MATLAB簡介及MATLAB的基本操作課件

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與CAD

—基于MATLAB的控制系統(tǒng)北華大學(xué)電氣信息工程學(xué)院張曉丹2013年6月1通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步掌握演算式MATLAB語言的基本知識，結(jié)合所學(xué)課程《自動(dòng)控制原理》、《現(xiàn)代控制理論》、《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)》等，學(xué)會(huì)運(yùn)用MATLAB語言進(jìn)行控制系統(tǒng)仿真分析和輔助設(shè)計(jì)的基本技能，為今后從事科學(xué)研究打下較好的基礎(chǔ)。課程任務(wù)2緒論計(jì)算機(jī)仿真與CAD概述第1章MATLAB語言基礎(chǔ)及常用功能第2章控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述與建模第7章控制系統(tǒng)的分析方法第8章控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與校正第6章SIMULINK仿真基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容3參考書《反饋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析——MATLAB語言應(yīng)用》薛定宇，清華大學(xué)出版社，2000年

《控制系統(tǒng)MATLAB計(jì)算及仿真實(shí)訓(xùn)》黃忠霖，國防工業(yè)出版社，2006年

《MATLAB在自動(dòng)控制中的應(yīng)用》吳曉燕，西安電子科技大學(xué)出版社，2006年

4課程安排總學(xué)時(shí)：24學(xué)時(shí)（課堂講授24學(xué)時(shí)）考核方式：考查課，學(xué)生平時(shí)綜合表現(xiàn)、作業(yè)占20%，計(jì)為平時(shí)成績。期末參加隨堂的筆試考試，占80%5緒論計(jì)算機(jī)仿真概述自動(dòng)控制系統(tǒng)是由被控對象、測量變送裝置、執(zhí)行器和控制器所組成。當(dāng)選定測量變送裝置和執(zhí)行器后，對自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析研究，也就是對被控對象的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析和研究，然后根據(jù)被控對象的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行控制器的設(shè)計(jì)，以求獲得能滿足性能指標(biāo)要求的最優(yōu)控制系統(tǒng)。6仿真：仿真的基本思想是利用物理的或數(shù)學(xué)的模型來類比模仿現(xiàn)實(shí)過程，以尋求對真實(shí)過程的認(rèn)識。它所遵循的基本原則是相似性原理，即幾何相似、環(huán)境相似和性能相似。計(jì)算機(jī)仿真：計(jì)算機(jī)仿真是基于所建立的系統(tǒng)仿真模型，利用計(jì)算機(jī)對系統(tǒng)進(jìn)行分析與研究的方法。仿真和計(jì)算機(jī)仿真的概念7模型的定義模型是對現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)有關(guān)結(jié)構(gòu)信息和行為的某種形式的描述，是對系統(tǒng)的特征與變化規(guī)律的一種定量抽象，是人們認(rèn)識事物的一種手段或工具。8模型的分類（1）物理模型指不以人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀存在的實(shí)體，如：飛行器研制中的飛行模型；船舶制造中的船舶模型等。（2）數(shù)學(xué)模型是從一定的功能或結(jié)構(gòu)上進(jìn)行相似，用數(shù)學(xué)的方法來再現(xiàn)原型的功能或結(jié)構(gòu)特征。（3）仿真模型指根據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，用仿真語言轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以實(shí)施的模型。9仿真的分類一、按模型分類物理仿真：采用物理模型，有實(shí)物介入具有效果逼真，精度高等優(yōu)點(diǎn)，但造價(jià)高或耗時(shí)長，大多在一些特殊場合下采用（如導(dǎo)彈、衛(wèi)星一類飛行器的動(dòng)態(tài)仿真，發(fā)電站綜合調(diào)度仿真與培訓(xùn)系統(tǒng)等），具有實(shí)時(shí)性、在線的特點(diǎn)。數(shù)學(xué)仿真：采用數(shù)學(xué)模型在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，具有非實(shí)時(shí)性、離線的特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)、快速、實(shí)用。10仿真的分類二、按計(jì)算機(jī)類型分類模擬仿真：采用數(shù)學(xué)模型，在模擬計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究。50年代描述連續(xù)物理系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程比較自然、逼真，具有仿真速度快、失真小、結(jié)果可靠的優(yōu)點(diǎn)，但受元器件性能影響，仿真精度較低，對計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的仿真較困難，自動(dòng)化程度低。模擬計(jì)算機(jī)的核心是運(yùn)算部分，它由我們熟知的“模擬運(yùn)算放大器”為主要部件所構(gòu)成。11數(shù)字仿真：采用數(shù)學(xué)模型，在數(shù)字計(jì)算機(jī)上借助于數(shù)值計(jì)算方法所進(jìn)行的仿真實(shí)驗(yàn)。60年代計(jì)算與仿真的精度較高。理論上計(jì)算機(jī)的字長可以根據(jù)精度要求來“隨意”設(shè)計(jì)，因此其仿真精度可以是無限，但是由于受到誤差積累、仿真時(shí)間等因素影響，其精度也不易定得太高。對計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的仿真比較方便。仿真實(shí)驗(yàn)的自動(dòng)化程度較高，可方便地實(shí)現(xiàn)顯示、打印等功能。計(jì)算速度比較低，在一定程度上影響到仿真結(jié)果的可信度。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，“速度問題”會(huì)在不同程度上有所改進(jìn)與提高。數(shù)字仿真沒有專用的仿真軟件支持，需要設(shè)計(jì)人員用高級程序語言編寫求解系統(tǒng)模型及結(jié)果輸出的程序。12混合仿真：結(jié)合了模擬仿真與數(shù)字仿真?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)仿真：采用先進(jìn)的微型計(jì)算機(jī)，基于專用的仿真軟件、仿真語言來實(shí)現(xiàn)，其數(shù)值計(jì)算功能強(qiáng)大，使用方便，易學(xué)。80年代以來。13仿真技術(shù)的主要用途優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)再現(xiàn)系統(tǒng)故障驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性對系統(tǒng)性能進(jìn)行評價(jià)和分析14仿真技術(shù)在工程中的應(yīng)用1、航空與航天工業(yè)飛行器設(shè)計(jì)中的三級仿真體系：純數(shù)學(xué)模擬（軟件）、半實(shí)物模擬、實(shí)物模擬或模擬飛行實(shí)驗(yàn)。飛行員及宇航員訓(xùn)練用飛行仿真模擬器。2、電力工業(yè)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型實(shí)驗(yàn)：電力系統(tǒng)負(fù)荷分配、瞬態(tài)穩(wěn)定性以及最優(yōu)潮流控制等。電站操作人員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)。153、原子能工業(yè)模擬核反應(yīng)堆核電站仿真器用來訓(xùn)練操作人員以及研究異常故障的排除處理。4、石油、化工及冶金工業(yè)5、非工程領(lǐng)域醫(yī)學(xué)社會(huì)學(xué)宏觀經(jīng)濟(jì)與商業(yè)策略的研究仿真技術(shù)在工程中的應(yīng)用16應(yīng)用仿真技術(shù)的意義1、經(jīng)濟(jì)大型、復(fù)雜系統(tǒng)直接實(shí)驗(yàn)是十分昂貴的，如：空間飛行器的一次飛行實(shí)驗(yàn)的成本約在1億美元左右，而采用仿真實(shí)驗(yàn)僅需其成本的1/10~1/5，而且設(shè)備可以重復(fù)使用。2、安全某些系統(tǒng)（如載人飛行器、核電裝置等），直接實(shí)驗(yàn)往往會(huì)有很大的危險(xiǎn)，甚至是不允許的，而采用仿真實(shí)驗(yàn)可以有效降低危險(xiǎn)程度，對系統(tǒng)的研究起到保障作用。173、快捷提高設(shè)計(jì)效率：比如電路設(shè)計(jì)，服裝設(shè)計(jì)等等。4、具有優(yōu)化設(shè)計(jì)和預(yù)測的特殊功能對一些真實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是非常困難的，這時(shí)仿真可以發(fā)揮它特殊的優(yōu)化設(shè)計(jì)功能。在非工程系統(tǒng)中（如社會(huì)、管理、經(jīng)濟(jì)等系統(tǒng)），由于其規(guī)模及復(fù)雜程度巨大，直接實(shí)驗(yàn)幾乎不可能，這時(shí)通過仿真技術(shù)的應(yīng)用可以獲得對系統(tǒng)的某種超前認(rèn)識。應(yīng)用仿真技術(shù)的意義18計(jì)算機(jī)仿真的三要素三要素：系統(tǒng)：研究的對象模型：系統(tǒng)的抽象計(jì)算機(jī)：工具與手段三種基本活動(dòng)：數(shù)學(xué)模型的建立仿真模型的建立仿真實(shí)驗(yàn)（運(yùn)行）19計(jì)算機(jī)仿真的基本步驟三個(gè)基本的內(nèi)容：建模仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析20基于MATLAB的控制系統(tǒng)仿真的現(xiàn)狀1.是目前國際控制界最流行的仿真語言MATLAB語言由于使用極其方便、且提供了豐富的矩陣處理功能，所以很快引起了控制理論領(lǐng)域研究人員的高度重視，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了控制理論與CAD和圖形化模塊化設(shè)計(jì)方法相結(jié)合的控制系統(tǒng)仿真工具箱，目前它已成為國際控制界最流行的仿真語言。212.設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)MATLAB語言除可以進(jìn)行傳統(tǒng)的交互式編程來設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)以外，可以調(diào)用它的控制系統(tǒng)工具箱來設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。許多控制界的使用者還結(jié)合自己的研究領(lǐng)域?qū)⑸瞄L的CAD方法與MATLAB結(jié)合起來，制作了大量的控制系統(tǒng)工具箱，如:基于MATLAB的控制系統(tǒng)仿真的現(xiàn)狀22控制系統(tǒng)工具箱系統(tǒng)辨識工具箱魯棒控制工具箱多變量頻域設(shè)計(jì)工具箱分析與校正工具箱神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱最優(yōu)化工具箱模糊控制工具箱等可以說伴隨著控制理論的不斷發(fā)展和完善，MATLAB的工具箱也在不斷的增加和完善。23

MATLAB已不僅是一般的編程工具，而是作為一種控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)平臺出現(xiàn)的。

今天，MATLAB的用戶團(tuán)體幾乎遍及西方各主要大學(xué)，公司和政府研究部門，其應(yīng)用也已遍及現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)的方方面面。24第1章仿真軟件——MATLAB1.1MATLAB的功能特點(diǎn)25MATLAB發(fā)展及特點(diǎn)MATLAB是美國mathworks公司推出的一個(gè)高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化軟件，它集數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、信號處理和圖形顯示于一體，構(gòu)成了一個(gè)方便的、界面友好的用戶環(huán)境。MATLAB的推出得到了各個(gè)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，其強(qiáng)大的擴(kuò)展功能為各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。由各個(gè)領(lǐng)域的專家學(xué)者相繼推出了MATLAB工具箱，借助MATLAB的這些工具箱，人們可直觀、方便地進(jìn)行分析、計(jì)算及設(shè)計(jì)工作，從而大大節(jié)省了時(shí)間，并能很快地設(shè)計(jì)出更多的解決方案來確保未來更多的技術(shù)需要。26MATLAB的發(fā)展歷程和影響

MATLAB名字由MATrix和

LABoratory

兩詞的前三個(gè)字母組合而成（矩陣實(shí)驗(yàn)室）。二十世紀(jì)七十年代后期，美國新墨西哥大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任的CleveMoler教授出于減輕學(xué)生編程負(fù)擔(dān)的動(dòng)機(jī)，為學(xué)生設(shè)計(jì)了用FORTRAN編寫的萌芽狀態(tài)的MATLAB。經(jīng)幾年的校際流傳，在Little的推動(dòng)下，由Little、Moler、SteveBangert合作，于1984年成立了MathWorks公司，并把MATLAB正式推向市場。27MATLAB以商品形式出現(xiàn)后的短短幾年，就以其良好的開放性和運(yùn)行的可靠性，使原先控制領(lǐng)域里的封閉式軟件包紛紛淘汰，而改在MATLAB平臺上重建。二十世紀(jì)九十年代，MATLAB已經(jīng)成為國際控制界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算軟件。MATLAB的發(fā)展歷程和影響

28從1997年春的5.0版起，后歷經(jīng)5.1、5.2、5.3、6.0、6.1等多個(gè)版本的不斷改進(jìn)，MATLAB“面向?qū)ο蟆钡奶攸c(diǎn)愈加突出，數(shù)據(jù)類型愈加豐富，操作界面愈加友善。2002年初夏所推6.5版的最大特點(diǎn)是：該版本采用了JIT加速器，從而使MATLAB運(yùn)算速度前進(jìn)了一大步。目前功能更加強(qiáng)大的7.10版也已上市。MATLAB的發(fā)展歷程和影響

29MATLAB的五大功能數(shù)值計(jì)算功能符號計(jì)算功能圖形和可視化功能記事本功能可視化建模和仿真功能30

MATLAB語言主要優(yōu)點(diǎn)功能強(qiáng)大的數(shù)值運(yùn)算——在MATLAB環(huán)境中，有超過500種數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)、科學(xué)及工程方面的函數(shù)可使用，函數(shù)的標(biāo)示自然，使得問題和解答像數(shù)學(xué)式子一般簡單明了，讓使用者可全力發(fā)揮在解題方面，而非浪費(fèi)在電腦操作上。語言簡潔緊湊——MATLAB語言允許用戶以數(shù)學(xué)形式的語言編寫程序，比BASIC、FORTRAN語言和C語言等更接近于書寫計(jì)算公式的思維方式。由于它是用C語言開發(fā)的，它的不多的幾個(gè)程序流程控制語句同C語言差別甚微，易于初學(xué)者掌握。31先進(jìn)的資料視覺化功能——?jiǎng)赢嬈?、圖像處理。MATLAB的物件導(dǎo)向圖形架構(gòu)讓使用者可執(zhí)行視覺數(shù)據(jù)分析，并制作高品質(zhì)的圖形，完成科學(xué)性或工程性圖文并茂的文章。開放及可延伸的架構(gòu)——MATLAB容許使用者接觸它大多數(shù)的MATLAB原文件，檢視運(yùn)算法，更改現(xiàn)存函數(shù)，甚至加入自己的函數(shù)使MATLAB成為使用者所需要的環(huán)境。

MATLAB語言主要優(yōu)點(diǎn)32

豐富的程式工具箱——MATLAB的程式工具箱是一個(gè)靈活開放容易操作的環(huán)境，這些工具箱提供了使用者在特別應(yīng)用領(lǐng)域所需的許多函數(shù)?，F(xiàn)有工具箱有：符號運(yùn)算（利用MapleV的計(jì)算核心執(zhí)行）、影像處理、統(tǒng)計(jì)分析、訊號處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模擬分析、控制系統(tǒng)、即時(shí)控制、系統(tǒng)確認(rèn)、弧線分析、最佳化、模糊邏輯、化學(xué)計(jì)量分析等。目前有60多個(gè)。

MATLAB語言主要優(yōu)點(diǎn)33移植性和開放性好

MATLAB是用C語言編寫的，而C語言的可移植性很好。于是MATLAB可以很方便地移植到能運(yùn)行C語言的操作平臺上。除了內(nèi)部函數(shù)外，MATLAB所有的核心文件和工具箱文件都是公開的，都是可讀可寫的源文件，用戶可以通過對源文件的修改和自己編程構(gòu)成新的工具箱。

MATLAB語言主要優(yōu)點(diǎn)34語句簡單，內(nèi)涵豐富

MATLAB語言中最基本最重要的成分是函數(shù)，其一般形式為[a，b，c…]=fun（d，e，f…），即一個(gè)函數(shù)由函數(shù)名，輸入變量d，e，f…和輸出變量a，b，c…組成，同一函數(shù)名，不同數(shù)目的輸入變量(包括無輸入變量)及不同數(shù)目的輸出變量，代表著不同的含義。這不僅使MATLAB的庫函數(shù)功能更豐富，而且大大減少了需要的磁盤空間，使得MATLAB編寫的M文件簡單、短小而高效。

MATLAB語言主要優(yōu)點(diǎn)35高效方便的矩陣和數(shù)組運(yùn)算——MATLAB語言像FORTRAN和C語言一樣規(guī)定了矩陣的算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、條件運(yùn)算符及賦值運(yùn)算符，而且這些運(yùn)算符大部分可以毫無改變地照搬到數(shù)組間的運(yùn)算。另外，它不需定義數(shù)組的維數(shù)，并給出矩陣函數(shù)、特殊矩陣專門的庫函數(shù)，使之在求解諸如信號處理、建模、系統(tǒng)識別、控制、優(yōu)化等領(lǐng)域的問題時(shí)，顯得大為簡捷，這是其他高級語言所不能比擬的。

MATLAB語言主要優(yōu)點(diǎn)36方便的繪圖功能——MATLAB的繪圖是十分方便的，它有一系列繪圖函數(shù)(命令)，例如線性坐標(biāo)、對數(shù)坐標(biāo)、半對數(shù)坐標(biāo)及極坐標(biāo)，均只需調(diào)用不同的繪圖函數(shù)(命令)，在圖上標(biāo)出圖題、XY軸標(biāo)注，柵格繪制也只需調(diào)用相應(yīng)的命令，簡單易行。另外，在調(diào)用繪圖函數(shù)時(shí)調(diào)整輸入變量可繪出不變顏色的點(diǎn)、線、復(fù)線或多重線。

MATLAB語言主要優(yōu)點(diǎn)37simulink簡介Simulink是MATLAB的一個(gè)附加組件，用來提供一個(gè)系統(tǒng)的建模與動(dòng)態(tài)仿真平臺，是一個(gè)進(jìn)行動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成軟件包。它用模塊組合的方法來使用戶能夠快速、準(zhǔn)確地創(chuàng)建動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模型，可以處理的系統(tǒng)包括：線性、非線性系統(tǒng)；離散、連續(xù)及混合系統(tǒng)；單任務(wù)、多任務(wù)離散事件系統(tǒng)，特別對復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，它的效果更明顯。38對于建模，在Simulink提供的圖形用戶界面上，只要進(jìn)行鼠標(biāo)的簡單拖拉操作就可構(gòu)造出復(fù)雜的仿真模型。它外表以方塊圖形式呈現(xiàn)，且采用分層結(jié)構(gòu)。定義完一個(gè)模型后，可通過Simulink的菜單或在MATLAB的命令窗輸入命令對它進(jìn)行仿真，然后可以借助模擬示波器或其它的顯示模塊，在運(yùn)行仿真時(shí)觀察到仿真的結(jié)果。另外，還可以在仿真時(shí)改變參數(shù)并且立即就可看到有什么變化。39從分析研究角度講，這種Simulink模型不僅能讓用戶知道具體環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)細(xì)節(jié)，而且能讓用戶清晰地了解各器件、各子系統(tǒng)、各系統(tǒng)間的信息交換，掌握各部分之間的交互影響。40Matlab軟件的安裝Matlab軟件的啟動(dòng)

MATLAB的操作界面命令窗口

工作空間

歷史命令當(dāng)前路徑

41命令窗口Matlab的命令窗口可以執(zhí)行任何Matlab命令和函數(shù)。操作M文件（打開、新建、運(yùn)行、保存）操作MDL文件運(yùn)行Matlab程序運(yùn)行外部應(yīng)用程序主要功能程序編輯/調(diào)試器

建立、編輯、存儲M文件可以運(yùn)行程序調(diào)試（斷點(diǎn)、單步、跟蹤、查看）程序Matlab內(nèi)置了一個(gè)程序的編輯/調(diào)試器主要功能42設(shè)置斷點(diǎn)取消斷點(diǎn)單步運(yùn)行進(jìn)入函數(shù)跳出函數(shù)退出調(diào)試?yán)^續(xù)運(yùn)行43變量查看器(工作空間）在MATLAB中，工作空間（Workspace）是一個(gè)重要的、比較抽象的概念。工作空間指運(yùn)行MATLAB的程序或命令所生成的所有變量和MATLAB提供的常量構(gòu)成的空間。工作空間在MATLAB運(yùn)行期間一直存在關(guān)閉MATLAB后工作空間自動(dòng)消失可以隨時(shí)查看工作空間中的變量名及變量的值whos保存工作空間中的所有變量為一個(gè)文件save把保存的工作空間的所有變量調(diào)入到當(dāng)前工作空間load工作空間的特點(diǎn)44查看變量刪除變量45圖形窗口

在圖形窗口上可以進(jìn)行繪制曲線、顯示文本、填充顏色等操作。用figure命令建立新的圖形窗口（如下圖）可以用繪圖語句自動(dòng)創(chuàng)建圖形窗口并在上面繪圖，如plot命令。46編輯模態(tài)添加文本添加箭頭添加線段旋轉(zhuǎn)三維圖形47幫助系統(tǒng)

1、

使用普通文本幫助

help 函數(shù)名/文件名 %顯示相關(guān)函數(shù)/文件的幫助體

lookfor

函數(shù)名/文件名%顯示相關(guān)函數(shù)/文件的H1行

2、

從菜單獲得幫助481.2

MATLAB的基本操作1.2.1

MATLAB的語言結(jié)構(gòu)49

MATLAB命令窗口就是MATLAB語言的工作空間，因?yàn)镸ATLAB的各種功能的執(zhí)行必須在此窗口下才能實(shí)現(xiàn)，在這種環(huán)境下輸入的MATLAB語句稱為“窗口命令”。所謂窗口命令，就是在上述環(huán)境下輸入的MATLAB語句，并直接執(zhí)行它們完成相應(yīng)的運(yùn)算、繪圖等。

50

MATLAB語句的一般形式為變量名＝表達(dá)式其中：等號右邊的表達(dá)式可由操作符或其它字符、函數(shù)和變量名組成，它可以是MATLAB允許的數(shù)學(xué)或矩陣運(yùn)算，也可以包含MATLAB下的函數(shù)調(diào)用；等號左邊的變量名為MATLAB語句右邊表達(dá)式的返回值語句所賦值的變量的名字。在調(diào)用函數(shù)時(shí)，MATLAB允許一次返回多個(gè)結(jié)果，這時(shí)等號左邊的變量名需用[]括起來，且各個(gè)變量名之間用逗號分隔開，如果左邊的變量名缺省時(shí)返回值自動(dòng)賦給ans。51表1-1

MATLAB中的算術(shù)運(yùn)算符算術(shù)運(yùn)算符意義算術(shù)運(yùn)算符意義＋加＼左除－減∕右除*乘＾冪

MATLAB中使用的算術(shù)運(yùn)算符如表1-1所示。對于矩陣來說，這里左除和右除表示兩種不同的除數(shù)矩陣和被除數(shù)矩陣的關(guān)系。對于標(biāo)量，兩種除法運(yùn)算的結(jié)果相同，如1/4和4\1有相同的值0.25。常用的十進(jìn)制符號如小數(shù)點(diǎn)、負(fù)號等，在MATLAB中也可以同樣使用，表示10的冪次要用符號e或E，如：3、-99、0.0001、1.6e-20、6.2e23。

52在MATLAB中變量名必須以字母開頭，之后可以是任意字母、數(shù)字或者下劃線（不能超過19個(gè)字符）,但變量中不能含有標(biāo)點(diǎn)符號。變量名區(qū)分字母的大小寫，同一名字的大寫與小寫被視為兩個(gè)不同的變量。一般說來，在MATLAB下變量名可以為任意字符串，但MATLAB保留了一些特殊的字符串如表1-2所示。53特殊變量取值特殊變量取值ans默認(rèn)變量名j復(fù)數(shù)中的虛數(shù)單位inf無窮大，如1/0flops浮點(diǎn)運(yùn)算數(shù)eps最小數(shù)，PC上為2-52nargin函數(shù)的輸入變量數(shù)目NaN不定量，如0/0nargout函數(shù)的輸出變量數(shù)目pi圓周率realmin最小的可用正實(shí)數(shù)i復(fù)數(shù)中的虛數(shù)單位realmax最大的可用正實(shí)數(shù)表1-2

MATLAB中的特殊變量

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MATLAB命令語句能即時(shí)執(zhí)行，它不是輸入完全部MATLAB命令語句經(jīng)過編譯、連接形成可執(zhí)行文件后才開始執(zhí)行，而是每輸入完一條命令，MATLAB就立即對其處理，并得出中間結(jié)果，完成了MATLAB所有命令語句的輸入,也就完成了它的執(zhí)行，直接便可得到最終結(jié)果。從這一點(diǎn)來說，MATLAB清晰地體現(xiàn)了類似“演算紙”的功能。例如：

>>a=5;>>b=6;>>c=a*b,>>d=c+2執(zhí)行結(jié)果顯示：c=30d=3255

MATLAB語句既可由分號結(jié)束,也可由逗號或換行號結(jié)束，但它們的含義是不同的。如果用分號“；”結(jié)束，則說明除了這一條命令外還有下一條命令等待輸入，MATLAB這時(shí)將不立即顯示運(yùn)行的中間結(jié)果，而等待下一條命令的輸入，如上例中前兩條命令；如果以逗號“，”或回車結(jié)束，則將把左邊返回的內(nèi)容全部顯示出來，如上例中后兩條命令。

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在任何時(shí)候也可輸入相應(yīng)的變量名來查看其內(nèi)容。例如：

>>a結(jié)果顯示：

a=5

在MATLAB中，幾條語句也可以出現(xiàn)在同一行中，只要用分號或逗號將它們分割開來。例如：

>>a=5;b=6;c=a*b,d=c+5這時(shí)可得與上面相同的結(jié)果。57

MATLAB工作空間中的變量在退出MATLAB時(shí)會(huì)丟失，如果在退出MATLAB前想將工作空間中的變量保存到文件中，則可以調(diào)用save命令來完成，該命令的調(diào)用