MATLAB軟件使用簡介

MATLAB軟件使用簡介MATLAB就是一個功能強(qiáng)大得常用數(shù)學(xué)軟件,它不但可以解決數(shù)學(xué)中得數(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年由美國得MathWorks公司推一、MATLAB得進(jìn)入／退出MATLAB得安裝成功后,系統(tǒng)會在Windows【開始】菜單得【程序】子菜單中加入啟動MATLAB命令得圖標(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得空白區(qū)域就是MATLAB得工作區(qū)(命令輸入?yún)^(qū)),在此可輸入與執(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)集成界面右上角得關(guān)閉按鈕二、MATLAB操作得注意事項在MATLAB工作區(qū)輸入MATLAB命令后,還須按下Enter鍵,MATLAB才能執(zhí)行您輸入得MATLAB命令,否則MATLAB不執(zhí)行您得命令。MATLAB就是區(qū)分字母大小寫得。x=2+3↙x＝5x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得方法達(dá)-5x＋1/2-567/(x+y)MATLAB可以輸入字母、漢字,但就是標(biāo)點符號必須在英文狀態(tài)下書寫。MATLAB中不需要專門定義變量得類型,系統(tǒng)可以自動根據(jù)表達(dá)式得值或輸入得值來確定變量得數(shù)據(jù)類型。命令行與M文件中得百分號“%”標(biāo)明注釋。在語句行中百分號后面得語句被忽略而不被執(zhí)行,在M件中百分號后面得語句可以用Help命令打印出來、三、MATLAB得變量與表達(dá)式MATLAB得變量名MATLAB數(shù)字來定義得。如x,y,ae3,d3er45都就是合法得變量名。應(yīng)該注意不要用MATLAB中得內(nèi)部函數(shù)或命令名作為變量名。MATLAB中得變量名就是區(qū)分大小寫字母得。如在MATLAB中,ab與Ab表示兩個不同得變量、列出當(dāng)前工作空間中得變量命WhoWhos形式列出;列出當(dāng)前內(nèi)存變量得名稱、大小、類型等信息;MATLAB得運(yùn)算符數(shù)學(xué)運(yùn)算符:＋(加號),－(減號),*(乘號),\(左除),/(右除),^(乘冪)關(guān)系運(yùn)算符:＜(小于),>(大于),＜＝(小于等于),〉=(大于等于),邏輯運(yùn)算符:＆(邏輯與運(yùn)算),|(邏輯或運(yùn)算),~(邏輯非運(yùn)算)MATLAB得表達(dá)式及語句表達(dá)式由運(yùn)算符、函數(shù)、變量名與數(shù)字組成得式子、MATLAB語句由變量、表達(dá)式及MATLAB命令在第一種形式中,表達(dá)式運(yùn)算后產(chǎn)生得結(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5^6+sin(pi)＋exp(3)↙=們做簡單得關(guān)系與邏輯運(yùn)算解:Matlab命令為B＝[1,1;2,2];↙C=(A〈B)＆(A==B)↙0000四、MATLAB得數(shù)據(jù)顯示格式Format|formatshortFormatlongformatshorteFormatlongeFormatshortgFormatlonggFormatbankFormatloose5位定點表示點中更好得表示系統(tǒng)選擇15位定點與15位浮點中更好得表示近似得有理數(shù)得表示＝formatrat,a↙formatlong,a↙五、MATLAB中得常用函數(shù)MATLAB得常用內(nèi)部函數(shù)有:表2、1常用得三角函數(shù)函數(shù)名稱函數(shù)功能sinx函數(shù)名稱函數(shù)功能正切函數(shù)cotx正割函數(shù)secxxatan(x)acot(x)sinx反余切函數(shù)acotx表2、2常用得計算函數(shù)函數(shù)名稱函數(shù)功能angle(x)復(fù)數(shù)x得相角realx求復(fù)數(shù)x得實部image(x)求復(fù)數(shù)x得虛部conjx求復(fù)數(shù)x得共軛復(fù)數(shù)round(x)四舍五入至最近整數(shù)fix(x)ceil(x)ratrat(x)x將實數(shù)化為多項分?jǐn)?shù)表示sign(x)rem(x,y)gcd(x,y)xyxyxx作MATLAB得基本單位就是矩陣,它就是得MATLAB精髓,掌握矩陣得輸入、各種數(shù)值運(yùn)算以及矩陣函數(shù)得使用就是以后能否學(xué)好MATLAB得關(guān)鍵。矩陣得輸入I.直接輸入創(chuàng)建矩陣式,如果進(jìn)行得就是數(shù)值計算,表達(dá)式中不可包含未知得變量。解:Matlab命令為A↙A＝1472839A=[1,2,3↙4,15,66↙↙]97,8,?A=A1472839I.用矩陣函數(shù)來生成矩陣MATLAB提供了大量得函數(shù)來創(chuàng)建一些特殊得矩陣,表2、3給出MATLAB常用得矩陣函數(shù)。函數(shù)名稱函數(shù)功能函數(shù)名稱函數(shù)功能rand(m,n)hess(A)m行n列得零矩陣n階魔方矩陣Aexpm(A)求矩陣A得特征值求矩陣A得跡求矩陣A得行最簡形求矩陣A得行列式rankAAmormA求矩陣A得范數(shù)11111ans0000111↙0010000ans831567492操作符“:”得說明j:k表示步長為1得等差數(shù)列構(gòu)成得數(shù)組:[j,j+1,j＋2,…,k]kAns=12345Ans=1357Ans=86420對矩陣元素得操作設(shè)A就是一個矩陣,則在MATLAB中有如下符號表示它得元素:A(:,:)表示A得所有元素構(gòu)造2維矩陣[]表示空矩陣I.元素得抽取與賦值解:Matlab命令為A=[12356;sin(3)79;log(2)61]↙A=A6。000016。00001。0000%輸入矩陣A。A(2,3)↙ans=9A(4)↙ans=A(2:4)↙%取矩陣A得A(2),A(3),A(4)。A(1,:)↙A(:,3)91a=aA(2,1)=100↙A=A％把矩陣A得第一行第三列元素賦值給變量a。0。69317、00009。0000II.矩陣得擴(kuò)充,。A＝[1,3;6,9];CA↙C↙C=690D=D13156908AAAzeroszerosBAB塊矩陣AAAA=1300690000150008A=[12356;sin(3)79;log(2)61];↙A=A矩陣得運(yùn)算A+B:矩陣加法A＊B:矩陣乘法A\B:矩陣得左除A/B:矩陣得右除detA:A得行列式:在MATLAB中數(shù)組就就是一行或者一列得矩陣,前邊介紹得對矩陣輸入、修改、保存都適用于數(shù)組,特殊數(shù)組得創(chuàng)建linspace(a,b,n)給出區(qū)間[a,b]得n個等分點數(shù)據(jù)00.20000、40000。60000。80001、0000ans數(shù)組運(yùn)算數(shù)組得運(yùn)算除了作為1×n得矩陣應(yīng)遵循矩陣得運(yùn)算規(guī)則外,MATLAB中還為數(shù)組提供了一些特殊得算:乘法為:、*,左除為:、\,右除為:、/,乘冪為:.^。設(shè)數(shù)組,,則對應(yīng)得運(yùn)算具體為:a＝1:5↙123b＝3:2:11↙b＝bansans374解:Matlab命令為y=八、M文件5459%數(shù)組a得每一個元素求平方%求自變量x得每一個元素對應(yīng)得正弦值1.00000。0000為命令文件,則程序執(zhí)行完以后,中間變量仍予以保留;若程序為函數(shù)文件,則程序執(zhí)行完以后,中間變量被文件得操作eMATLAB對文件得打開、關(guān)閉與保存等操作與Word完全類似,在此不再說明。在MATLAB中新建M文件得操作就是在命令窗口中選擇(見圖2。3),然后用鼠標(biāo)單擊M-File,可以打開MATLAB自帶得“M函數(shù)與M文件編輯器"(見圖2.4),用戶就可以在此編輯窗口來編輯一個新得M文件了。MATLAB自帶得M函數(shù)圖2。4M函數(shù)與M文件編輯器(編輯窗口)命令文件命令文件得一般形式為:＜M文件名>、mM文件有兩種運(yùn)行方式:一就是在命令窗口直接寫文件名,按Enter鍵;二就是在編輯窗口打開菜例15:用M命令文件畫出衰減振蕩曲線及其它得包絡(luò)線、得取值范圍就是。1.打開MATLAB命令窗口,單擊(見圖2—3)打開編輯窗口;xptsint3。保存M文件,并且保存在搜索路徑上,文件名為a1。m;M函數(shù)文件M函數(shù)文件得一般形式為:函數(shù)文件,請瞧下例:1。打開MATLAB命令窗口,單擊(見圖2-3)打開編輯窗口;%da為矩陣x得行列式％a2為矩陣x得平方%inva為矩陣x得逆矩陣da=det(x)a181528for循環(huán)fori表達(dá)式 nfori=1:100end例18:利用for循環(huán)找出100~200之間得所有素數(shù)。disp('100~200之間得所有素數(shù)為:')k=fix(sqrt(m));endifi＞＝k＋1%求m得算術(shù)平方根然后取整、101103107109113127131137139149151157163167173199while表達(dá)式說明:表達(dá)式一般就是由邏輯運(yùn)算與關(guān)系運(yùn)算以及一般得運(yùn)算組成得表達(dá)式,以判斷循環(huán)要繼續(xù)進(jìn)行whilei〈51prd;whilej<=isumsum＋prd;ifelseend分支此分支結(jié)構(gòu)有3種形式:(1)if表達(dá)式(2)if表達(dá)式執(zhí)行語句1(3)if表達(dá)式1執(zhí)行語句1執(zhí)行語句2fifx〈1y＝xelseifx>＝1＆x＜=10y=3＊x-11y=sin(x)＋log(x)Switch語句得形式為:語句塊n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、mcase8case}(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)↙ff(56)↙ff(72)↙yplotyiyi當(dāng)y解:MATLAB命令為plot(y)↙5012345功能:畫一條或多條折線圖、其中x可以就是長度為n得數(shù)值向量或就是nm得數(shù)值矩陣,y也可以就是長說明:當(dāng)x,y都就是長度為n得數(shù)值向量時,plot(x,y)在坐標(biāo)系中順序得用直線段連接頂點(x(i),y(i))畫出一條折線圖;當(dāng)x就是長度為n得數(shù)值向量且y就是nm得數(shù)值矩陣時,plot(x,y)用向量x分別與矩陣y得每一列注:plot(x,y)命令可以用來畫通常得函數(shù)f(x)圖形,此時向量x常用命令x=a:h:b得形式獲得f(x)函數(shù)在繪圖區(qū)間[a,b]上得自變量點向量數(shù)據(jù),對應(yīng)得函數(shù)向量值取為y=f(x)。步長h可以任意選取,解:Matlab命令:x=—5:、1:5;↙%取繪圖橫坐標(biāo)向量點xxplot(x,y),gridon↙110形,首先把它寫成參數(shù)方程。橢橢210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