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1、緒言,一、MATLAB語言的發(fā)展 matlab語言是由美國的Clever Moler博士于1980年開發(fā)的 設(shè)計者的初衷是為解決“線性代數(shù)”課程的矩陣運算問題 取名MATLAB即Matrix Laboratory 矩陣實驗室的意思,它將一個優(yōu)秀軟件的易用性與可靠性、通用性與專業(yè)性 、一般目的的應(yīng)用與高深的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用有機的相結(jié)合 MATLAB是一種直譯式的高級語言，比其它程序設(shè)計語言容易,MATLAB已經(jīng)不僅僅是一個“矩陣實驗室”了，它集科學(xué)計算、圖象處理；聲音處理于一身，并提供了豐富的Windows圖形界面設(shè)計方法 MATLAB語言是功能強大的計算機高級語言, 它以超群的風(fēng)格與性能風(fēng)靡全世界
2、, 成功地應(yīng)用于各工程學(xué)科的研究領(lǐng)域,二、MATLAB能在各領(lǐng)域做什麼 工業(yè)研究與開發(fā) 數(shù)學(xué)教學(xué)，特別是線性代數(shù) 數(shù)值分析和科學(xué)計算方面的教學(xué)與研究 電子學(xué)、控制理論和物理學(xué)等工程和科學(xué) 學(xué)科方面的教學(xué)與研究 經(jīng)濟學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)等計算問題的所有其他領(lǐng)域中的教學(xué)與研究,例、用一個簡單命令求解線性系統(tǒng) 3x1+ x2 - x3 = 3.6 x1+2x2+4x3 = 2.1 -x1+4x2+5x3 = -1.4 A=3 1 -1;1 2 4;-1 4 5;b=3.6;2.1;-1.4; x=Ab x = 1.4818 -0.4606 0.3848,對于線性系統(tǒng)有Ax=b,例、用簡短命令計算并繪制在
3、0 x6范圍內(nèi)的sin(2x)、sinx2、sin2x。 x=linspace(0,6) y1=sin(2*x),y2=sin(x.2),y3=(sin(x).2; plot(x,y1,x, y2,x, y3),二、MATLAB語言的特點： 語言簡潔緊湊，語法限制不嚴，程序設(shè)計 自由度大，可移植性好 運算符、庫函數(shù)豐富 圖形功能強大 界面友好、編程效率高 擴展性強,三、MATLAB語言的功能： 強大的數(shù)值（矩陣）運算功能 廣泛的符號運算功能 高級與低級兼?zhèn)涞膱D形功能（計算結(jié)果的可視化功能） 可靠的容錯功能 應(yīng)用靈活的兼容與接口功能 信息量豐富的聯(lián)機檢索功能,1.矩陣運算功能,MATLAB提供了
4、豐富的矩陣運算處理功能，是基于矩陣運算的處理工具。 變量 矩陣，運算 矩陣的運算 例如 C = A + B ，A,B,C都是矩陣,是矩陣的加運算 即使一個常數(shù)，Y=5，MATLAB也看做是一個11的矩陣,2.符號運算功能 符號運算即用字符串進行數(shù)學(xué)分析 允許變量不賦值而參與運算 用于解代數(shù)方程、微積分、復(fù)合導(dǎo)數(shù)、積分、二重積分、有理函數(shù)、微分方程、泰樂級數(shù)展開、尋優(yōu)等等，可求得解析符號解,3.豐富的繪圖功能與計算結(jié)果的可視化,具有高層繪圖功能兩維、三維繪圖 具有底層繪圖功能句柄繪圖 使用plot函數(shù)可隨時將計算結(jié)果可視化,4.圖形化程序編制功能,動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和分析的軟件包 用結(jié)構(gòu)圖編
5、程，而不用程序編程 只需拖幾個方塊、連幾條線，即可實現(xiàn)編程功能,5.豐富的MATLAB工具箱,MATLAB主工具箱 符號數(shù)學(xué)工具箱 SIMULINK仿真工具箱 控制系統(tǒng)工具箱 信號處理工具箱 圖象處理工具箱 優(yōu)化工具箱 統(tǒng)計工具箱 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)工具箱 金融工具箱,許多學(xué)科，在MATLAB中都有專用工具箱，現(xiàn)已有30多個工具箱，但MATLAB語言的擴展開發(fā)還遠遠沒有結(jié)束，各學(xué)科的相互促進，將使得MATLAB更加強大,四、其他數(shù)學(xué)軟件： MATHEMATICA MAPLE LINDO LINGO SAS SPSS,三、 啟動MATLAB,開機執(zhí)行程序 c:matlabbinmatlab.exe 用鼠
6、標雙擊matlab圖標） 即可打開matlab命令平臺,待機狀態(tài),工作窗出現(xiàn)以后，即可進行各種操作,四、MATLAB界面,與Windows的窗口界面類似，有菜單項File、Edit、Option、Windows、Help等項可以選擇。,菜單項File，其功能如下 New 建立新文件 Open M-File 打開M-文件 Open selected 打開選定文件 Save Workspace As 將工作區(qū)存為 Run M-File 運行 M-文件 Look For Selected 尋找選定文件 Print 打印 Print Setup 打印設(shè)置 Exit MATLAB 退出 MATLAB,如
7、果選擇OptionsNumeric Format(數(shù)字顯示格式）可以得出下一級子菜單，允許用戶設(shè)置matlab下結(jié)果數(shù)據(jù)的顯示格式。 可從中選擇Short（默認的簡潔格式）和Long（高精度格式）等,由于各菜單項的選擇、執(zhí)行方法與Windows風(fēng)格完全相同，就不一一說明了。,五、MATLAB與dos兼容命令 1.dir 可列出指定目錄下的文件和子目錄清單 例如: Dir 可顯示當(dāng)前目錄下的所有文件 Dir c:matlab Dir c:matlab*.m,type myfile.m 與dos下的用法完全一樣,3.type 可顯示指定文件的 全部內(nèi)容,4.delete 刪除指定文件,del ab
8、c 刪除當(dāng)前目錄下的abc文件 del c:matlabaaa.m 注意：只可刪除用戶文件，其它文件不要輕易刪除，否則系統(tǒng)會癱瘓,六、MATLAB的數(shù)據(jù)與變量,變量查詢函數(shù)who與whos 作用都是列出在matlab工作空間中已經(jīng)駐留的變量名清單 不同的是whos在給出駐留變量的同時，還給出他們的維數(shù)及性質(zhì),2.永久變量,在matlab工作內(nèi)存中,駐留了幾個由系統(tǒng)本身在啟動時定義的變量，我們稱為永久變量 永久變量用who指令是查看不到的，只可隨時調(diào)用,eps 容差變量，定義為1.0到最近浮點數(shù)的距離,在 pc機上= 2-52 pi 圓周率的近似值3.1415926 inf或Inf 表示正無大,
9、定義為1/0 NaN 非數(shù)，它產(chǎn)生于0 ，0/0，/ 等運算 i，j 虛數(shù)單位 ans 對于未賦值運算結(jié)果，自動賦給ans,3.數(shù)據(jù)顯示格式命令format,例：控制數(shù)據(jù)顯示格式 a=4/3; format long a= 1.33333333333333 其他格式用法如下：,4. what 程序查詢指令,what 按擴展名分類列出當(dāng)前目錄上的文件 what *.m 列出當(dāng)前目錄中所有m文件,七、文件系統(tǒng)與路徑函數(shù),which 列出指定文件所在的目錄 which test.m 顯示test.m所在的路徑 path 路徑函數(shù) path 顯示matlab啟動時設(shè)定的搜索路徑,path(path,c
10、:mydir) 將根目錄下的 mydir 臨時納入搜索路徑 可將你需要的目錄永久納入matlab搜索路徑 打開c:matlabmatlabrc.m文件 在所有搜索路徑后加上c:mydir;,MATLAB允許用戶將內(nèi)存中的變量存儲到一個文件中，自動形成擴展名為 .mat的文件，供以后使用 save data %將內(nèi)存中全部變量存入data.mat中 save datax x %將內(nèi)存中變量x存入文件datax.mat中 數(shù)據(jù)文件形成后，反過來還可以調(diào)入內(nèi)存 load data %將data.mat中存儲的內(nèi)容、變量調(diào)入內(nèi)存,內(nèi)存管理命令,八、matlab聯(lián)機幫助命令,help 功能提供matla
11、b大部分主題的在線幫助信息 help 顯示help 主題一覽表 help plotxyz 顯示有關(guān)三維做圖指令幫助信息 help 顯示特殊字符與符號幫助信息 help help 顯示help 的幫助信息,雖然help可以隨時提供幫助，但必須知道準確的函數(shù)名稱。當(dāng)不能確定函數(shù)名稱時，help就無能為力了。,Lookfor函數(shù) 它可提供通過一般的關(guān)鍵詞，搜索出一組與之相關(guān)的命令 lookfor fourier 尋找含有傅立葉變換的相關(guān)指令,help、lookfor 兩個指令構(gòu)成了matlab語言相當(dāng)完善的在線幫助查詢系統(tǒng),lookfor fouri 尋找所有包含fouri的指令和注釋 如 FFT Discrete Fourier transform,
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