MATLAB课件第一章.ppt

1、 MATLAB将计算、可视化和编程等功能集于一个易于使用的环境，并遇有如下特点： 功能强大； 简单易学； 编程效率高。1MATLAB的发展历程 2MATLAB的特点 3MATLAB的安装 1980年，美国新墨西哥大学计算机科学 系主任Cleve 着手编写供学生使用的子程 序接口程序，取名为MATLAB； 1984年，推出了MATLAB第一个商业版 本； 1992年，推出MATLAB 4.0版； 1997年，推出MATLAB 5.0版； 2000年，推出MATLAB 6.0版； 2004年，推出MATLAB 7.0版； 2008年，推出MATLAB 7.6版。 开发环境 编程 数值处理 图形化

2、图形用户界面 文件I/O和外部应用程序接口MATLAB对PC系统的要求 续表1菜单和工具栏 2命令窗口 3历史命令窗口 4当前工作目录窗口 5工作空间窗口 本节介绍MATLAB的工作界面和基本的操作方法。 MATLAB的工作界面主要包括： 菜单； 工具栏； 命令窗口； 历史命令窗口； 当前工作目录窗口； 工作空间窗口。 这里只简单介绍默认情况下的菜单和工具栏。 【File】菜单主要用于对文件的处理。 【Edit】菜单主要用于复制、粘贴等操 作，与一般Windows程序的类似，在此 不作详细介绍。 【Debug】菜单用于调试程序。 【Desktop】菜单用于设置主窗口中需要 打开的窗口。 【Wi

3、ndow】菜单列出当前所有打开的窗 口。 【Help】菜单用于选择打开不同的帮助系 统。 当用户单击“Current Directory”窗口时，使得该窗口成为活动窗口，同时增加一个如下图所示的菜单【View】，用于设置如何显示当前目录下的文件。 当用户单击“Workspace”窗口时，使得该窗口成为活动窗口，同时增加如下图所示的菜单【View】和【Graphics】。 命令窗口是MATLAB的主要交互窗口，用于输入命令并显示除图形以外的所有执行结果。 MATLAB命令窗口中的“”为运算提示 符，表MATLAB处于准备状态。 当在提示符后输入一段程序或一段运算式 后【Enter】键，MATLA

4、B会给出计算结 果，并再次进入准备状态（所得结果将被 保存在工作空间窗口中）。 单击命令窗口右上角的“ ”按钮，可以使 命令窗口脱离主窗口而成为一个独立的窗 口。 连续输入多条命令后再执行 一条命令在多行 例如： 在MATLAB命令窗口输入命令： a=1,1.5,2,9,7；0,3.6,0.5,-4,4；7,10,-3,22,33；3,7,8.5,21,6；3,8,0,90,-20 将显示一个5*5矩阵。 MATLAB赋值语句有两种形式： (1) 变量=表达式 (2) 表达式 其中“表达式”是用运算符将有关运算量连接起来的式子，其结果是一个矩阵。 注第二种语句形式下，将表达式的值赋给MATLA

5、B的永久变量ans。 如果在语句的最后加分号，那么，MATLAB仅仅执行赋值操作，不再显示运算的结果。 主要用于记录所有执行过的命令； 保留自安装后所有使用过命令的历史记 录，并标明使用时间； 可以通过用鼠标双击某一历史命令来重新 执行该命令； 可以成为一个独立的窗口。 通过上下文菜单，可删除或粘贴历史记录； 可为选中的表达式或命令创建一个M文件； 可为表达式或命令创建快捷按钮。 当前工作目录是指MATLAB运行文件时的目录。只有在当前工作目录或搜索路径下的文件、函数可以被运行或调用。如下图所示。 工作空间窗口将显示目前内存中所有的MATLAB变量的变量名、数据结构、字节数以及类型等信息，如下

6、图所示。 1常用命令 2输入内容的编辑 3标点 4搜索路径与扩展 通用命令是MATLAB中经常使用的一组命令，这些命令可以用来管理目录、函数、变量、工作空间、文件和窗口等。下面对这些命令进行介绍。 常用命令的功能 在命令窗口中，MATLAB提供了控制光标位置和进行简单编辑的键盘按键，部分常用的键盘按键及其功能如下表所示。 在MATLAB中，一些标点符号被赋予了特殊的功能，如下表所示。 用户自己书写的函数有可能并没有保存在搜索路径下。要解决这个问题，只需把程序所在的目录扩展成MATLAB的搜索路径即可。 （1）查看MATLAB的搜索路径 选择MATLAB主窗口中的【File】|【Set Path

7、】菜单，进入【设置搜索路径】对话框。通过该对话框可为MATLAB添加或删除搜索路径。 在命令窗口中输入path或genpath可得到MATLAB的所有搜索路径，具体代码如下：（2）设置MATLAB的搜索路径 方法一：在MATLAB命令窗口中输入 editpath或pathtool命令或通过【File】 |【Set Path】菜单，进入 “设置搜索路 径”对话框，通过该对话框编辑搜索路 径。 方法二：在命令窗口执行“path(path, D:Study )”，然后通过 “设置搜索路 径”对话框查看“D:Study”是否在搜索路 径中。 方法三：在命令窗口执行“addpath D:Study- e

8、nd”，将新的目录加到整个 搜索路径的末尾。如果将end改为 begin，可以将新的目录加到整个搜索路 径的开始。 1命令窗口查询帮助系统 2联机帮助系统 3联机演示系统 MATLAB为用户提供了非常完善的帮助系统。下面分别介绍MATLAB的三类帮助系统。 常见的帮助命令 用户可以通过下述方法进入MATLAB的联机帮助系统。 直接单击MATLAB主窗口中的“ ”按钮； 选中Help菜单的前4项中的任意一项； 在命令窗口中执行helpwin、helpdesk 或doc。 可以通过以下方式打开联机演示统。 选择MATLAB主窗口菜单的【Help】| 【Demos】选项； 在命令窗口输入demos；

9、 直接在帮助页面上选择Demos页。020406080100-40-2002040Magnitude (dB)Frequency (Hertz)00.20.40.60.81-1-0.500.51WaveformTime (Seconds) Click and drag waveform to changefundamental frequency and amplitude 下面以一个简单的例子展示如何使用MATLAB进行简单的数值计算。 【例1】 求解线性方程组AX=B 1 1.5 2 9 7 3 0 3.6 0.5 -4 4 -4 其中A= 7 10 -3 22 33 ， B= 20 3

10、7 8.5 21 6 5 3 8 0 90 -20 16 在MATLAB命令窗口输入命令： a=1,1.5,2,9,7；0,3.6,0.5,-4,4；7,10,-3,22,33；3,7,8.5,21,6；3,8,0,90,-20; b=3;-4;20;5;16; x=ab 得到的结果是： x = 3.5653 -0.9255 -0.2695 0.1435 0.0101 【例2】 求方程 x4+7x3 +9x-20=0的全部根。 在MATLAB命令窗口输入： p=1,7,0,9,-20; %建立多项式系数向量 x=roots(p) %求根 得到的结果是： x = -7.2254 -0.4286

11、+ 1.5405i -0.4286 - 1.5405i 1.08261简述MATLAB的主要功能。2在命令窗口输入“w=3+2”，然后依次使用clear和clc命 令，分别观察命令窗口、工作空间窗口和历史命令窗口 的变化。3将硬盘上一已有目录，加入到搜索路径，并将其设置为 当前工作目录。4通过命令窗口，查询函数sin()的用法。5通过联机帮助系统，查询函数inv()的用法。6通过联机演示系统，查询并运行“Control Systems Toolboxes”下的“Case Studies”中的“Yaw Damper for a 747 Aircraft”演示程序。7在命令窗口依次执行“w=5;”、“p=2*w”和“q=p+w”。8在命令窗口同时执行下述代码： w=5； p=2*w q=p+w