Matlab與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2

第二部分MATLAB的程序設(shè)計(jì)

2．1腳本文件和函數(shù)文件2．2函數(shù)調(diào)用和參數(shù)傳遞2．3MATLAB的程序結(jié)構(gòu)和控制流2．4M文件的調(diào)試12．1腳本文件和函數(shù)文件2．1．1M腳本文件對(duì)于一些比較簡(jiǎn)單的問(wèn)題，在指令窗中直接輸入指令計(jì)算。對(duì)于復(fù)雜計(jì)算，采用腳本文件（Scriptfile）最為合適。MATLAB只是按文件所寫(xiě)的指令執(zhí)行。M腳本文件的特點(diǎn)是：腳本文件的構(gòu)成比較簡(jiǎn)單，只是一串按用戶(hù)意圖排列而成的（包括控制流向指令在內(nèi)的）MATLAB指令集合。腳本文件運(yùn)行后，所產(chǎn)生的所有變量都駐留在MATLAB基本工作空間（Baseworkspace）中。只要用戶(hù)不使用清除指令（clear），MATLAB指令窗不關(guān)閉，這些變量將一直保存在基本工作空間中。M文件有兩種形式：腳本文件（ScriptFile）和函數(shù)文件（FunctionFile）。這兩種文件的擴(kuò)展名，均為“.m”。22．1腳本文件和函數(shù)文件（續(xù)1）2．1．2M函數(shù)文件與腳本文件不同，函數(shù)文件猶如一個(gè)“黑箱”，把一些數(shù)據(jù)送進(jìn)并經(jīng)加工處理，再把結(jié)果送出來(lái)。MATLAB提供的函數(shù)指令大部分都是由函數(shù)文件定義的。M函數(shù)文件的特點(diǎn)是：從形式上看，與腳本文件不同，函數(shù)文件的笫一行總是以“function”引導(dǎo)的“函數(shù)申明行”。從運(yùn)行上看，與腳本文件運(yùn)行不同，每當(dāng)函數(shù)文件運(yùn)行，MATLAB就會(huì)專(zhuān)門(mén)為它開(kāi)辟一個(gè)臨時(shí)工作空間，稱(chēng)為函數(shù)工作空間（Functionworkspace）

。當(dāng)執(zhí)行文件最后一條指令時(shí)，就結(jié)束該函數(shù)文件的運(yùn)行，同時(shí)該臨時(shí)函數(shù)空間及其所有的中間變量就立即被清除。MATLAB允許使用比“標(biāo)稱(chēng)數(shù)目”較少的輸入輸出宗量，實(shí)現(xiàn)對(duì)函數(shù)的調(diào)用。32．1腳本文件和函數(shù)文件（續(xù)2）2．1．3M文件的一般結(jié)構(gòu)由于從結(jié)構(gòu)上看，腳本文件只是比函數(shù)文件少一個(gè)“函數(shù)申明行”，所以只須描述清楚函數(shù)文件的結(jié)構(gòu)。典型M函數(shù)文件的結(jié)構(gòu)如下：函數(shù)申明行：位于函數(shù)文件的首行，以關(guān)鍵字function開(kāi)頭，函數(shù)名以及函數(shù)的輸入輸出宗量都在這一行被定義。笫一注釋行：緊隨函數(shù)申明行之后以%開(kāi)頭笫一注釋行。該行供lookfor關(guān)鍵詞查詢(xún)和help在線幫助使用。在線幫助文本區(qū)：笫一注釋行及其之后的連續(xù)以%開(kāi)頭的所有注釋行構(gòu)成整個(gè)在線幫助文本。編寫(xiě)和修改記錄：與在線幫助文本區(qū)相隔一個(gè)“空”行，也以%開(kāi)頭，標(biāo)志編寫(xiě)及修改該M文件的作者和日期等。函數(shù)體：為清晰起見(jiàn)，它與前面的注釋以“空”行相隔。例2_2_1：M函數(shù)文件示例。42．2函數(shù)調(diào)用和參數(shù)傳遞2．2．1局部變量和全局變量局部（Local）變量：它存在于函數(shù)空間內(nèi)部的中間變量，產(chǎn)生于該函數(shù)的運(yùn)行過(guò)程中，其影響范圍也僅限于該函數(shù)本身。全局（Global）變量：通過(guò)global指令，MATLAB也允許幾個(gè)不同的函數(shù)空間以及基本工作空間共享同一個(gè)變量，這種被共享的變量稱(chēng)為全局變量。2．2．2函數(shù)調(diào)用在MATLAB中，調(diào)用函數(shù)的常用形式是：[輸出參數(shù)1,輸出參數(shù)2,…]=函數(shù)名(輸入?yún)?shù)1,輸入?yún)?shù)2,…)函數(shù)調(diào)用可以嵌套，一個(gè)函數(shù)可以調(diào)用別的函數(shù)，甚至調(diào)用它自己（遞歸調(diào)用）。52．2函數(shù)調(diào)用和參數(shù)傳遞（續(xù)）2．2．3參數(shù)傳遞MATLAB在函數(shù)調(diào)用上有一個(gè)與眾不同之處：函數(shù)所傳遞的參數(shù)具有可調(diào)性。傳遞參數(shù)數(shù)目的可調(diào)性來(lái)源于如下兩個(gè)MATLAB永久變量：函數(shù)體內(nèi)的nargin

給出調(diào)用該函數(shù)時(shí)的輸入?yún)?shù)數(shù)目。函數(shù)體內(nèi)的nargout

給出調(diào)用該函數(shù)時(shí)的輸出參數(shù)數(shù)目。只要在函數(shù)文件中包括這兩個(gè)變量，就可以知道該函數(shù)文件調(diào)用時(shí)的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)數(shù)目。值得注意：nargin、nargout

本身都是函數(shù)，不是變量，所以用戶(hù)不能賦值，也不能顯示。（參考：circle.m，am1.m）62．3MATLAB的程序結(jié)構(gòu)和控制流2．3．1程序結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)：MATLAB提供兩種循環(huán)方式。順序結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)：if—else—end。for—end循環(huán)和while---end循環(huán)。2．3．2程序流控制常用指令：return，echo，input，pause，keyboard，break。switch---case結(jié)構(gòu)。try---catch結(jié)構(gòu)。腳本文件（ScriptFile）警示指令：error，warning。72．3MATLAB的程序結(jié)構(gòu)和控制流（續(xù)）2．3．3圖形用戶(hù)界面（GUI）編程現(xiàn)代的主流應(yīng)用程序已經(jīng)從命令行的交互方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詧D形界面為主的交互方式，這主要是由于它給用戶(hù)帶來(lái)了操作和控制的方便與靈活性。（面向?qū)ο缶幊蹋㎝ATLAB能夠以比較簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)一系列的圖形界面功能。通過(guò)對(duì)控件、菜單屬性的設(shè)置和

Callback的編寫(xiě)，就能夠滿足大多數(shù)用戶(hù)的需求。

控件的Callback屬性：Callback屬性的取值是字符串，可以是某個(gè)M文件名或一小段MATLAB語(yǔ)句。當(dāng)用戶(hù)激活控件對(duì)象（例如：在控件對(duì)象圖標(biāo)上單擊鼠標(biāo)左鍵）時(shí)，應(yīng)用程序就運(yùn)行Callback屬性定義的子程序。

菜單的Callback屬性：