Matlab 簡易教程 基礎 準備 入門

1、Matlab 簡易教程2. 基礎準備及入門2.1 MATLAB 5.x 版對外部系統(tǒng)的要求 2.2 MATLAB的安裝2.3 MATLAB環(huán)境的啟動2.4 MATLAB指令窗簡介2.4.1 工具條2.4.2 菜單選項2.5 指令窗運行入門2.5.1 最簡單的計算器使用法【例-1】求的算術運算結果。（1）用鍵盤在MATLAB指令窗中輸入以下內(nèi)容 (12+2*(7-4)/32 （2）在上述表達式輸入完成后，按【Enter】鍵，該就指令被執(zhí)行。（3）在指令執(zhí)行后，MATLAB指令窗中將顯示以下結果。ans = 2 【例-2】簡單矩陣的輸入步驟。（1）在鍵盤上輸入下列內(nèi)容A = 1,2,3; 4,5,

2、6; 7,8,9 （2）按【Enter】鍵，指令被執(zhí)行。（3）在指令執(zhí)行后，MATLAB指令窗中將顯示以下結果：A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 【例-3】矩陣的分行輸入A=1,2,34,5,67,8,9 （以下是顯示結果）A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 【例2.5.1-4】指令的續(xù)行輸入（以下格式在除Notebook外的MATLAB環(huán)境中可運行）S = 1 1/2 + 1/3 1/4 + 1/5 1/6 . + 1/7 1/8 S =0.6345 2.5.2 數(shù)值、變量和表達式2.5.2.1 數(shù)值的記述2.5.2.2 變量命名規(guī)則2.5.2.3 MATLAB默認的預定義

3、變量2.5.2.4 表達式2.5.2.5 復數(shù)和復數(shù)矩陣【例.5-1】復數(shù)表達，及計算。（1）經(jīng)典教科書的直角坐標表示法z1= 3 + 4i z1 = 3.0000 + 4.0000i （2）采用運算符構成的直角坐標表示法和極坐標表示法z2 = 1 + 2 * i%運算符構成的直角坐標表示法z3=2*exp(i*pi/6)%運算符構成的極坐標表示法z=z1*z2/z3 z2 = 1.0000 + 2.0000iz3 = 1.7321 + 1.0000iz = 0.3349 + 5.5801i 【例.5-2】復數(shù)矩陣的生成及運算A=1,3;2,4-5,8;6,9*iB=1+5i,2+6i;3+8

4、*i,4+9*i C=A*B A = 1.0000 - 5.0000i 3.0000 - 8.0000i 2.0000 - 6.0000i 4.0000 - 9.0000iB = 1.0000 + 5.0000i 2.0000 + 6.0000i 3.0000 + 8.0000i 4.0000 + 9.0000iC = 1.0e+002 * 0.9900 1.1600 - 0.0900i 1.1600 + 0.0900i 1.3700 【例.5-3】求上例復數(shù)矩陣C的實部、虛部、模和相角。C_real=real(C)C_imag=imag(C)C_magnitude=abs(C)C_phase

5、=angle(C)*180/pi%以度為單位計算相角 C_real = 99 116 116 137C_imag = 0 -9 9 0C_magnitude = 99.0000 116.3486 116.3486 137.0000C_phase = 0 -4.4365 4.4365 0 2.5.3 計算結果的圖形表示【例2.5.3-1】畫出衰減振蕩曲線及其它的包絡線。的取值范圍是。t=0:pi/50:4*pi;%定義自變量取值數(shù)組y0=exp(-t/3);%計算與自變量相應的y0數(shù)組y=exp(-t/3).*sin(3*t);%計算與自變量相應的y數(shù)組plot(t,y,-r,t,y0,:b,t

6、,-y0,:b)%用不同顏色、線型繪制曲線grid%在“坐標紙”畫小方格 圖 -1 衰減振蕩曲線與包絡【例2.5.3-2】畫出所表示的三維曲面。的取值范圍是。clear;x=-8:0.5:8;%定義自變量x的一維刻度向量y=x;%定義自變量y的一維刻度向量X=ones(size(y)*x;%計算自變量平面上取值點坐標的二維數(shù)組Y=y*ones(size(x);%計算自變量平面上取值點坐標的二維數(shù)組R=sqrt(X.2+Y.2)+eps;%計算中間變量Z=sin(R)./R;%計算與自變量二維數(shù)組相應的函數(shù)值mesh(Z);%繪制三維網(wǎng)格圖colormap(hot) %指定網(wǎng)格圖用hot色圖繪制

7、 圖 -2 三維網(wǎng)線圖2.6 控制指令窗的指令、操作和標點2.6.1 常用控制指令2.6.2 數(shù)值計算結果的顯示格式2.6.3 指令行的編輯【例2.6.3-1】指令行操作過程示例。（1）若用戶想計算的值，那末用戶應依次鍵入以下字符y1=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5) （2）按【Enter】鍵，該指令便被執(zhí)行，并給出以下結果y1 = 0.5000 在以上操作和計算結束后，操作指令和計算結果都記錄在MATLAB工作內(nèi)存中。因此，假如用戶希望調(diào)回前面輸入的指令重新運行，或希望對前面輸入的指令加以修改后再運行，那末只要反復按動鍵盤上的箭頭鍵，就可從內(nèi)存中把以前輸入的那指令調(diào)回到當前行

8、，以供重新運行或修改后運行。新的計算結果，只可能被此后運行的指令所使用，而絕不會影響以前生成的（非同名）變量的“內(nèi)容”。（3）利用指令回調(diào)，進行新的計算。若又想計算，用戶當然可以象前一個算例那樣，通過鍵盤把相應字符一個一個“敲入”。但也可以較方便地用操作鍵獲得該指令，具體辦法是：先用鍵調(diào)回已輸入過的指令 y1=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5) ；然后移動光標，把y1改成y2；把 sin 改成 cos 便可。即得y2=2*cos(0.3*pi)/(1+sqrt(5) y2 = 0.3633 2.6.4 指令行中的標點符號2.6.5 內(nèi)存變量的查閱和刪除 2.6.5.1 指令who

9、和whos【例.1-1】用 who 檢查MATLAB內(nèi)存變量。在指令窗中運行以下指令，就可看到內(nèi)存變量。who Your variables are:R Y x y1 X Z y y2 【例.1-2】鍵入 whos ，獲得駐留變量的詳細情況：全部變量名，變量的數(shù)組維數(shù)，占用字節(jié)數(shù)，變量的類別（如雙精度），是否復數(shù)等。whos Name Size Bytes Class R 33x33 8712 double array X 33x33 8712 double array Y 33x33 8712 double array Z 33x33 8712 double array x 1x33 264

10、 double array y 33x1 264 double array y1 1x1 8 double array y2 1x1 8 double arrayGrand total is 4424 elements using 35392 bytes 2.6.5.2 內(nèi)存瀏覽器和變量編輯器2.6.6 變量的文件保存2.6.6.1 通過菜單保存和再度讀取變量2.6.6.2 save 和load 指令【例.2-1】數(shù)據(jù)的存取。（1）建立用戶目錄，并使之成為當前目錄，保存數(shù)據(jù)mkdir(c:,my_dir);%在C盤上創(chuàng)建目錄my_dircd c:my_dir%使c:my_dir成為當前目錄sa

11、ve saf X Y Z%選擇內(nèi)存中的X,Y,Z變量保存為saf.mat文件dir%顯示目錄上的文件 . . saf.mat （2）清空內(nèi)存，從saf.mat 向內(nèi)存裝載變量Zclear%清除內(nèi)存中的全部變量load saf Z%把saf.mat文件中的Z變量裝入內(nèi)存who%檢查內(nèi)存中有什么變量 Your variables are:Z 說明l 本例運用了例-2和例中指令運行后產(chǎn)生的變量。l 如果一組數(shù)據(jù)是經(jīng)過長時間的復雜計算后獲得的，那末為避免再次重復計算，常使用save 加以保存。此后，每當需要，都可通過 load重新獲取這組數(shù)據(jù)。這種處理模式常在實際中被采用。2.7 操作實錄指令和M腳本

12、文件2.7.1 操作實錄指令2.7.2 M腳本文件編寫初步2.8 在線自學引導和演示指令2.8.1 在線提供的入門引導2.8.2 在線演示2.9 幫助系統(tǒng)2.9.1 幫助系統(tǒng)的構造2.9.2 指令窗中的help 指令2.9.2.1 直接使用help獲得指令的使用說明【例2.9.2.1-1】假如準確知道所要求助的主題詞，或指令名稱，那末使用help 是獲得在線幫助的最簡單有效的途徑。本例演示：關于矩陣對數(shù)函數(shù) logm 使用說明的在線求助。help logm LOGM Matrix logarithm.L = LOGM(A) is the matrix logarithm of A, the i

13、nverse of EXPM(A). Complex results are produced if A has negative eigenvalues.A warning message is printed if the computed expm(L) is not closeto A. L,esterr = logm(A) does not print any warning message, but returns an estimate of the relative residual, norm(expm(L)-A)/norm(A). If A is real symmetri

14、c or complex Hermitian, then so is LOGM(A). Some matrices, like A = 0 1; 0 0, do not have any logarithms, real or complex, and LOGM cannot be expected to produce one. See also EXPM, SQRTM, FUNM. 2.9.2.2 使用help指令進行分類搜索【例.2-1】運行不帶任何限定的help，可以得到分類名稱明細表。help HELP topics:matlabgeneral - General purpose c

15、ommands.matlabops - Operators and special characters.matlablang - Programming language constructs.matlabelmat - Elementary matrices and matrix manipulation.matlabelfun - Elementary math functions.matlabspecfun - Specialized math functions.For more help on directory/topic, type help topic. 2.9.2.3 采用

16、help topic指令形式獲得具體子類的指令明細【例.3-1】如果用戶想知道有關矩陣操作指令一欄表，那末就運行以下指令。help elmat Elementary matrices and matrix manipulation. Elementary matrices. zeros - Zeros array. ones - Ones array. Basic array information. size - Size of matrix. length - Length of vector. Matrix manipulation. reshape - Change size. dia

17、g - Diagonal matrices and diagonals of matrix. Special variables and constants. ans - Most recent answer. eps - Floating point relative accuracy. Specialized matrices. compan - Companion matrix. gallery - Higham test matrices. . 說明l 省略號由筆者所加，用來表示被刪除的內(nèi)容。這樣做是出于節(jié)省篇幅的考慮。2.9.3 指令窗中的lookfor 指令【例-1】查找包含積分這

18、個關鍵詞的所有指令。lookfor integral ELLIPKE Complete elliptic integral.EXPINT Exponential integral function.DBLQUAD Numerically evaluate double integral. INNERLP Used with DBLQUAD to evaluate inner loop of integral.QUAD Numerically evaluate integral, low order method.QUAD8 Numerically evaluate integral, higher order method.COSINT Cosine integral function.SININT Sine integral function.ASSEMA Assembles area integral contributions in a PDE problem.COSINT Cosine integral function.FOURIER Fourier integral transform.IFOURIER In