第一章 認(rèn)識Matlab軟件

1、1第一章第一章之之 認(rèn)識認(rèn)識matlab軟件軟件21-1 matlab軟件是什么？軟件是什么？ matlab軟件是由美國軟件是由美國math works公司推公司推出的用于數(shù)值計算和圖形處理的科學(xué)計算出的用于數(shù)值計算和圖形處理的科學(xué)計算系統(tǒng)。系統(tǒng)。matlab是英文是英文matrix laboratory（矩陣實驗室）的縮寫，被譽為（矩陣實驗室）的縮寫，被譽為“巨人肩巨人肩上的工具上的工具”。 大學(xué)里，大學(xué)里，matlab軟件正在成為對數(shù)值、線軟件正在成為對數(shù)值、線性代數(shù)以及其它一些高等應(yīng)用數(shù)學(xué)課程進性代數(shù)以及其它一些高等應(yīng)用數(shù)學(xué)課程進行輔助教學(xué)的有力工具；在工程技術(shù)界，行輔助教學(xué)的有力工具；

2、在工程技術(shù)界，matlab軟件也被用來構(gòu)建與分析一些實際軟件也被用來構(gòu)建與分析一些實際課題的數(shù)學(xué)模型課題的數(shù)學(xué)模型 31-2 matlab軟件的典型特點軟件的典型特點 1、強大的數(shù)值和符號計算功能、強大的數(shù)值和符號計算功能 2、簡單易學(xué)的語言、簡單易學(xué)的語言 3、強大的圖形功能、強大的圖形功能 4、獨具特色的應(yīng)用工具箱、獨具特色的應(yīng)用工具箱4舉例舉例1 num=-11,0; den=1, -12, 1, -1; %獲得控制系統(tǒng)傳函分子和分母的多項式獲得控制系統(tǒng)傳函分子和分母的多項式 step(num,den); %命令命令step()用于獲用于獲得控制系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)特性曲線得控制系統(tǒng)的單位

3、階躍響應(yīng)特性曲線56舉例舉例2 num=-11,0; den=1, -12, 1, -1; bode(num,den); %命令函數(shù)命令函數(shù)bode()用于獲得控制系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性用于獲得控制系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性 grid on%命令命令grid on或命或命令令grid off分別表示添加和刪除柵格線分別表示添加和刪除柵格線78舉例舉例3 t=0:pi/50:4*pi; %產(chǎn)生由產(chǎn)生由0到到4*pi的的數(shù)據(jù)，其步長（數(shù)據(jù)間隔）為數(shù)據(jù)，其步長（數(shù)據(jù)間隔）為pi/50 y=exp(-t/7).*sin(7*t); %生成衰減振生成衰減振蕩曲線蕩曲線y y0=exp(-t/7); %生

4、成包絡(luò)線生成包絡(luò)線y0 plot(t,y,-r,t,y0,:b,t,-y0,:b); grid on %繪出衰減振蕩曲線繪出衰減振蕩曲線y和包絡(luò)線和包絡(luò)線y0圖形，并添加?xùn)鸥窬€圖形，并添加?xùn)鸥窬€9101-3 matlab軟件的運行環(huán)境軟件的運行環(huán)境與安裝方法與安裝方法 matlab6.5軟件對系統(tǒng)的基本要求主要有：軟件對系統(tǒng)的基本要求主要有： （1）pentium，pentium pro，pentium ii，pentium iii，pentium iv，intel xeon，amd athlon； （2）支持操作系統(tǒng)為）支持操作系統(tǒng)為win2000、winxp； （3）cd-rom驅(qū)動器，用

5、于從光盤安裝該軟驅(qū)動器，用于從光盤安裝該軟件；件； （4）內(nèi)存）內(nèi)存128 mb ram，建議采用，建議采用256 mb ram及其以上；及其以上； （5）全部安裝該軟件所需要的硬盤空間最少不）全部安裝該軟件所需要的硬盤空間最少不低于低于1000mb，建議使用硬盤，建議使用硬盤40g以上；以上； （6）支持）支持256色以上顯示器，建議采用色以上顯示器，建議采用32m以以上顯卡上顯卡 11安裝安裝matlab的的setup按鈕按鈕 12安裝安裝matlab的界面的界面 13安裝安裝matlab的界面的界面 14安裝安裝matlab時輸入密碼的界面時輸入密碼的界面 15matlab組件選擇窗口界

6、面組件選擇窗口界面 16matlab桌面快捷方式桌面快捷方式 17matlab的操作界面窗口說明的操作界面窗口說明 歷史指令窗口工作空間瀏覽器命令窗口當(dāng)前目錄瀏覽器(后臺)開始按鈕切換按鈕當(dāng)前工作目錄設(shè)定命令提示符號輸入命令/指令區(qū)域181-4 matlab軟件的常用窗口簡介軟件的常用窗口簡介 命令窗口（命令窗口（command window） 19歷史命令（指令）窗口歷史命令（指令）窗口 20工作空間瀏覽器窗口工作空間瀏覽器窗口 21當(dāng)前目錄瀏覽器（當(dāng)前目錄瀏覽器（current directory browser） 22內(nèi)存數(shù)組編輯器（內(nèi)存數(shù)組編輯器（array editor） 23m文件

7、編輯文件編輯/調(diào)試器窗口調(diào)試器窗口 24matlab的交互界面分類目錄窗口的交互界面分類目錄窗口 25幫助導(dǎo)航幫助導(dǎo)航/瀏覽器（瀏覽器（help navigator/browser） 26開始按鈕（開始按鈕（start） 271-5-1文件管理方法文件管理方法 28基本繪圖命令函數(shù)基本繪圖命令函數(shù) 符號 顏色符號 顏色符號線型符號線型y 黃色g 綠色.點*星號m 紫色b 藍色。圓圈-實線c 青色w 白色x標(biāo)記:點線r 紅色k 黑色+加號-.點劃線- 虛線29舉例舉例1 t=-2*pi:pi/20:2*pi; %定義時間范圍為定義時間范圍為-2,2，步長為，步長為/20 figure(1) %選

8、擇圖像選擇圖像(1) plot(t,sin(t),r:*) %該命令語句中的該命令語句中的r:*表表示正弦曲線以示正弦曲線以“:*”形式連線且線條呈現(xiàn)紅色形式連線且線條呈現(xiàn)紅色 grid on; %在所畫出的圖形坐標(biāo)中添加?xùn)旁谒嫵龅膱D形坐標(biāo)中添加?xùn)鸥窀?title(sint);xlabel(t);ylabel(sint) % title命令用于添加標(biāo)題為命令用于添加標(biāo)題為“sint”，xlabel用于添用于添加橫坐標(biāo)為加橫坐標(biāo)為“t”，ylabel用于添加縱坐標(biāo)為用于添加縱坐標(biāo)為“sint”，即命令函數(shù)即命令函數(shù)xlabel，ylabel和和title分別給曲線添加分別給曲線添加橫、縱坐標(biāo)和

9、標(biāo)題橫、縱坐標(biāo)和標(biāo)題 3031舉例舉例2 t=(0:0.02:2)*pi;x=sin(t);y=cos(t);z=cos(2*t); plot3(x,y,z,b-,x,y,z,bd),view(-78,66),box on,legend(鏈,寶石) 3233分割圖形顯示窗口方法分割圖形顯示窗口方法 %圖形分割命令的使用方法舉例圖形分割命令的使用方法舉例clear;clc;close; t=0:pi/20:5*pi;subplot(221); %圖形分割圖形分割1plot(t,sin(t)%繪制正弦函數(shù)繪制正弦函數(shù)sin(t)的曲線圖的曲線圖axis(0 16 -1.5 1.5);xlabel(

10、t(deg);ylabel(magnitude); title(sin(t),grid on;subplot(222);%圖形分割圖形分割2plot(t,-sin(t)%繪制正弦函數(shù)繪制正弦函數(shù)-sin(t)的曲線圖的曲線圖axis(0 16 -1.5 1.5);xlabel(t(deg);ylabel(magnitude); title(-sin(t),grid on;subplot(223);%圖形分割圖形分割3plot(t,cos(t)%繪制正弦函數(shù)繪制正弦函數(shù)cos (t)的曲線圖的曲線圖axis(0 16 -1.5 1.5);xlabel(t(deg);ylabel(magnitud

11、e); title(cos(t),grid on;subplot(224);%圖形分割圖形分割4plot(t,-cos(t)%繪制正弦函數(shù)繪制正弦函數(shù)-cos (t)的曲線圖的曲線圖axis(0 16 -1.5 1.5);xlabel(t(deg);ylabel(magnitude); title(-cos(t),grid on; 3435重要的重要的matlab的系統(tǒng)命令的系統(tǒng)命令 36逐段解析函數(shù)的計算和表達逐段解析函數(shù)的計算和表達 t=linspace(0,3*pi,500); % 從從0到到3*pi，均勻產(chǎn)生，均勻產(chǎn)生500個數(shù)據(jù)，賦值給個數(shù)據(jù)，賦值給t y=10*sin(t);%產(chǎn)生

12、正弦波產(chǎn)生正弦波 z=(y=0).*y;%正弦整流半波正弦整流半波 a=10*sin(pi/3); z=(y=a)*a+(ya).*z;%削頂?shù)恼艺靼氩ㄏ黜數(shù)恼艺靼氩?plot(t,y,:r);hold on;plot(t,z,-b) xlabel(t),ylabel(z=f(t); title(逐段解析函數(shù)逐段解析函數(shù));%給圖形添加橫、縱坐標(biāo)和標(biāo)題給圖形添加橫、縱坐標(biāo)和標(biāo)題 legend(y=sin(t),z=f(t); %給圖形添加標(biāo)注文字給圖形添加標(biāo)注文字3738雙縱坐標(biāo)命令函數(shù)雙縱坐標(biāo)命令函數(shù)plotyy的使用方法的使用方法 %練習(xí)不同標(biāo)度在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線練習(xí)不同標(biāo)度在同

13、一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線 t1=0:pi/400:3*pi;t2=0:pi/300:4*pi; i1=7*exp(-2.5*t1).*sin(10*pi*t1);i2=15*exp(-0.5*t2).*sin(5*t2+pi/3); plotyy(t1,i1,t2,i2);grid on, title(不不同標(biāo)度在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線同標(biāo)度在同一坐標(biāo)內(nèi)繪制曲線); xlabel(時間時間t/s),ylabel(電流電流i1/a 和和 i2/a); 3940matlab提供了燈光設(shè)置的函數(shù)提供了燈光設(shè)置的函數(shù) %繪制光照處理后的多峰函數(shù)曲面繪制光照處理后的多峰函數(shù)曲面 z=peaks(30);%peaks 函數(shù)，稱為多峰函數(shù)，常用于函數(shù)，稱為多峰函數(shù)，常用于三維曲面的演示三維曲面的演示 subplot(1,2,1); surf(z);% surf函數(shù)繪制三維曲面的函數(shù)，格式函數(shù)繪制三維曲面的函數(shù)，格式為：為：surf (x,y,z,c) light(posi,0,30,10);shading interp;hold on; p