一Matlab簡(jiǎn)介與安裝

1、MATLAB1Matlab 簡(jiǎn)介 在歐美各高等院校，Matlab 已經(jīng)成為線性代數(shù)、數(shù)值分析、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)控制理論、數(shù)字信號(hào)處理、時(shí)間序列分析、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真、圖像處理等課程的基本教學(xué)工具，已成為大學(xué)生必須掌握的基本技能之一。Matlab 功能強(qiáng)大、簡(jiǎn)單易學(xué)、編程效率高，深受廣大科技工作者的歡迎。 Matlab是一種廣泛應(yīng)用于工程計(jì)算及數(shù)值分析領(lǐng)域的新型高級(jí)語言，自 1984 年推向市場(chǎng)以來，歷經(jīng)二十多年的發(fā)展與競(jìng)爭(zhēng)，現(xiàn)已成為國(guó)際公認(rèn)的最優(yōu)秀的工程應(yīng)用開發(fā)環(huán)境。2Matlab 簡(jiǎn)介 Matlab: Matrix Laboratry 矩陣實(shí)驗(yàn)室 Matlab 的發(fā)展 1980年，Moler 教授

2、用 Fortran 語言編寫了集命令翻譯、科學(xué)計(jì)算于一身的一套交互式軟件系統(tǒng)。 1984年，Moler 等成立了 The MathWorks 的公司，用 C 語言完全改寫 Matlab，并推出第一個(gè)商業(yè)版。 增添圖形圖像處理、符號(hào)運(yùn)算、以及與其他流行軟件 的接口功能，使得 Matlab 的功能越來越強(qiáng)大。 到九十年代，在國(guó)際上 30 幾個(gè)數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中， Matlab 在數(shù)值計(jì)算方面獨(dú)占鰲頭。3 目前，Matlab 已經(jīng)成為國(guó)際上最流行的科學(xué)與工程計(jì)算的軟件工具，是一種具有廣泛應(yīng)用前景的全新的計(jì)算機(jī)高級(jí)編程語言了，有人稱它為“第四代”計(jì)算機(jī)語言。 就影響而言，至今仍然沒有一個(gè)別的計(jì)算軟件

3、可與 Matlab 匹敵。 Matlab 的發(fā)行1984年，Matlab 1.0 （DOS版，182K，20多個(gè)函數(shù)）1992年，Matlab 4.0 （93年推出Windows版，加入 simulink）1994年，Matlab 4.2（得到廣泛重視和應(yīng)用）1999年，Matlab 5.3（真正實(shí)現(xiàn)32位運(yùn)算）2002年，Matlab 6.5（采用JIT加速器）2004年，Matlab 7.02006年，Matlab R2006aMatlab 簡(jiǎn)介4 購買（下載）Matlab 軟件Matlab 的安裝 插入光盤，自動(dòng)運(yùn)行； 或點(diǎn)擊安裝程序 setup.exe5Matlab 的特點(diǎn)與功能 Ma

4、tlab 具有很強(qiáng)的數(shù)值計(jì)算功能 Matlab 以矩陣作為數(shù)據(jù)操作的基本單位，但無需預(yù)先指定 矩陣維數(shù)（動(dòng)態(tài)定維） 按照 IEEE 的數(shù)值計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算 提供十分豐富的數(shù)值計(jì)算函數(shù)，方便計(jì)算，提高效率 Matlab 命令與數(shù)學(xué)中的符號(hào)、公式非常接近，可讀性強(qiáng)， 容易掌握 Matlab 是一個(gè)交互式軟件系統(tǒng)輸入一條命令，立即就可以得出該命令的結(jié)果6Matlab 的特點(diǎn)與功能 Matlab 符號(hào)計(jì)算功能Matlab 和著名的符號(hào)計(jì)算語言 Maple 相結(jié)合 Matlab 的編程功能Matlab具有程序結(jié)構(gòu)控制、函數(shù)調(diào)用、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入輸出、面向?qū)ο蟮瘸绦蛘Z言特征，而且簡(jiǎn)單易學(xué)、編程效率高。通過

5、Matlab 提供的編程語言進(jìn)行編程完成特定的任務(wù) Matlab 的繪圖功能Matlab提供豐富的繪圖命令，很方便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化7 Matlab 豐富的工具箱（toolbox）Matlab 的特點(diǎn)與功能根據(jù)專門領(lǐng)域中的特殊需要而設(shè)計(jì)的各種可選工具箱 Matlab 的 Simulink 動(dòng)態(tài)仿真集成環(huán)境提供建立系統(tǒng)模型、選擇仿真參數(shù)和數(shù)值算法、啟動(dòng)仿真程序?qū)υ撓到y(tǒng)進(jìn)行仿真、設(shè)置不同的輸出方式來觀察仿真結(jié)果等功能Symbolic Math PDEOptimizationSignal processImage ProcessStatisticsControl SystemSystem Identi

6、fication 8Matlab 的基本用法 Matlab 系統(tǒng)的啟動(dòng) 使用 Windows “開始” 菜單 運(yùn)行 Matlab 系統(tǒng)啟動(dòng)程序 matlab 雙擊 Matlab 快捷圖標(biāo) Matlab 系統(tǒng)的退出 在 Matlab 主窗口 File 菜單中選擇 Exit Matlab 命令 在 Matlab 命令窗口輸入 exit 或 quit 命令 單擊 Matlab 主窗口的“關(guān)閉”按鈕9Matlab 的工作界面命令窗口當(dāng)前工作目錄當(dāng)前工作空間輸入命令的歷史記錄命令提示符10 矩陣的直接排列輸入 矩陣用方括號(hào)“ ”括起例： A = 1 2 3; 4 5 6; 7 8 9 矩陣同一行中的元素

7、之間用 空格 或 逗號(hào) 分隔 矩陣行與行之間用 分號(hào) 分開 直接輸入法中，分號(hào)可以用 回車 代替例：矩陣 Matlab 的操作對(duì)象是 矩陣11 矩陣元素可以是任何數(shù)值表達(dá)式例： x = -1.3, sqrt(3), (1+2+3)*4/5 矩陣元素賦值 矩陣元素的單獨(dú)賦值例： x(5) = abs(x(1)例： x(5) = abs(x(6) ?注：Matlab自動(dòng)將向量 x 的長(zhǎng)度擴(kuò)展到 5， 并將未賦值部分置零。12 大矩陣可以把小矩陣作為其元素矩陣元素賦值例： A = A; 11 12 13 在原矩陣的下方加一行如何在原矩陣的右邊添加一列？ A=2 1;-1 0; B=3;4; C=A

8、B13 單個(gè)元素的引用例： A(2,3)矩陣元素的引用 多個(gè)元素的引用：冒號(hào)的特殊用法利用小括弧和元素所在的位置（下標(biāo)）x(i)：向量 x 中的第 i 個(gè)元素A(i, j)：矩陣 A 中的第 i 行，第 j 列元素a:b:c產(chǎn)生一個(gè)由等差序列組成的向量； a 是首項(xiàng)，b 是公差，c 確定最后一項(xiàng)；若 b=1，則 b 可以省略。例： x=1:2:5 y=1:2:6例： x=2:1:5 y=2:5例： x=3:2:114 多個(gè)元素的引用（續(xù)）例： x(1:3)矩陣元素的引用 A(3,1:3)A(i:j, m:n) 表示由矩陣 A 的第 i 到第 j 行和第 m 到第 n列交叉線上的元素組成的子矩陣

9、?？衫妹疤?hào)提取矩陣 的整行或整列。例： A(1, :) A(:, 1:2) A(:, :)15Matlab幫助系統(tǒng) 聯(lián)機(jī)幫助help 顯示指定命令的簡(jiǎn)短使用說明例： help eig help help 詳細(xì)使用幫助doc 以網(wǎng)頁形式顯示指定命令的幫助頁例： doc eig 其它相關(guān)命令helpdesk、helpwin、more16Matlab 查找命令 lookfor 按指定的關(guān)鍵詞查詢與之相關(guān)的命令例： lookfor inverse which 顯示指定函數(shù)所在的目錄例： which eig 17 變量命名原則Matlab 變量 以字母開頭 后面可以跟 字母、數(shù)字 和 下劃線 長(zhǎng)度不超

10、過 63 個(gè)字符（6.5 版本以前為 19 個(gè)） 變量名 區(qū)分字母的 大小 寫 Matlab 語句的通常形式變量=表達(dá)式表達(dá)式是用運(yùn)算符將有關(guān)運(yùn)算量連接起來的式子，其結(jié)果被賦給賦值號(hào)“=”左邊的變量18 分號(hào)和續(xù)行符的作用Matlab 變量若不想在屏幕上輸出結(jié)果，可以在語句最后加分號(hào) 如果語句很長(zhǎng)，可用續(xù)行符 “”（三個(gè)點(diǎn)）續(xù)行 續(xù)行符的前面最好留一個(gè)空格例：19 變量的查詢Matlab 變量who 顯示工作空間中的所有變量whos 查看工作空間中變量的詳細(xì)屬性20 系統(tǒng)預(yù)定義變量Matlab 變量 pi 圓周率 ，其值為 imag(log(-1) inf/Inf 無窮大 nan/NaN No

11、t-a-Number，一個(gè)不定值，如 0/0 eps 浮點(diǎn)運(yùn)算相對(duì)精度 特殊變量 ans i/j 虛部單位，即應(yīng)盡量避免給系統(tǒng)預(yù)定義變量重新賦值！21 數(shù)與算術(shù)表達(dá)式Matlab 數(shù)值運(yùn)算 Matlab 中的數(shù)默認(rèn)是雙精度實(shí)數(shù)，表示方法同 C 語言3, -9, 0.4, 1.603e-12, 3.23e+20 浮點(diǎn)運(yùn)算的相對(duì)誤差為 eps 浮點(diǎn)數(shù)表示范圍為：10-308 10308 復(fù)數(shù)的輸入 z=3+4i (4 與 i 之間不能有空格) z=3+4*i22 數(shù)學(xué)運(yùn)算符 + 加法Matlab 數(shù)值運(yùn)算 - 減法 * 乘法 / 和 除法（右除和左除） 冪運(yùn)算23 輸出格式Matlab 的輸出 M

12、atlab 以雙精度執(zhí)行所有的運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果可以在屏幕上輸出，同時(shí)賦給指定變量；若無指定變量，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將結(jié)果賦給變量 “ans” Matlab 中數(shù)的輸出格式可以通過 format 命令指定format 只改變變量的輸出格式，但不會(huì)影響變量的值！24各種 format 格式25變量的存儲(chǔ) 存儲(chǔ)當(dāng)前工作空間中的變量 save 將所有變量存入文件 matlab.mat save mydata 將所有變量存入指定文件 mydata.mat 存儲(chǔ)指定的變量 save mydata.mat 將所有變量存入文件 mydata.matsave 文件名 變量名列表例： save mydata A x z 變量名列表中各變量之間用空格分隔。26變量的讀取 將數(shù)據(jù)文件中的變量載入當(dāng)前工作空