一：Matlab簡介與安裝

1、數(shù) 學(xué) 實(shí) 驗萬福永華東師范大學(xué)數(shù)學(xué)系數(shù)學(xué)實(shí)驗數(shù)學(xué)實(shí)驗教程（Matlab 版） 教材：萬福永等編著，2006周一晚 18:30 - 20:30 答疑時間：地點(diǎn)：數(shù)學(xué)樓 213周一 7、8 上機(jī)時間：地點(diǎn)：實(shí)驗A樓 117機(jī)房周一 5、6 上課時間：地點(diǎn)：南樓 331數(shù)學(xué)實(shí)驗 用計算機(jī)解決數(shù)學(xué)問題 數(shù)學(xué)軟件公共的基礎(chǔ)軟件：BASIC，F(xiàn)ORTRAN，C，Pascal矩陣實(shí)驗室系統(tǒng)：Matlab，Scilab，Octave計算機(jī)代數(shù)系統(tǒng)：Mathematica，Maple交互式數(shù)學(xué)系統(tǒng)：MathCAD，CalcwinMatlab 簡介 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)

2、理統(tǒng)計、自動控制理論、數(shù)字信號處理、時間序列分析、動態(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)用于工程計算及數(shù)值分析領(lǐng)域的新型高級語言，自 1984 年推向市場以來，歷經(jīng)二十多年的發(fā)展與競爭，現(xiàn)已成為國際公認(rèn)的最優(yōu)秀的工程應(yīng)用開發(fā)環(huán)境。Matlab 簡介 Matlab: Matrix Laboratry 矩陣實(shí)驗室 Matlab 的發(fā)展 1980年，Moler 教授用 Fortran 語言編寫了集命令翻譯、科學(xué)計算于一身的一套交互式軟件系統(tǒng)。 1984年，Mol

3、er 等成立了 The MathWorks 的公司，用 C 語言完全改寫 Matlab，并推出第一個商業(yè)版。 增添圖形圖像處理、符號運(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，在國際上 30 幾個數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中， Matlab 在數(shù)值計算方面獨(dú)占鰲頭。 目前，Matlab 已經(jīng)成為國際上最流行的科學(xué)與工程計算的軟件工具，是一種具有廣泛應(yīng)用前景的全新的計算機(jī)高級編程語言了，有人稱它為“第四代”計算機(jī)語言。 就影響而言，至今仍然沒有一個別的計算軟件可與 Matlab 匹敵。 Matlab 的發(fā)行1984年，Matlab 1.0 （DOS版，182

4、K，20多個函數(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 簡介 購買（下載）Matlab 軟件Matlab 的安裝 插入光盤，自動運(yùn)行； 或點(diǎn)擊安裝程序 setup.exeMatlab 的特點(diǎn)與功能 Matlab 具有很強(qiáng)的數(shù)值計算功能 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)（

5、動態(tài)定維） 按照 IEEE 的數(shù)值計算標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算 提供十分豐富的數(shù)值計算函數(shù)，方便計算，提高效率 Matlab 命令與數(shù)學(xué)中的符號、公式非常接近，可讀性強(qiáng)， 容易掌握 Matlab 是一個交互式軟件系統(tǒng)輸入一條命令，立即就可以得出該命令的結(jié)果Matlab 的特點(diǎn)與功能 Matlab 符號計算功能Matlab 和著名的符號計算語言 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，而且簡單易學(xué)、編程效率高。通過 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

6、，很方便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化 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)計的各種可選工具箱 Matlab 的 Simulink 動態(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 Identification Matlab 的基本用法 Matlab 系統(tǒng)的啟動 使用 Windows “開始” 菜單

7、運(yùn)行 Matlab 系統(tǒng)啟動程序 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Matlab 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 矩陣的直接排列輸入 矩陣用方括號“ ”括起例： A = 1 2 3; 4 5 6; 7 8 9 矩陣同一行中的元素之間用 空格 或 逗號 分隔 矩陣行與行之間用 分號 分開 直接輸入法中，分號可以用 回車 代替例：矩陣 Matla

8、b 的操作對象是 矩陣 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自動將向量 x 的長度擴(kuò)展到 5， 并將未賦值部分置零。 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？ 單個元素的引用例： A(2,3)矩陣元素的引用 多個元素的引用：冒號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 個元素A(i, j)：矩陣

9、 A 中的第 i 行，第 j 列元素a:b:c產(chǎn)生一個由等差序列組成的向量； a 是首項，b 是公差，c 確定最后一項；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=3:2:1 多個元素的引用（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。可利用冒號提取矩陣 的整行或整列。例： A(1, :) A(:, 1:2) A(:, :)Matlab幫助系統(tǒng) 聯(lián)機(jī)幫助help 顯示指定命令的簡短使用說明例： help eig

10、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、moreMatlab 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 其它相關(guān)命令what、more、cd、dir 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 長度不超過 63 個字符（6.5 版本以前為 19 個） 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

11、接起來的式子，其結(jié)果被賦給賦值號“=”左邊的變量 分號和續(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 如果語句很長，可用續(xù)行符 “”（三個點(diǎn)）續(xù)行 續(xù)行符的前面最好留一個空格例： 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 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 Not-a-Number，一個不定值，如 0/0 eps 浮點(diǎn)運(yùn)算相對精度 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！ 數(shù)與算術(shù)表達(dá)式

12、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*i復(fù)數(shù)作為矩陣元素輸入時，加號兩邊不能有空格! 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 輸出格式Matlab 的輸出 Matlab 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，同時賦給指定變量；若無指定變量，則系統(tǒng)會自動將結(jié)果賦給變量 “ans

13、” 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，但不會影響變量的值！各種 format 格式格式解釋例format短格式（缺省顯示格式），同short3.1416format short短格式（缺省顯示格式），只顯示5位3.1416format long長格式，雙精度數(shù)15位，單精度數(shù)7位3.14159265358979format short e短格式e方式（科學(xué)計數(shù)格式）3.1416e+000format long e長格式e方式3.141592653589793e+000format short g短格式g方式3.1416format long g長格式g方式3.14159265358979format compact壓縮格式format loose自由格式format + / format bank / format rat / format hex (詳情查看聯(lián)機(jī)幫助)變量的存儲 存儲當(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