前景的全新的計(jì)算機(jī)高級(jí)編程語(yǔ)言了，其功能也越來(lái)越強(qiáng)大，會(huì)不斷根據(jù)科研需求提出新的解決方法。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,4,2001年，MathWorks公司推出Matlab6.0版本，6.x版在繼承和發(fā)展其原有的數(shù)值計(jì)算和圖形可視能力的同時(shí)，推出了SIMULINK，打通了Matlab進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析、處理和硬件開發(fā)的道路。2006年9月MATLABR2006b正式發(fā)布，從現(xiàn)在開始，MathWorks公司將每年進(jìn)行兩次產(chǎn)品發(fā)布，時(shí)間分別在每年的3月和9月，而且每一次發(fā)布都會(huì)包含所有的產(chǎn)品模塊，如產(chǎn)品的newfeature、bugfixes和新產(chǎn)品模塊的推出。在R2006a中（MATLAB7.2，Simulink6.4），主要更新了10個(gè)產(chǎn)品模塊、增加了多達(dá)350個(gè)新特性、增加了對(duì)64位Windows的支持，并新推出了.NET工具箱。2007年3月1日MatlabR2007a發(fā)布。2009年9月18日發(fā)布R2009b版。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,5,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,6,2.1.2MATLAB的特點(diǎn)跨平臺(tái)數(shù)學(xué)語(yǔ)言采用MATLAB編寫的程序可以在目前所有操作系統(tǒng)上運(yùn)行（只要這些系統(tǒng)上安裝了MATLAB平臺(tái)）。MATLAB程序不依賴于計(jì)算機(jī)類型和操作系統(tǒng)類型。超高級(jí)語(yǔ)言MATLAB平臺(tái)本身是用C語(yǔ)言編寫的，匯集了當(dāng)前最新的數(shù)學(xué)算法庫(kù)，是許多專業(yè)數(shù)學(xué)家和工程學(xué)者多年的勞動(dòng)成果。使用MATLAB就意味著站在巨人的肩膀上分析和處理問(wèn)題，其編程效率、程序的可讀性、可靠性和可移植性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)常規(guī)的高級(jí)語(yǔ)言，這使得MATLAB成為進(jìn)行科學(xué)研究和數(shù)值計(jì)算的首先語(yǔ)言。簡(jiǎn)潔高效MATLAB編程風(fēng)格接近數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述，它以復(fù)數(shù)矩陣運(yùn)算為基礎(chǔ)，基本編程單元是矩陣，編程簡(jiǎn)單。如矩陣分解、矩陣積分、傅里葉變換等，用C/C+等常規(guī)語(yǔ)言編寫的程序語(yǔ)句達(dá)數(shù)百條，用MATLAB語(yǔ)言一條語(yǔ)句就可解決問(wèn)題，且可靠性高，易于維護(hù)。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,7,科學(xué)運(yùn)算功能MATLAB語(yǔ)言以矩陣為基本單元，所有數(shù)學(xué)問(wèn)題如最優(yōu)化問(wèn)題、微分方程數(shù)值解、輸出處理問(wèn)題都能用MATLAB直接求解。而且MATLAB數(shù)值算法是經(jīng)過(guò)千錘百煉的，其算法的可信度和可靠性都比用戶自己編寫的程序高。計(jì)算精度高M(jìn)ATLAB中的數(shù)據(jù)是以雙精度存儲(chǔ)的，一個(gè)實(shí)數(shù)采用8字節(jié)存儲(chǔ)，而一個(gè)復(fù)數(shù)則采用16字節(jié)存儲(chǔ)。通常矩陣運(yùn)算精度達(dá)1015以上，完全能夠滿足一般工程和科學(xué)計(jì)算的需求。與其他語(yǔ)言相比，MATLAB對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存、硬盤空間的要求較高。強(qiáng)大繪圖功能MATLAB語(yǔ)言有二維、三維等多種圖形表達(dá)方式，并且有強(qiáng)大的動(dòng)畫功能，可以非常直觀地將抽象的數(shù)據(jù)、隱函數(shù)等用圖形方式表現(xiàn)出來(lái)。MATLAB還允許用戶用可視化方式編寫圖形界面。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,8,豐富的工具箱與模塊集MATLAB是被控制界學(xué)者“捧紅”的，是控制界的通用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，在應(yīng)用數(shù)學(xué)及控制領(lǐng)域幾乎所有方向均有自己的工具箱，而且由領(lǐng)域內(nèi)知名專家編寫，可信度高。強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真功能Simulink提供的面向框圖的仿真及概念性仿真功能，使得用戶能容易地建立復(fù)雜系統(tǒng)模型，準(zhǔn)確地進(jìn)行仿真分析。Simulink的概念性仿真模塊集允許用戶在一個(gè)框架下對(duì)含有控制環(huán)節(jié)、機(jī)械環(huán)節(jié)和電子、電機(jī)環(huán)節(jié)的機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真，這是目前其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言無(wú)法做到的。MATLAB程序執(zhí)行效率比其它語(yǔ)言低MATLAB程序是解釋執(zhí)行的，在執(zhí)行效率和速度上低于其它高級(jí)語(yǔ)言。如果對(duì)執(zhí)行效率有特別要求，可以采用C語(yǔ)言編寫程序，然后通過(guò)MATLAB接口在MATLAB中執(zhí)行。事實(shí)上，MATLAB許多內(nèi)部函數(shù)就是用C語(yǔ)言編寫編譯的，因此利用MATLAB內(nèi)部函數(shù)程序部分的運(yùn)行速度并不比其它語(yǔ)言的相應(yīng)函數(shù)低。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,9,開放性除內(nèi)部函數(shù)外，MATLAB所有的主要文件和各工具箱文件都是可讀和可修改的源文件。MATLAB工具箱實(shí)際上是由一組復(fù)雜的MATLAB函數(shù)（M文件）組成，它擴(kuò)展了MATLAB的功能，用以解決特定的問(wèn)題，用戶可以通過(guò)對(duì)源文件進(jìn)行修改和加入自己編寫的文件去構(gòu)建新的函數(shù)或工具箱，即根據(jù)自己的需要任意擴(kuò)充函數(shù)庫(kù)。MATLAB語(yǔ)言已經(jīng)成為國(guó)際控制界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算軟件，也是很多理工科專業(yè)最適合的計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)語(yǔ)言，如生物醫(yī)學(xué)工程、語(yǔ)言處理、圖像信號(hào)處理、雷達(dá)工程、信號(hào)分析、計(jì)算機(jī)技術(shù)等。MATLAB降低了對(duì)使用者的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)語(yǔ)言知識(shí)的要求，即使用戶不懂C或FORTRAN這樣的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，也可使用MATLAB輕易的再現(xiàn)C或FORTRAN語(yǔ)言幾乎全部的功能，設(shè)計(jì)出功能強(qiáng)大、界面優(yōu)美、穩(wěn)定可靠的高質(zhì)量程序來(lái)，而且編程效率和計(jì)算效率極高。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,10,嚴(yán)格地說(shuō)，MATLAB并不是一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，它僅僅是一種高級(jí)的科學(xué)分析與計(jì)算軟件。因?yàn)橛盟帉懗鰜?lái)的程序并不能脫離MATLAB環(huán)境而執(zhí)行，但從其功能上講，MATLAB已經(jīng)完全具備了計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)與性能，所以通常仍將其簡(jiǎn)稱為“MATLAB語(yǔ)言”。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,11,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,12,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,13,MathWorksProductOverview,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,14,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,15,MATLAB應(yīng)用領(lǐng)域：科學(xué)計(jì)算嵌入式系統(tǒng)控制系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)處理通信系統(tǒng)圖像和視頻處理FPGA設(shè)計(jì)機(jī)電測(cè)試和測(cè)量計(jì)算生物學(xué)計(jì)算金融學(xué),2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,16,2.1.4MATLAB目錄結(jié)構(gòu)MATLAB安裝目錄包括：license.txt文本文件包含了MATLAB的軟件注冊(cè)信息。執(zhí)行MATLAB的快捷鍵。下表所列子目錄（注：版本不同，用戶目錄不一定與下表完全相同）。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,17,MATLAB子目錄及其包含內(nèi)容：MATLABBINWIN32LICENSE.DAT處理客戶系統(tǒng)注冊(cè)文件MATLAB.EXEMATLAB執(zhí)行文件*.DLL，*.EXE，*.BAT輔助文件MATLABEXTERNEXAMPLES使用C和Fortran應(yīng)用程序接口的例程INCLUDE外部接口庫(kù)的頭文件LIB要求編譯器的庫(kù)SRC包含在MEX構(gòu)件中的C源文件MATLABSYSGHOSTSCRIPTBINGhostScript二進(jìn)制FONTSPostScript字體的GhostScript版本PS_FILESPostScript初始化和配置文件MATLABSYSPERLWIN32完整的ActiveStatePerl分布狀態(tài)MATLABTOOLBOXLOCAL局部環(huán)境M文件,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,18,MATLABTOOLBOXMATLABAUDIO聲音I/O命令DATATYPES數(shù)據(jù)類型和結(jié)構(gòu)DEMOS演示和范例ELFUN基本數(shù)學(xué)函數(shù)ELMAT基本矩陣和矩陣操作FUNFUN功能函數(shù)-非線性數(shù)字方法GENERAL通用命令GRAPH2D二維繪圖GRAPH3D三維繪圖GRAPHICS通用繪圖命令I(lǐng)OFUN低層文件I/O函數(shù)LANG語(yǔ)言結(jié)構(gòu)和調(diào)試MATFUN矩陣函數(shù)-數(shù)字線性代數(shù)OPS運(yùn)算符和指定字符POLYFUN多項(xiàng)式和插值函數(shù)SPARFUN稀疏矩陣函數(shù)SPECFUN專用數(shù)學(xué)函數(shù)SPECGRAPH專用圖形STRFUN字符串函數(shù)TIMEFUN時(shí)間、數(shù)據(jù)和日歷函數(shù)UITOOLS用戶接口工具VERCTRL版本控制函數(shù)WINFUN窗口函數(shù),2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,19,2.2.1MATLAB的安裝MATLAB支持在Windows/UNIX/MacOSX等操作系統(tǒng)下安裝運(yùn)行。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,20,2.2MATLAB工作環(huán)境,工具箱選項(xiàng),安裝路徑選擇,2.2.2MATLAB的啟動(dòng)與退出,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,21,MATALBR2010a標(biāo)識(shí),MATLAB啟動(dòng)方法：雙擊桌面MATLAB圖標(biāo)執(zhí)行“開始”菜單“程序”中的MATLAB程序項(xiàng)直接雙擊MATLAB安裝目錄下的MATLAB文件MATLAB退出方法：?jiǎn)螕鬗ATLAB界面右上角“”按鈕。菜單命令：fileexitMATLAB在MATLAB命令窗口中執(zhí)行命令“quit”/“exit”（兩個(gè)命令功能相同）,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,22,2.2.3MATLAB工作環(huán)境MATLAB系統(tǒng)桌面由如下幾部分組成：MainMenu系統(tǒng)主菜單，對(duì)MATLAB的應(yīng)用管理。CommandWindow命令窗口，運(yùn)行函數(shù)和變量。CommandHistory歷史命令窗口，顯示或編輯已執(zhí)行過(guò)的命令。HelpBrowser幫助瀏覽器，提供MATLAB應(yīng)用幫助。CurrentDirectoryBorowser當(dāng)前工作路徑瀏覽器，顯示當(dāng)前工作路徑。Editor/Debugger編輯器/調(diào)試器，編輯/調(diào)試MATLAB程序。WorkspaceBrowserandArrayEditor工作空間瀏覽器和數(shù)組編輯器。FigureWindow圖形窗口Start按鈕對(duì)MATLAB相關(guān)工具、實(shí)例、快捷方式及文獻(xiàn)資料等的快速調(diào)用。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,23,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,24,工具欄,菜單欄Menuschangedependingonthetoolyouareusing.,當(dāng)前目錄窗口Vieworchangethecurrentfolder.,命令窗口,工作空間瀏覽器窗口,歷史命令窗口Vieworexecutepreviouslyrunstatements,開始按鈕Accesstoolsandmore.,當(dāng)前目錄瀏覽器窗口,Selectatoolstitlebartousethattool.,Gethelp.,Move,minimize,maximizeorcloseawindow.,Dragtoresizewindows.,TypeMATLABstatements.,調(diào)整主窗口顯示形式執(zhí)行菜單命令“DesktopDesktopLayout”下的相關(guān)選項(xiàng)。工具欄,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,25,MATLAB默認(rèn)工具欄,開始按鈕（Start）位于MATLAB操作界面的左下角，單擊該按鈕后，彈出菜單，其選項(xiàng)與MATLAB操作界面主菜單項(xiàng)基本相同，上半部分選項(xiàng)包含MATLAB的各種交互操作界面，下半部分選項(xiàng)的主要功能是窗口設(shè)置、訪問(wèn)MATLAB公司的網(wǎng)頁(yè)和查看幫助文件等。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,26,菜單File文件操作菜單New新建M文件（Script，相對(duì)于工具欄“”按鈕）、圖形窗口（Figure）、仿真模型（Model）、變量（Variable，在workspace窗口創(chuàng)建一個(gè)未命名的變量）和圖形用戶界面（GUI，相當(dāng)于工具欄“”按鈕）等Open打開.m,.fig,.mat,.mdl,.cdr等可執(zhí)行文件，相當(dāng)于工具欄“”按鈕CloseCommandWindow關(guān)閉命令窗口ImportData從其他文件導(dǎo)入數(shù)據(jù)SaveWorkspaceAs保存當(dāng)前工作空間數(shù)據(jù)到相應(yīng)的路徑文件中窗口SetPath設(shè)置系統(tǒng)工作路徑Preferences設(shè)置系統(tǒng)屬性PageSetup設(shè)置命令窗口頁(yè)面屬性Print設(shè)置打印屬性PrintSelection選擇打印ExitMATLAB退出MATLAB操作界面,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,27,Edit編輯菜單Undo撤消上一步操作Redo重新執(zhí)行上一步操作Cut剪切Copy復(fù)制Paste粘貼PasteSpecial粘貼特定內(nèi)容SelectAll全部選定Delete刪除所選對(duì)象Find查找所需對(duì)象FindFiles查找所需文件ClearCommandWindow清除命令窗口的內(nèi)容ClearCommandHistory清除歷史窗口的內(nèi)容ClearWorkspace清除工作區(qū)的內(nèi)容,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,28,Debug調(diào)試菜單調(diào)試MATLAB程序OpenM-FileswhenDebugging調(diào)試時(shí)打開M文件，默認(rèn)選項(xiàng)Step單步調(diào)試StepIn單步調(diào)試進(jìn)入子函數(shù)StepOut單步調(diào)試跳出子函數(shù)Continue連續(xù)執(zhí)行到下一斷點(diǎn)ClearBreakpointsinAllFiles清除所有文件中的斷點(diǎn)StopifErrors/Warnings出錯(cuò)或報(bào)警時(shí)停止運(yùn)行ExitDebugMode退出調(diào)試模式,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,29,Desktop桌面菜單定制MATLAB軟件桌面UnlockCommandWindow命令窗口設(shè)為當(dāng)前全屏活動(dòng)窗口DesktopLayout桌面設(shè)計(jì)SaveLayout保存桌面設(shè)計(jì)OrganizeLayout組織桌面設(shè)計(jì)CommandWindow顯示命令窗口CommandHistory顯示歷史窗口CurrentDirectory顯示當(dāng)前工作目錄Workspace顯示工作空間Help幫助窗口Profiler輪廓圖窗口Toolbar顯示/隱藏工具欄ShortcutsToolbar顯示/隱藏快捷工具欄Titles顯示/隱藏標(biāo)題,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,30,Window窗口菜單管理MATLAB軟件桌面窗口CloseAllDocuments關(guān)閉所有文檔CommandWindow選定命令窗口為當(dāng)前活動(dòng)窗口CommandHistory選定歷史窗口為當(dāng)前活動(dòng)窗口CurrentDirectory選定當(dāng)前工作目錄為當(dāng)前活動(dòng)窗口Workspace選定工作空間為當(dāng)前活動(dòng)窗口Help菜單MATLAB幫助系統(tǒng),2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,31,MATLAB工作環(huán)境配置初始化工作路徑設(shè)置MATLAB啟動(dòng)時(shí)，默認(rèn)工作路徑顯示在主窗口“CurrentFolder”欄中，用于存儲(chǔ)用戶文件，如MATLAB7.10.0（R2010a）版為“C:UsersLWHDocumentsMATLAB”。用戶可以根據(jù)自己需要重新設(shè)置該路徑，方法是鼠標(biāo)右鍵單擊桌面MATLAB快捷啟動(dòng)圖標(biāo)，選擇“屬性”項(xiàng)，彈出如圖所示對(duì)話框，在“起始位置”欄中輸入自定義路徑，單擊“確定”即可。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,32,設(shè)置“選項(xiàng)”窗口菜單命令：FilePreferences“Start”按鈕Preferences,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,33,如果用戶想自定義一個(gè)MATLAB啟動(dòng)環(huán)境，如歡迎界面、默認(rèn)執(zhí)行命令等，可以在matlabtoolboxlocal目錄下（不同MATLAB版本有些差異）創(chuàng)建一個(gè)名為startup.m的文件，將這些信息、命令或程序代碼等存儲(chǔ)在該文件中，這樣，每次啟動(dòng)MATLAB時(shí)，會(huì)自動(dòng)執(zhí)行startup.m文件包含的命令，而無(wú)需用戶每次鍵入。MATLAB某些組件要附加配置，命令如下表所示。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,34,2.2.4CommandWindow（命令窗口）命令窗口用于輸入MATLAB變量、命令、函數(shù)、矩陣、表達(dá)式等信息和運(yùn)行M文件，并顯示除圖形以外的所有計(jì)算結(jié)果。打開方法：菜單命令“DesktopCommandWindow”。若命令窗口未打開，或用戶只需要簡(jiǎn)單的命令行輸入界面，而不需要其它窗口時(shí)，可執(zhí)行菜單命令“DesktopDesktopLayoutCommandWindowOnly”。在MATLAB命令窗口中以“”標(biāo)志作為MATLAB的命令提示符（prompt），“|”標(biāo)志為輸入字符提示符。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,35,命令窗口的屬性設(shè)置執(zhí)行菜單命令“FilePreferences”，打開參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，單擊左邊CommandWindow項(xiàng)，可以設(shè)置命令窗口屬性。TextdisplayNumericformat設(shè)置數(shù)據(jù)顯示格式，等效于Format命令Numericdisplay設(shè)置數(shù)字顯示方式，compact為緊縮型，loose為寬松型Tabkey設(shè)置Tab制表符的寬度,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,36,數(shù)據(jù)輸出和顯示格式控制：可通過(guò)format函數(shù)或如上圖所示命令窗口屬性設(shè)置窗口的textdisplay欄設(shè)置。查看和回調(diào)命令調(diào)出上一個(gè)歷史命令調(diào)出下一個(gè)歷史命令Esc恢復(fù)命令行空白狀態(tài)home光標(biāo)回到窗口的左上角命令窗口清空?qǐng)?zhí)行MATLAB系統(tǒng)主菜單命令“EditClearCommandWindow”；執(zhí)行命令clc。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,37,分頁(yè)顯示控制：moremoreoff在CommandWindow窗口中不分頁(yè)顯示moreon在CommandWindow窗口中分頁(yè)顯示more(n)控制CommandWindow窗口中每頁(yè)顯示的行數(shù)當(dāng)分頁(yè)顯示時(shí)，每回車（Enter）一次前進(jìn)一行，敲一次空格鍵顯示下一頁(yè)，輸入“q”鍵結(jié)束當(dāng)前顯示。例：moreontypetf如果命令語(yǔ)句超過(guò)一行或太長(zhǎng)希望分行輸入，可后綴續(xù)行符（“”）繼續(xù)輸入。如symsabcxy=a*x2+.b*x+cy=a*x2+b*x+c,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,38,2.2.5CommandHistory（歷史命令窗口）保存和顯示用戶每次開啟MATLAB的時(shí)間和所有使用過(guò)命令、函數(shù)、表達(dá)式等，用戶可以對(duì)歷史命令進(jìn)行查找、執(zhí)行、復(fù)制和刪除等工作。清除歷史記錄執(zhí)行MATLAB主窗口菜單命令“EditClearCommandHistory”鼠標(biāo)右鍵單擊歷史命令窗口，執(zhí)行菜單命令“EditClearCommandHistory”執(zhí)行歷史命令方式：雙擊選擇的命令，該命令自動(dòng)發(fā)送到命令窗口并執(zhí)行；拖拽命令到歷史命令窗口，回車執(zhí)行；選擇某命令，將其復(fù)制到命令窗口并回車執(zhí)行。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,39,在選中的命令上單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出下列菜單，用戶可以對(duì)歷史命令進(jìn)行編輯：Cut剪切選中的命令Copy復(fù)制選中的命令EvaluateSelection求取選中命令或語(yǔ)句的值，并將結(jié)果顯示在命令窗口中CreateM-File創(chuàng)建M文件DeleteSelection刪除選中的命令DeletetoSelection保留選中的命令，刪除所有其他命令和語(yǔ)句ClearEntireHistory刪除所有歷史記錄,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,40,2.2.6CurrentFolder（當(dāng)前工作目錄窗口）功能：顯示和編輯當(dāng)前工作目錄下的子目錄和文件。在MATLAB中只有在當(dāng)前工作目錄或搜索路徑下的文件及函數(shù)才能被調(diào)用和運(yùn)行。如果沒(méi)有特別指明，數(shù)據(jù)文件也將存儲(chǔ)在當(dāng)前目錄下。用戶可根據(jù)需求建立自己的目錄，并將其指定為當(dāng)前工作目錄。MATLAB默認(rèn)工作在當(dāng)前工作目錄下（不同版本有差異），卸載MATLAB時(shí)，該目錄下的文件不會(huì)被刪除。MATLAB對(duì)中文支持不夠，目錄名、文件名、命令、文檔有效部分等應(yīng)為英文形式。設(shè)置工作目錄：在MATLAB主窗口工具欄的“CurrentFolder”欄中設(shè)置；用“cd”命令設(shè)置；在當(dāng)前目錄瀏覽器“CurrentFolder”窗口中設(shè)置。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,41,設(shè)置路徑MATLAB工作時(shí)有一些默認(rèn)的搜索路徑，用戶可根據(jù)需求編輯搜索路徑。方法：執(zhí)行菜單命令“FileSetPath”，打開“SetPath”對(duì)話框，用戶可在該對(duì)話框中進(jìn)行添加、刪除、移動(dòng)路徑等編輯操作。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,42,命令函數(shù)，如pathtool,path,addpath,rmpath等。用戶可以在startup.m文件中添加addpath函數(shù)，這樣每次啟動(dòng)MATLAB時(shí)可以自動(dòng)更改路徑。執(zhí)行當(dāng)前目錄窗口中的M文件雙擊當(dāng)前工作目錄窗口中的M文件，打開該文件編輯器，再執(zhí)行；將當(dāng)前工作目錄窗口中的M文件拖拽到命令窗口中直接執(zhí)行該文件；在命令窗口中輸入M文件名。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,43,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,44,2.2.7Workspace（工作空間瀏覽器窗口）功能：瀏覽、編輯（新建或刪除等）當(dāng)前工作空間中的變量。打開命令：workspace工作空間是MATLAB用于存儲(chǔ)各種變量和運(yùn)算結(jié)果的內(nèi)存空間。在命令窗口中輸入的變量、運(yùn)行M文件建立的變量、調(diào)用函數(shù)返回的計(jì)算結(jié)果等，都被存儲(chǔ)在工作空間中，直到使用了clear命令清除工作空間或關(guān)閉了MATLAB系統(tǒng)為止。注：MATLAB函數(shù)有自己的工作空間，這與MATLAB腳本文件不同。MATLAB函數(shù)在運(yùn)行中會(huì)調(diào)用一些臨時(shí)變量，不會(huì)占用工作空間，這些變量在函數(shù)運(yùn)行結(jié)束后即被釋放。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,45,添加變量,打開選定的變量,導(dǎo)入文件數(shù)據(jù),將變量保存至文件,刪除變量,將變量繪制成圖形,在工作空間瀏覽器中，按住Shift鍵（或Ctrl鍵）同時(shí)連續(xù)（或斷續(xù)）單擊鼠標(biāo)左鍵，可以選擇多個(gè)變量。使用“Ctrl+A”組合鍵可以選擇所有變量。雙擊工作空間中的某變量，可以打開數(shù)組編輯器（ArrayEditor）【MATLABR2010a打開VariableEditor】，用戶可以在此窗口中對(duì)此變量進(jìn)行賦值等編輯操作。也可執(zhí)行菜單命令“DesktopArrayEditor”命令打開此對(duì)話框。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,46,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,47,變量編輯器,工作空間管理命令用戶可利用Wotkspace窗口中的工具欄和菜單對(duì)變量進(jìn)行管理。查看內(nèi)存變量命令：who、whos這兩個(gè)命令都用來(lái)查看當(dāng)前工作空間中的變量，主要差別是獲取內(nèi)存變量信息的詳細(xì)程度不同，who只顯示簡(jiǎn)單信息（查詢變量），whos則顯示內(nèi)存變量的詳細(xì)信息（查詢變量及其屬性）。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,48,刪除工作空間變量命令：clear格式：clear%不帶任何參數(shù)，刪除當(dāng)前工作空間中所有的變量clearvar1var2%刪除指定的變量。刪除多個(gè)變量時(shí)，變量名之間用空格隔開clearvariables%功能同clear，刪除工作空間中的所有變量clear命令只清除用戶自定義的變量，不會(huì)清除系統(tǒng)默認(rèn)的變量。為避免前面的程序?qū)罄m(xù)程序的影響，常用clear命令復(fù)位MATLAB內(nèi)存空間。用戶也可以在工作空間瀏覽器（WorkspaceBrowser）中選擇待刪除的變量或數(shù)組，然后單擊鼠標(biāo)右鍵，在快捷菜單中選擇“delete”項(xiàng)刪除。或者在MATLAB軟件桌面窗口中執(zhí)行菜單命令“EditDelete”刪除。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,49,保存變量命令：save退出MATLAB時(shí)，工作空間中的變量會(huì)丟失。在退出MATLAB前可以使用save命令將工作空間中的變量保存到文件中，MATLAB默認(rèn)保存變量文件的擴(kuò)展名為.mat。讀取變量命令：load將磁盤文件中的數(shù)據(jù)調(diào)入MATLAB工作空間中去。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,50,exist命令功能：查看指定的變量是否在當(dāng)前工作空間中。格式：i=exist(a)其中a為要查看的變量名；i為返回值。i=0不存在和a相關(guān)的變量或文件；i=1當(dāng)前工作空間存在此變量；i=2存在一個(gè)名為a.m的文件；i=3在當(dāng)前路徑下存在一個(gè)名為a.mex的文件；i=4存在一個(gè)名為a.mdl的Simulink文件；i=5存在一個(gè)名為a()的內(nèi)部函數(shù)。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,51,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,52,2.2.8Figure窗口（圖形窗口）功能：顯示或編輯圖形。在命令窗口中輸入“figure”命令即可打開圖形窗口。用戶在使用繪圖命令時(shí)會(huì)自動(dòng)打開圖形窗口，如plot()。若打開多個(gè)圖形窗口，則自動(dòng)添加序號(hào)。Figure窗口菜單：File菜單Save選項(xiàng)將保存當(dāng)前窗口中的圖形。MATLAB默認(rèn)保存為.fig文件，用戶也可以保存為.bmp，.jpg，.pdf等格式。Edit菜單CopyFigure選項(xiàng)可以把圖形復(fù)制到剪貼板上，粘貼到Word文檔中CopyOptions選項(xiàng)對(duì)復(fù)制圖形的屬性進(jìn)行設(shè)置，如設(shè)置背景色為透明等FigureProperties選項(xiàng)可以修改圖形顏色等屬性,Insert菜單用戶可以執(zhí)行Insert菜單中的選項(xiàng)修飾圖形。XLabel插入X標(biāo)簽。Title插入標(biāo)題Legend插入圖例Colorbar插入色度條Line繪制線Arrow繪制箭頭TextArrow繪制帶文本的箭頭Tools菜單EditPlot允許編輯圖形。ZoomIn和ZoomOut選項(xiàng)用來(lái)縮放圖形Rotate3D三維旋轉(zhuǎn)圖形MoveCamera移動(dòng)相機(jī),2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,53,2.2.9M文件編輯/調(diào)試對(duì)話框（Editor/Debugger）功能：創(chuàng)建、編輯、調(diào)試M文件（擴(kuò)展名.m）。打開方式：在MATLAB窗口中執(zhí)行菜單命令“FileNewScript”。在CommanWindow窗口執(zhí)行命令：edit（回車）。單擊工具欄“”按鈕。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,54,2.2.10MATLAB的幫助系統(tǒng)1.MATLAB獲取幫助方式菜單命令：HelpProductHelp。單擊工具欄“”按鈕。命令方式。在CommandWindow窗口中執(zhí)行幫助命令如help,lookfro,helpbrowser等。前兩種方式和helpbrowser命令將打開幫助瀏覽器。Help瀏覽器是集成在MATLAB中用來(lái)顯示HTMl文檔的網(wǎng)頁(yè)瀏覽器。MATLAB幫助瀏覽器由兩部分組成：左邊是幫助導(dǎo)航欄，用來(lái)查找?guī)椭畔?；右邊是顯示面板，顯示所查找的幫助內(nèi)容，用戶可以在此查找、瀏覽、打印等。Help,lookfor等命令在命令窗口顯示相關(guān)信息。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,55,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,56,MATLAB幫助瀏覽器,幫助瀏覽器導(dǎo)航欄組成：Contents查看用戶指定組件文檔內(nèi)容的標(biāo)題和目錄Index在MathWorks文檔查找指定的檢索條目Search在文檔中查找指定的短語(yǔ)Demos查看MATLAB及相關(guān)組件的演示,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,57,2.MATLAB幫助命令（1）help命令在CommandWindow中顯示MATLAB函數(shù)或命令的幫助信息。格式：help%若不知道或不確定命令名時(shí)，可以不帶任何參數(shù)，直接輸入help命令，顯示MATLAB的所有目錄項(xiàng)，通過(guò)系統(tǒng)的目錄樹逐級(jí)查找help目錄名%顯示指定目錄中的所有命令及其函數(shù)help命令名或help函數(shù)名或help符號(hào)%顯示出指定命令/函數(shù)/符號(hào)的詳細(xì)信息，包括命令格式及注意事項(xiàng)等help命令查詢時(shí)不區(qū)分命令的大小寫。如“helpplot”和“helpPlot”、“HELPPLOT”等價(jià)。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,58,（2）doc命令在Helpbrowser中打開HTML形式幫助文檔。格式：doc命令名例：docformathelpformat（3）lookfor命令查找包含關(guān)鍵詞（keyword）的所有M文件。格式：lookfor關(guān)鍵詞例：lookforclear,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,59,（4）helpwin在help瀏覽器中顯示M文件的聯(lián)機(jī)幫助。聯(lián)機(jī)幫助按函數(shù)的類別分類，用戶可以進(jìn)入不同類別的目錄瀏覽。（5）helpdesk打開help瀏覽器。（6）ver顯示MATLAB及工具箱版本信息。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,60,3.用戶單擊命令窗口提示符“”前的“fx”圖標(biāo)（或執(zhí)行菜單命令HelpFunctionBrowser），彈出快速幫助搜索框，輸入查詢?cè)~條或詞條片段，可快速檢索到有關(guān)幫助信息。例如輸入“l(fā)og”，查找結(jié)果如下圖所示：,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,61,4.網(wǎng)站Mathworks公司官方技術(shù)支持網(wǎng)站5.演示命令（1）demo通過(guò)幫助瀏覽器演示產(chǎn)品。MATLAB幫助提供了大量的實(shí)例教程，初學(xué)者可以領(lǐng)略到MATLAB強(qiáng)大的運(yùn)算和繪圖功能。調(diào)用demo方式執(zhí)行MATLAB軟件桌面菜單命令“HelpDemos”。在MATLAB幫助系統(tǒng)中選擇“demos”活頁(yè)。在命令窗口執(zhí)行命令demo。例：打開Help瀏覽器，在Contents標(biāo)簽卡中，在左邊導(dǎo)航欄中選擇Stateflow/Demos/GeneralApplications/ModelinganElevatorSystem頁(yè)，在右邊瀏覽頁(yè)中右上角單擊“Openthismodel”，打開Simulink等仿真模型窗口，運(yùn)行（2）intro演示MATLAB語(yǔ)言基本矩陣操作。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,62,2.2.11MATLAB基本操作命令MATLAB基本命令可分為五類：管理命令和函數(shù)、管理變量和工作空間命令、命令窗口控制命令、對(duì)文件和環(huán)境操作的命令、退出MATLAB的命令。這些命令放在matlabgeneral目錄下，用戶可以用“helpmatlabgeneral”命令查看。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,63,區(qū)別clc、clear、clf、close命令：clc%清除命令窗口，但不釋放內(nèi)存，等效于菜單命令“EditClearCommandWindow”clear%清除工作空間變量，等效于菜單命令“EditClearWorkspace”clf%清除當(dāng)前圖形窗口（clearfigure）close%關(guān)閉圖形窗口,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,64,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,65,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,66,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,67,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,68,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,69,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,70,2.3MATLAB基礎(chǔ)知識(shí),2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,71,2.3.1MATLAB語(yǔ)句結(jié)構(gòu)MATLAB語(yǔ)句在命令窗口執(zhí)行，一般形式為：變量名表達(dá)式其中，等號(hào)右邊的表達(dá)式為操作符、字符、函數(shù)和變量名等，它可以是MATLAB允許的數(shù)學(xué)或矩陣運(yùn)算，也可以包含MATLAB下的函數(shù)調(diào)用；等號(hào)左邊的變量名為MATLAB語(yǔ)句右邊表達(dá)式的返回值語(yǔ)句所賦值的變量的名字。在調(diào)用函數(shù)時(shí)，MATLAB允許一次返回多個(gè)結(jié)果，這時(shí)等號(hào)左邊的變量名必須用“”括起來(lái)，且各個(gè)變量名之間用逗號(hào)分隔開。如果左邊的變量名缺省，返回值自動(dòng)賦給變量ans。,MATLAB語(yǔ)句有兩種結(jié)束方式（含義不同）：以分號(hào)（；）結(jié)束，表示結(jié)束命令但不顯示運(yùn)行的中間結(jié)果；以逗號(hào)（，）或回車結(jié)束，則將把左邊返回的內(nèi)容全部顯示出來(lái)。MATLAB語(yǔ)法規(guī)定注釋語(yǔ)句標(biāo)記符為百分號(hào)“%”。當(dāng)輸入命令過(guò)長(zhǎng)需多行輸入時(shí)，須使用續(xù)行符“”，即在當(dāng)前行末尾后綴“”，回車另取一行繼續(xù)輸入。MATLAB語(yǔ)句執(zhí)行過(guò)程MATLAB是一種類似于BASIC語(yǔ)言的解釋性語(yǔ)言，命令語(yǔ)句是逐條解釋逐條執(zhí)行（即時(shí)執(zhí)行的），它不同于C語(yǔ)言輸入全部命令語(yǔ)句再經(jīng)過(guò)編譯、連接成可執(zhí)行文件后才能執(zhí)行，而是每輸入一條命令，按Enter鍵后就立即執(zhí)行，并輸出中間結(jié)果。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,72,例：a=5;b=6;c=a*b,c=30d=c+2d=32任何時(shí)候可輸入相應(yīng)的變量名來(lái)查看其內(nèi)容。如：a結(jié)果顯示：a=5在MATLAB中，可在一行中同時(shí)輸入多條語(yǔ)句，但需要用逗號(hào)或分號(hào)隔開。例如：a=5;b=6;c=a*b,d=c+2結(jié)果與上面相同。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,73,2.3.2變量與常量1.變量命名規(guī)則MATLAB變量無(wú)須預(yù)先定義。必須以英文字母開頭，后跟任意字母、數(shù)字或者下劃線（_）等，最多63個(gè)字符。例：有效變量名：MYvar12、MY_Var12、MyVar12_錯(cuò)誤變量名：12MyVar、_MyVar12字母區(qū)分大小寫。Abcabc變量中不能含有標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。2.常量MATLAB中的常量包括實(shí)數(shù)常量和復(fù)數(shù)常量?jī)纱箢?。常量可以使用傳統(tǒng)的十進(jìn)制計(jì)數(shù)法表示，也可以用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,74,3.關(guān)鍵字（keywords）YoushouldnotuseMATLABkeywordsotherthanfortheirintendedpurpose.（MATLAB關(guān)鍵字不能用于其它用途。）如：for=5?for=5|Error:Theexpressiontotheleftoftheequalssignisnotavalidtargetforanassignment.查詢MATLAB關(guān)鍵字命令：iskeyword%MATLAB關(guān)鍵字有：break、case、catch、classdef、continue、else、elseif、end、for、function、global、if、otherwise、parfor、persistent、return、spmd、switch、try、while,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,75,4.特殊變量（specialvalues）特殊變量（常量）是MATLAB內(nèi)部的一些保留字，不能隨便使用。,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,76,2.3.3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（datatypesorclasses）Thereare15fundamentaldatatypes,orclassesinMATLAB.Eachofthesedatatypesorclassesisintheformofamatrixorarray.Thismatrixorarrayisaminimumof0-by-0insizeandcangrowtoann-dimensionalarrayofanysize.Youcanbuildmatricesandarraysoffloating-pointandintegerdata,charactersandstrings,andlogicaltrueandfalsestates.FunctionhandlesconnectyourcodewithanyMATLABfunctionregardlessofthecurrentscope.Structuresandcellarrays,provideawaytostoredissimilartypesofdatainthesamearray.,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,77,regardlessof不管，不顧scopen.域dissimilaradj.不同的，不相似的,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,78,MATLABClasses(help:MATLABUserGuideProgrammingFundamentalsClasses(DataTypes)OverviewofMATLABClassesFundamentalMATLABClasses),2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,79,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、運(yùn)算等操作有關(guān)。MATLAB數(shù)據(jù)類型有一個(gè)突出的特點(diǎn)，即在程序中引用不同數(shù)據(jù)類型的變量時(shí)，一般不須事先定義或聲明變量的數(shù)據(jù)類型，系統(tǒng)會(huì)依據(jù)變量被賦值的類型自動(dòng)識(shí)別類型，這樣處理的好處是，在書寫程序時(shí)可以隨時(shí)引入新的變量而不用擔(dān)心會(huì)出什么問(wèn)題，這給應(yīng)用帶來(lái)了很大方便，缺點(diǎn)是有失嚴(yán)謹(jǐn)，會(huì)給搜索和確定一個(gè)符號(hào)是否為變量名帶來(lái)更多的時(shí)間開銷。MATLAB數(shù)據(jù)類型及其轉(zhuǎn)換函數(shù)查詢方法：helpdatatypesdocdatatypes,2020/5/30,基于MATLAB的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真,80,MATLAB中有15種基本數(shù)據(jù)類型，它們都是以矩陣或數(shù)組（array）形式存儲(chǔ)的陣列對(duì)象，大小從00維空陣到n維數(shù)組等。包括標(biāo)量（scalar）、向量（vector）、矩陣（matrix）、字符串（string）、單元陣列（cellarray元胞數(shù)組）和結(jié)構(gòu)體（structure）等，只不過(guò)它們的構(gòu)成方式不同，這給數(shù)據(jù)處理帶來(lái)方便，如用三維數(shù)組存儲(chǔ)彩色數(shù)字圖像信息等。MATLAB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式都是按列存儲(chǔ)的，主要是因?yàn)樽畛鮉ATLAB系統(tǒng)是用FORTRAN語(yǔ)言編寫的，而FORTRAN語(yǔ)言的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式就是