matlab學(xué)習(xí)課件和教程(共20頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第 1 章 基礎(chǔ)準(zhǔn)備及入門本章有三個目的：一是講述MATLAB正常運(yùn)行所必須具備的基礎(chǔ)條件；二是簡明地介紹MATLAB及其操作桌面Desktop的基本使用方法；三是全面介紹MATLAB的幫助系統(tǒng)。1.1 MATLAB的安裝和工具包選擇對PC機(jī)用戶來說，常常需要自己安裝MATLAB。MATLAB R2014a （即MATLAB 8.3）版要求WinXP、Windows Vista、Windows 7等平臺。下面介紹從光盤上安裝MATLAB的方法。1.2 MATLAB桌面1.2.1 MATLAB桌面的啟動（1）方法一（2）方法二1.2.2 MATLAB桌面的布局圖1.2-

2、1 中文版Desktop操作桌面的外貌1.3 指令窗運(yùn)行入門MATLAB的使用方法和界面有多種形式。但最基本的，也是入門時首先要掌握的是：MATLAB指令窗的基本表現(xiàn)形態(tài)和操作方式。本書作者相信，通過本節(jié)的文字解釋，讀者將對MATLAB使用方法有一個良好的初始感受。1.3.1 指令窗簡介圖 1.3-1 指令窗被最大化的桌面1.3.2 最簡單的計算器使用法【例1.3-1】求 的運(yùn)算結(jié)果。(12+2*sin(pi/6)/3.252 ans = 1.2497說明【例1.3-2】“續(xù)行輸入”法。S=1-1/2+1/3-1/4+ .1/5-1/6+1/7-1/8 S = 0.6345 說明1.3.3 數(shù)

3、值、變量和表達(dá)式前節(jié)算例只是表演了“計算器”功能，那僅是MATLAB全部功能中小小一角。為深入學(xué)習(xí)MATLAB，有必要系統(tǒng)介紹一些基本規(guī)定。本節(jié)先介紹關(guān)于變量的若干規(guī)定。 1 數(shù)值的記述（1）變量賦值數(shù)值運(yùn)算的前提（2）輸入數(shù)值的M碼表述 2 變量命名規(guī)則 3 MATLAB的特殊數(shù)值及專用變量名表1.3-1 MATLAB為特殊數(shù)值定義的專用變量名專用變量名代表的特殊值專用變量名代表的特殊值epsNaN 或 nani 或 jInf或infpiintmaxrealmaxintminrealmin說明【例1.3-3】運(yùn)行以下指令，以便初步了解那些代表特殊數(shù)值的專用變量名。format long e%

4、 RMAd=realmax('double')%RMAs=realmax('single')%RMAd = 1.2316e+308RMAs = 3.e+38 IMA64=intmax('int64')%IMA32=intmax%IMA16=intmax('int16')% IMA64 = IMA32 = IMA16 = 32767 e1=eps%e2=eps(2)% e1 = 2.0313e-16e2 = 4.0626e-16 pi % ans = 3.9793e+00 4 運(yùn)算符和表達(dá)式（1）MATLAB的運(yùn)算符表1.3-2 M

5、ATLAB的各種運(yùn)算符矩陣運(yùn)算規(guī)則算術(shù)運(yùn)算名稱加減矩陣乘矩陣左除矩陣右除矩陣冪算符+-*/數(shù)組運(yùn)算規(guī)則算術(shù)運(yùn)算Arithmetic Operations算符.*. 或 ./.名稱加減數(shù)組乘數(shù)組左除或數(shù)組右除數(shù)組冪關(guān)系運(yùn)算Relational Operations算符><>=<=名稱大于小于大于等于小于等于等于不等于邏輯運(yùn)算Logical Operations算符&|xor名稱與或非異或（2）MATLAB的表達(dá)式 5 面向復(fù)數(shù)設(shè)計的運(yùn)算MATLAB特點之一【例1.3-4】復(fù)數(shù)表達(dá)，及計算。1）z1=4+3i%<1> z1 = 4.0000 + 3.00

6、00i 2）z2=1+2*i%z3=2*exp(i*pi/6)%z=z1*z2/z3 z2 = 1.0000 + 2.0000iz3 = 1.7321 + 1.0000iz = 1.8840 + 5.2631i 3）real_z=real(z)image_z=imag(z)magnitude_z=abs(z)angle_z_radian=angle(z)%angle_z_degree=angle(z)*180/pi% real_z = 1.8840image_z = 5.2631magnitude_z = 5.5902angle_z_radian = 1.2271angle_z_degree

7、= 70.3048 說明【例1.3-5】圖示復(fù)數(shù)的和（配圖1.3-2）。1）z1=4+3*i;z2=1+2*i;% 2）z12=z1+z2% z12 = 5.0000 + 5.0000i 3）復(fù)數(shù)的運(yùn)算的幾何意義clf%hold on%plot(0,z1,z12,'-b','LineWidth',3)plot(0,z12,'-r','LineWidth',3)plot(z1,z12,'ob','MarkerSize',8)hold off%grid on%axis equal%axis(0,6,0,

8、6)text(3.5,2.3,'z1')text(5,4.5,'z2')text(2.5,3.5,'z12')xlabel('real')ylabel('image') 圖 1.3-2 兩個復(fù)數(shù)相加【例1.3-6】 用MATLAB計算能得到 2 嗎（配圖1.3-3）？1）a=-8;r_a=a(1/3)% r_a = 1.0000 + 1.7321i 2）r_n=nthroot(a,3)% r_n = -2 3）% p=1,0,0,-a;%R=roots(p)%R = -2.0000 + 0.0000i 1.0000

9、 + 1.7321i 1.0000 - 1.7321i 4）MR=abs(R(1);%t=0:pi/20:2*pi;%x=MR*sin(t);y=MR*cos(t);plot(x,y,'b:'),grid on%hold onplot(R(2),'.','MarkerSize',30,'Color','r')%plot(R(1,3),'o','MarkerSize',15,'Color','b')%axis(-3,3,-3,3),axis square

10、%hold off 圖 1.3-3 （-8）的全部三次方根分布說明 6 面向數(shù)組設(shè)計的運(yùn)算MATLAB特點之二【例1.3-7】實數(shù)數(shù)組的“一行”輸入法。1）AR= 1,3;2,4% 2）3）AR = 1 3 2 4 說明【例1.3-8】實數(shù)數(shù)組的“分行”輸入法。AI=5,76,8 AI = 5 7 6 8 說明 【例1.3-9】對復(fù)數(shù)數(shù)組進(jìn)行求實部、虛部、模和幅角的運(yùn)算。1）AR=1,3;2,4;AI=5,7;6,8;%A=AR-AI*i%A = 1.0000 - 5.0000i 3.0000 - 7.0000i 2.0000 - 6.0000i 4.0000 - 8.0000i 2）A_re

11、al=real(A)A_image=imag(A) A_real = 1 3 2 4A_image = -5 -7 -6 -8 3）for m=1:2for n=1:2Am1(m,n)=abs(A(m,n);Aa1(m,n)=angle(A(m,n)*180/pi;%endendAm1,Aa1 Am1 = 5.0990 7.6158 6.3246 8.9443Aa1 = -78.6901 -66.8014 -71.5651 -63.4349 4）Am2=abs(A)Aa2=angle(A)*180/pi Am2 = 5.0990 7.6158 6.3246 8.9443Aa2 = -78.69

12、01 -66.8014 -71.5651 -63.4349 說明【例1.3-10】畫出衰減振蕩曲線，的取值范圍是（配圖1.3-4）。t=0:pi/50:4*pi;%y=exp(-t/3).*sin(3*t);%plot(t,y,'-r','LineWidth',2)%axis(0,4*pi,-1,1)xlabel('t'),ylabel('y') 圖 1.3-4 衰減振蕩曲線說明【例1.3-11】復(fù)數(shù)矩陣的生成，及計算矩陣乘積（A取自算例1.3-9）。B=3+2i,2+6i;5+3i,4-2i %C=A*B%B = 3.0000

13、+ 2.0000i 2.0000 + 6.0000i 5.0000 + 3.0000i 4.0000 - 2.0000iC = 49.0000 -39.0000i 30.0000 -38.0000i 62.0000 -42.0000i 40.0000 -40.0000i 說明1.4 指令窗操作要旨前一節(jié)借助算例，使讀者對MATLAB指令窗的使用方法有了一個直觀的感受。本節(jié)將在上節(jié)的基礎(chǔ)上對控制指令窗的指令和操作進(jìn)行較系統(tǒng)的歸納，以便讀者更全面地了解MATLAB，更方便地使用MATLAB。1.4.1 指令窗的顯示方式 1 默認(rèn)的輸入顯示方式 2 運(yùn)算結(jié)果的顯示表1.4-1 數(shù)值顯示格式的控制指令

14、 3 顯示方式的永久設(shè)置圖 1.3-8 選中命令行窗口時的預(yù)設(shè)項對話窗1.4.2 指令行中的標(biāo)點符號表1.4-2 MATLAB常用標(biāo)點的功能名 稱標(biāo) 點作 用空格逗號,黑點.分號;冒號:注釋號%單引號對' '圓括號( )方括號 花括號 賦值號=下連符_續(xù)行號.“At”號驚嘆號!說明1.4.3 指令窗的常用控制指令表1.4-3 常見的通用操作指令指 令含 義指 令含 義anseditcdexitclchelpclearmoreclfquitdirreturndoctypediarywhich說明1.4.4 指令窗中指令行的編輯表1.4-4 MATLAB 指令窗中實施指令行編輯的常

15、用操作鍵鍵 名作 用鍵 名作 用áHomeâEndßDeleteàBackspacePageUpEscPageDown說明【例1.4-1】指令行操作過程示例。1）y1=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5) 2）y1 = 0.5000 3）y2=2*cos(0.3*pi)/(1+sqrt(5) y2 = 0.3633 說明1.5 當(dāng)前文件夾和路徑設(shè)置器1.5.1 當(dāng)前文件夾及其使用 1 設(shè)置當(dāng)前文件夾的必要性 2 設(shè)置當(dāng)前文件夾設(shè)置當(dāng)前文件夾的交互操作法有兩種。（1）（2） 3 當(dāng)前文件夾瀏覽窗圖 1.5-1 當(dāng)前文件夾及其相關(guān)構(gòu)件1.5.2

16、搜索路徑和路經(jīng)設(shè)置 1 MATLAB的搜索路徑 2 搜索路徑的設(shè)置圖 1.6-2 路徑設(shè)置對話框1.6 工作內(nèi)存區(qū)和歷史指令窗1.6.1 工作內(nèi)存區(qū)、交互繪圖和變量編輯器 1 工作內(nèi)存區(qū)圖 1.6-1 MATLAB的工作內(nèi)存區(qū)及繪圖應(yīng)用 2 內(nèi)存變量和交互繪圖【例1.6-1】在工作內(nèi)存中存在有變量t和y的前提下，本例演示如何借助工具圖標(biāo)繪制如圖1.3-4的衰減振蕩曲線。操作步驟如下：1）2）3） 3 變量編輯器圖 1.6-2 變量編輯器1.6.2 歷史指令窗和M文件編輯器【例1.6-2】在例1.3-10中那5行指令已經(jīng)運(yùn)行過的前提下，利用歷史指令窗中的記錄，生成exm.m腳本文件。1）2）圖

17、1.6-3 歷史指令窗及其現(xiàn)場菜單圖 1.6-4 引出的駐留在MATLAB桌面上的文件編輯器圖 1.6-5 獨立的文件編輯器1.7 幫助系統(tǒng)及其使用表1.7-1 MATLAB的在線幫助系統(tǒng)幫助的方式特點以HTML和XML文檔為資源的瀏覽器幫助系統(tǒng)以M文件頭部注釋為資源的幫助系統(tǒng)1.7.1 瀏覽器幫助系統(tǒng) 1 幫助瀏覽器的主要構(gòu)件圖 1.9-1 默認(rèn)的幫助瀏覽器界面 2 MATLAB用戶指南圖 1.9-2 用戶指南的分類目錄 3 瀏覽器的搜索幫助 4 函數(shù)指令瀏覽器圖 1.9-3 按鍵引出的函數(shù)分類目錄和指令搜索欄1.7.2 指令窗幫助系統(tǒng) 1 指令窗現(xiàn)場提示幫助圖 1.9-4 指令窗周邊分布的超鏈接、按鍵和現(xiàn)場提示 2 help 幫助指令說明 3 詞條搜索指令說明習(xí)題 11. 請指出如下5個變量名中，哪些是合法的？abcd-2xyz_33chana變量ABCDefgh2. 在指令窗中，運(yùn)行指令a=sqrt(2)。然后請回答以下問題：計算結(jié)果a是精準(zhǔn)的嗎？該計算結(jié)果只是5位有效數(shù)字精度的近似嗎？請在指令窗中，顯示出具有最多位有效數(shù)字的近似值？再請恢復(fù)MATLAB數(shù)值結(jié)果顯