matlab軟件的使用方法

1、MATLAB 軟件使用簡介默認(rèn)分類 2007-03-1521:26:49 閱讀 4106 評論 8 字號：大中小訂閱MATLAB 軟件使用簡介MATLAB 是一個功能強(qiáng)大的常用數(shù)學(xué)軟件，它不但可以解決數(shù)學(xué)中的數(shù)值計算問題，還可以解決符號演算問題，并且能夠方便地繪出各種函數(shù)圖形。MATLAB 自 1984 年由美國的MathWorks 公司推向市場以來， 歷經(jīng)十幾年的發(fā)展和競爭，現(xiàn)已成為國際最優(yōu)秀的科技應(yīng)用軟件之一。這里主要以適用于 Windows 操作系統(tǒng)的 MATLAB5.3 版本向讀者介紹 MATLAB的使用命令和內(nèi)容。一、MATLAB 的進(jìn)入/退出MATLAB 的安裝成功后，系統(tǒng)會在 W

2、indows【開始】菜單的【程序】子菜單中加入啟動 MATLAB命令的圖標(biāo)，用鼠標(biāo)單擊它就可以啟動 MATLAB 系統(tǒng)，見圖 2.1。圖 2.1 啟動 MATLAB啟動 MATLAB 后，屏幕上出現(xiàn) MATLAB 命令窗口圖 2.2MATLAB 命令窗口圖 2.2 的空白區(qū)域是 MATLAB 的工作區(qū)(命令輸入?yún)^(qū))，在此可輸入和執(zhí)行命令。退出 MATLAB 系統(tǒng)像關(guān)閉 Word 文件一樣， 只要用鼠標(biāo)點擊 MATLAB 系統(tǒng)集成界面右上角的關(guān)閉按鈕即可。二、MATLAB 操作的注意事項l 在 MATLAB 工作區(qū)輸入 MATLAB 命令后，還須按下 Enter 鍵，MATLAB 才能執(zhí)行你輸入

3、的 MATLAB命令，否則 MATLAB 不執(zhí)行你的命令。lMATLAB 是區(qū)分字母大小寫的。l 一般，每輸入一個命令并按下 Enter 鍵，計算機(jī)就會顯示此次輸入的執(zhí)行結(jié)果。(以下用/表示回車)。如果用戶不想計算機(jī)顯示此次輸入的結(jié)果，只要在所輸入命令的后面再加上一個分號即可以達(dá)到目的。如：x=2+3/x=5x=2+3;/不顯示結(jié)果 5l 在 MATLAB 工作區(qū)如果一個表達(dá)式一行寫不下，可以用在此行結(jié)尾處鍵入三個英文句號的方法達(dá)到換行的目的。如：q=5A6+sin(pi)+exp(3)+(1+2+3+4+5)/sin(x)-5x+1/2-567/(x+y)lMATLAB 可以輸入字母、漢字，

4、但是標(biāo)點符號必須在英文狀態(tài)下書寫。lMATLAB 中不需要專門定義變量的類型，系統(tǒng)可以自動根據(jù)表達(dá)式的值或輸入的值來確定變量的數(shù)據(jù)類型。l 命令彳 T 與 M 文件中的百分號“標(biāo)明注釋。在語句行中百分號后面的語句被忽略而不被執(zhí)彳 T,在 M 文件中百分號后面的語句可以用 Help 命令打印出來。三、MATLAB 的變量與表達(dá)式lMATLAB 的變量名MATLAB 的變量名是用一個字母打頭，后面最多跟 19 個字母或數(shù)字來定義的。如x,y,ae3,d3er45 都是合法的變量名。應(yīng)該注意不要用 MATLAB 中的內(nèi)部函數(shù)或命令名作為變量名。MATLAB 中的變量名是區(qū)分大小寫字母的。如在 MAT

5、LAB 中，ab 與 Ab 表示兩個不同的變量。列出當(dāng)前工作空間中的變量命令為Who 將內(nèi)存中的當(dāng)前變量以簡單形式列出；Whos 列出當(dāng)前內(nèi)存變量的名稱、大小、類型等信息；Clear 清除內(nèi)存中的所有變量與函數(shù)。lMATLAB 的運算符數(shù)學(xué)運算符：+（加號），-（減號），*（乘號）（左除）,/（右除），人（乘哥）關(guān)系運算符：（小于），（大于），=（小于等于）,=（大于等于），=（等于）,=（不等于）邏輯運算符：&（邏輯與運算），|（邏輯或運算）,（邏輯非運算）lMATLAB 的表達(dá)式及語句表達(dá)式由運算符、函數(shù)、變量名和數(shù)字組成的式子。MATLAB 語句由變量、表達(dá)式及 MATLAB 命令組成，

6、用戶車入的語句由 MATLAB 系統(tǒng)解釋運行。MATLAB 語句的 2 種最常見的形式為：形式 1:表達(dá)式形式 2:變量=表達(dá)式在第一種形式中，表達(dá)式運算后產(chǎn)生的結(jié)果如果為數(shù)值類型，系統(tǒng)自動賦值給變量 ans,并顯示在屏幕上。例 1:用兩種形式計算算術(shù)運算結(jié)果。解：Matlab 命令為形式 1:5A6+sin（pi）+exp（3）/ans=1.5645e+004形式 2:a=5A6+sin（pi）+exp（3）/a=1.5645e+004如果在表達(dá)式的后面加有a=5A6+sin（pi）+exp（3）;/執(zhí)行后不顯示運算結(jié)果。例 2:已知矩陣，對它們做簡單的關(guān)系與邏輯運算解：Matlab 命令為

7、A=1,2;1,2;/B=1,1；2,2;/C=(A=k+1disp(int2str(m)%以字符串的形式顯示素數(shù).endend(2)執(zhí)行命令文件 exam2.m。exam2/101103107109113127131137139149151157163167173179181191193197199說明：break 語句能在 for 循環(huán)和 while 循環(huán)中退出循環(huán)，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)后面的命令。lwhile 循環(huán)while 循環(huán)的語句為：while 表達(dá)式循環(huán)體語句end說明：表達(dá)式一般是由邏輯運算和關(guān)系運算以及一般的運算組成的表達(dá)式，以判斷循環(huán)要繼續(xù)進(jìn)行還是要停止循環(huán)。只要表達(dá)式的值非零，即

8、為邏輯為真；程序就繼續(xù)循環(huán)，只要表達(dá)式的值為零就停止循環(huán)。例 19:利用 while 循環(huán)來計算 1!+2!+?+50!的值。解：(1).建立命令文件 exam3.m%利用 while 循環(huán)來計算 1!+2!+.+50!的值sum=0;i=1;whilei51prd=1;j=1；whilej=iprd=prd*j;j=j+1;endsum=sum+prd;i=i+1;enddisp(,1!+2!+.+50!的和為：？)sum(2)執(zhí)行命令文件 exam3.m。exam3/1!+2!+.+50!的和為：sum=2.5613e+018lif-else-end 分支此分支結(jié)構(gòu)有 3 種形式：(1)i

9、f 表達(dá)式執(zhí)行語句end功能:如果表達(dá)式的值為真，就執(zhí)行語句，否則執(zhí)行 end 后面的語句.(2)if 表達(dá)式執(zhí)行語句 1else執(zhí)行語句 2end功能:如果表達(dá)式的值為真，就執(zhí)行語句 1,否則執(zhí)行語句 2.(3)if 表達(dá)式 1執(zhí)行語句 1elseif 表達(dá)式 2執(zhí)行語句 2else語句 nend功能:如果表達(dá)式 1 的值為真，就執(zhí)行語句 1,然后跳出 if 執(zhí)行語句；否則判斷表達(dá)式 2,如果表達(dá)式 2的值為真，就執(zhí)行語句 2,然后跳出 if 執(zhí)行語句.否則依此類推，一直進(jìn)彳 T 下去.如果所有的表達(dá)式的值都為假，就執(zhí)行 end 后面的語句.例 19：編一函數(shù)計算函數(shù)值：解:.建立 M 函數(shù)

10、文件 yx.m。functiony=yx(x)ifx=1&x10&x=30y=3*x-11elsey=sin(x)+log(x)end(2).調(diào)用 M 函數(shù)文件計算。result=yx(0.2),yx(2),yx(30),yx(10*pi)/result=0.20003.000079.00003.4473lswitch-case-end 分支Switch 語句的形式為：switch 表達(dá)式case 常量表達(dá)式 1語句塊 1case 常量表達(dá)式 2語句塊 2case常量表達(dá)式 n,常量表達(dá)式 n+1,語句塊 notherwise語句塊 n+1end功能：switch 語句后面的表達(dá)式可以為任何類

11、型；每個 case 后面的常量表達(dá)式可以是多個，也可以是不同類型；與 if 語句不同的是，各個 case 和 otherwise 語句出現(xiàn)的先后順序不會影響程序運行的結(jié)果。例 20:編一個轉(zhuǎn)換成績等級的函數(shù)文件，其中成績等級轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)為考試成績分?jǐn)?shù)在90,100分顯示優(yōu)秀；在80,90)分顯示良好；在60,80)分顯示及格；在0,60)分顯示不及格。解:(1).建立 M 函數(shù)文件 ff.mfunctionresult=ff(x)n=fix(x/10);switchncase9,10disp(優(yōu)秀)case8disp(良好)case6,7disp(及格)otherwisedisp(不及格)end(

12、2).調(diào)用 M 函數(shù)文件判斷 99 分,56 分,72 分各屬于哪個范圍.。ff(99)/優(yōu)秀ff(56)/不及格ff(72)/及格十、Matlab 繪圖1.plot(y)功能：畫一條或多條折線圖。其中 y 是數(shù)值向量或數(shù)值矩陣。說明：當(dāng) y 是數(shù)值向量時，plot(y)在坐標(biāo)系中順序的用直線段連接頂點(i,y(i)畫出一條折線圖；當(dāng) y 是數(shù)值矩陣時，Matlab 為矩陣的每一列畫出一條折線，繪圖時，以矩陣 y 每列元素的相應(yīng)行下標(biāo)值為橫坐標(biāo)，以 y 的元素為縱坐標(biāo)繪制的連線圖。例 21：畫出向量1,3,2,9,0.5折線圖。解:MATLAB 命令為 y=1,3,2,9,0.5;/plot(

13、y)/圖 2.6 向量式圖形2.plot(x,y)功能:畫一條或多條折線圖。其中 x 可以是長度為 n 的數(shù)值向量或是 nm 的數(shù)值矩陣，y 也可以是長度為 n 的數(shù)值向量或是 nm 的數(shù)值矩陣。說明：?當(dāng)*,y 都是長度為 n 的數(shù)值向量時，plot(x,y)在坐標(biāo)系中順序的用直線段連接頂點(x(i),y(i)畫出一條折線圖；當(dāng) x 是長度為 n 的數(shù)值向量且 y 是 nm 的數(shù)值矩陣時，plot(x,y)用向量 x 分別與矩陣 y 的每一列匹配，在同一坐標(biāo)系中繪出 m 條不同顏色的折線圖；?當(dāng) x 和 y 都是 nm 的數(shù)值矩陣時，plot(x,y)分別用矩陣 x 的第 i 列與矩陣 y

14、的第 i 列匹配，在同一坐標(biāo)系中繪出 m 條不同顏色的折線圖。注：plot(x,y)命令可以用來畫通常的函數(shù) f(x)圖形，此時向量 x 常用命令 x=a:h:b 的形式獲得f(x)函數(shù)在繪圖區(qū)間a,b上的自變量點向量數(shù)據(jù)，對應(yīng)的函數(shù)向量值取為 y=f(x)。步長 h 可以任意選取，一般，步長越小，曲線越光滑，但是步長太小，會增加計算量，運算速度要降低。通常步長h 取為 0.1 可以達(dá)到較好的繪圖效果。如果想在圖形中標(biāo)出網(wǎng)格線，用命令：plot(x,y),gridon 即可。例 22：畫出函數(shù) y=sinx2 在-5 奴妗的圖形。解：Matlab 命令：x=-5:.1:5;/%取繪圖橫坐標(biāo)向量

15、點 xy=sin(x.A2);/plot(x,y),gridon/圖 2.7 曲線 y=sinxA2例 23:畫出橢圓的曲線圖。解:對于這種情形，首先把它寫成參數(shù)方程Matlab 命令：t=0:pi/50:2*pi;/x=5*cos；/y=2*sin(t);/plot(x,y),gridon圖 2.8 橢圓3.plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3)功能:在同一圖形窗口畫出多條不同顏色曲線，曲線關(guān)系為例 24：在同一圖形窗口畫出三個函數(shù) y=cos2x,y=x2,y=x 的圖形，-2 僅2。解:Matlab 命令：x=-2:.1:2;/plot(x,cos(2*x),x,x.A2,x,x

16、)/legend(cos(2x),xA2,x)/圖 2.9 例 5 的繪圖結(jié)果4.ezplot(F,xmin,xmax)功能：畫出符號函數(shù) F 在區(qū)間xmin,xmax內(nèi)的圖像說明：F 是只含有一個變量的函數(shù)。如果區(qū)間xmin,xmax缺省，默認(rèn)區(qū)間為-2pi,2pi例 25:繪制在間的圖形。Matlab 命令：symst/ezplot(,2/3*exp(-t/2)*cos(3/2*t)?,0,4*pi)/圖 2.10 符號函數(shù)的圖形5.二維特殊圖形除了 plot 指令外，Matlab 還提供了許多其它的二維繪圖指令，這些指令大大擴(kuò)充了 Matlab的曲線作圖指令，可以滿足用戶的不同需要。表

17、2.4 繪制二維圖形的指令函數(shù)名稱功能函數(shù)名稱功能bar直方圖loglog雙對數(shù)曲線barh垂直的直方圖semilogxx 軸對數(shù)坐標(biāo)曲線bar3三維直方圖semilogyy 軸對數(shù)坐標(biāo)曲線bar3h垂直的三維直方圖polar極坐標(biāo)曲線hist統(tǒng)計直方圖stairs階梯圖pie餅圖stem火柴棍圖pie3三維餅圖pcolor偽彩圖fplot數(shù)值函數(shù)二維曲線area面積圖ezplot符號函數(shù)二維曲線errorbar誤差棒棒圖gplot繪拓?fù)鋱Dquiver矢量場圖fill平面多邊形填色ribbon代狀圖例 26:練習(xí)指令 bar,stairs,pie,pie3,stem,area.解:Matlab

18、 命令：x=1:5;subplot(2,3,1),bar(x),title(直方圖)/subplot(2,3,2),stairs(x),title(階梯圖)/subplot(2,3,3),stem(x,rp),title(火柴棍圖)/subplot(2,3,4),pie(x),title(餅圖)/subplot(2,3,5),pie3(x),title(三維餅圖)/subplot(2,3,6),area(x),title(面積圖)/圖 2.11 一些二維特殊圖形6.三維網(wǎng)格命令 mesh由函數(shù) meshgrid 生成格點矩陣后，就可以求出各格點對應(yīng)的函數(shù)值，然后利用三維網(wǎng)格命令 mesh 與三維表面命令 surf 畫出空間曲面。函數(shù) mesh 用來生成函數(shù)的網(wǎng)格曲面。函數(shù) mesh 有如下三種形式：mesh(X,Y,Z)X,Y,Z 是同維數(shù)的矩陣mesh(x,y,Z)x,y 是向量，而 Z 是矩陣。等價于mesh(Z)若提供參數(shù) x,y,等價于 mesh(x,y,Z),否則默認(rèn) x=1:n,y=1:m,其中例 27：畫出函數(shù)在-3 發(fā),y3 及在-10My10 上的圖形。解：(