,单击此处编辑母版标题样式,精品课件,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,精品课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,精品课件,*,1.3 MATLAB介绍,(1)MATLAB 代表,MAT,rix,LAB,oratory,它的首创者是美国新墨西哥大学计算机系的系主任Cleve Moler博士，他在教授线性代数课程发现其他语言很不方便，便构思开发了MATLAB。最初采用FORTRAN语言编写，20世纪80年代后出现了MATLAB的第二版，全部采用C语言编写.,1984年Moler博士和一批数学家及软件专家创建了MathWorks公司，专门开发MATLAB。,1993年出现了微机版，到2003年是6.5版,1,精品课件,1.3 MATLAB介绍 (1)MATLAB 代表MA,(2),一种演草纸式的科学计算语言.,(3),MATLAB 是一高性能的技术计算语言.,强大的数值计算和工程运算功能,符号计算功能,强大的科学数据可视化能力,多种工具箱,2,精品课件,(2)一种演草纸式的科学计算语言.2精品课件,MATLAB可以进行：,数学计算、算法开发、数据采集,建模、仿真、原型,数据分析、开发和可视化,科学和工程图形应用程序的开发，包括图形用户界面的创建。,MATLAB广泛应用于：,数值计算、图形处理、符号运算、数学建模、系统辨识、小波分析、实时控制、动态仿真等领域。,3,精品课件,MATLAB可以进行：3精品课件,MATLAB的构成：,MATLAB开发环境：进行应用研究开发的交互式平台,MATLAB 数学与运算函数库：用于科学计算的函数,MATLAB 语言：进行应用开发的编程工具,图形化开发：二维、三维图形开发的工具,应用程序接口(API)：用于与其他预言混编,面向专门领域的工具箱：小波工具箱、神经网络工具箱、信号处理工具箱、图像处理工具箱、模糊逻辑工具箱、优化工具箱、鲁棒控制工具箱等几十个不同应用的工具箱。,4,精品课件,MATLAB的构成：4精品课件,开发环境包括：命令窗口、图形窗口、编辑窗口、帮助窗口。,5,精品课件,开发环境包括：命令窗口、图形窗口、编辑窗口、帮助窗口。5精,命令窗口,可在提示符后输入交互式命令,结果会自动的产生,例如：,MATLAB,prompt,(),and,cursor,(|),command(typed at prompt),MATLAB output,6,精品课件,MATLAB prompt()and cursor,图形窗口,在窗口中输入：,Plot(1,2,4,9,16,1,2,3,4,5),MATLAB 画出如下图形:,7,精品课件,图形窗口7精品课件,编辑窗口,用来创建和修改,M-files,(MATLAB 脚本,),8,精品课件,编辑窗口8精品课件,帮助窗口,9,精品课件,帮助窗口 9精品课件,MATLAB 语言的特点,Matlab的基本数据单元是不需指定维数的矩阵。,Matlab的所有计算都是通过双精度进行的，在内存中的数都是双精度的。,double 是一个双精度浮点数，每个存储的双精度数用64位。,char用于存储字符，每个存储的字符用16位。,10,精品课件,MATLAB 语言的特点10精品课件,MATLAB程序构成,程序,M文件与m函数,图形显示,流程控制,其它输出,函数,语句,变量,各种运算符,11,精品课件,MATLAB程序构成 程序M文件与m函数图形显示流程控制其它,常变量及其命名规则,变量名可以有数字、字母、下划线构成；,变量的首字符必须是字母,；,区分变量名的大小写,每个变量名最长只能包含19个字符。,12,精品课件,常变量及其命名规则12精品课件,MATLAB中预定义变量,Ans,分配最新计算表达式的值，这个表达式并没有给定一个名字,Eps,返回机器精度,Realmax,返回计算机能处理的最大浮点数,Realmin,返回计算机能处理的最小的非零浮点数,Pi,3.14159265,Inf,定义为1/0。当出现被零除时，Matlab就返回inf，并不中断执行而继续计算,NaN,定义为“Not a Number”，这个非数值要么是类型，要么是inf/inf,13,精品课件,MATLAB中预定义变量13精品课件,向量的创建,在matlab的命令窗口键入以下字符,a=1 2 3 4 5 6 9 8 7,a=,1 2 3 4 5 6 9 8 7,希望得到元素从0到20，步距为2的一个向量，只需键入以下命令即可,t=0:2:20,t=,2 4 6 8 10 12 14 16 18 20,14,精品课件,向量的创建14精品课件,矩阵的创建,输入矩阵时每一行元素有分号或者回车键分隔。例如：,B=1 2 3 4;5 6 7 8;9 10 11 12,B=,1 2 3 4,5 6 7 8,9,10 11 12,15,精品课件,矩阵的创建15精品课件,各种运算符,16,精品课件,各种运算符16精品课件,语句,Matlab语言最基本的赋值语句结构为：,变量名列表=表达式,注1：整个赋值语句以；结束，则不在屏幕上返回结果，否则立即返回结果。,注2：多个语句可在同一行，用逗号分开。,注3：表达式太长可以用续行符号,17,精品课件,语句17精品课件,函数,Matlab由包括许多标准函数，每个函数都完成某一特定功能的代码组成。,Matlab也允许用户编写自己所需的函数，其扩展名为.m，其中必须以关键字function开头.,18,精品课件,函数18精品课件,流程控制,循环语句 for,while,条件转移 if end,if elseif else end,开关语句 switch case,注释语句%,中断语句 break,暂停语句 pause,回显语句 echo on/off,19,精品课件,流程控制19精品课件,1、,for,循环语句,基本格式,for 循环变量起始值：步长：终止值,循环体,end,步长缺省值为1，可以在正实数或负实数范围内任意指定。对于正数，循环变量的值大于终止值时，循环结束；对于负数，循环变量的值小于终止值时，循环结束。循环结构可以嵌套使用。,20,精品课件,1、for循环语句20精品课件,for i=1:5,for j=1:5,a(i,j)=1/(i+j-1);,end,end,a=,1.0000 0.5000 0.3333 0.2500 0.2000,0.5000 0.3333 0.2500 0.2000 0.1667,0.3333 0.2500 0.2000 0.1667 0.1429,0.2500 0.2000 0.1667 0.1429 0.1250,0.2000 0.1667 0.1429 0.1250 0.1111,21,精品课件,for i=1:521精品课件,2、while循环语句,基本格式,while 表达式,循环体,end,若表达式为真，则执行循环体的内容，执行后再判断表达式是否为真，若不为真，则跳出循环体，向下继续执行。,While循环和for循环的区别在于，while循环结构的循环体被执行的次数不是确定的，而for结构中循环体的执行次数是确定的。,22,精品课件,2、while循环语句While循环和for循环的区别在于，,用while循环语句编写一个计算1000以内的Fibonacci数：,f=1 1;,i=1;,while f(i)+f(i+1)1000,f(i+2)=f(i)+f(i+1);,i=i+1;,end,f=,1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987,23,精品课件,用while循环语句编写一个计算1000以内的Fibonac,3、if，else，elseif语句,（1）if 逻辑表达式,执行语句,end,（2）if 逻辑表达式 （3）if 逻辑表达式1,执行语句1 执行语句1,else elseif 逻辑表达式2,执行语句2 执行语句2,end ,end,24,精品课件,3、if，else，elseif语句24精品课件,4、switch语句,switch 表达式（可以是标量或字符串）,case 值1,语句1,case 值2,语句2,.,otherwise,语句3,end,25,精品课件,4、switch语句25精品课件,MATLAB程序的基本组成结构,说明,清除命令：,清除workspace中的变量和图形（clear,close）,定义变量：,包括全局变量的声明及参数值的设定,逐行执行命令：,指MATLAB提供的运算指令或工具箱,提供的专用命令,控制循环：,包含for,if then,switch,while等语句,逐行执行命令,end,绘图命令：,将运算结果绘制出来,当然更复杂程序还需要调用子程序，或与simulink以及其他应用程序结合起来。,26,精品课件,MATLAB程序的基本组成结构26精品课件,MATLAB的程序类型有三种，一种是在命令窗口下执行的脚本M文件；另外一种是可以存取的M文件，也即程序文件；最后一种是函数（function）文件。,1、脚本M文件,在命令窗口中输入并执行，它所用的变量都要在工作空间中获取，不需要输入输出参数的调用，退出MATLAB后就释放了。,2、程序,M,文件,以.m格式进行存取，包含一连串的MATLAB指令和必要的注解。需要在工作空间中创建并获取变量，也就是说处理的数据为命令窗口中的数据，没有输入参数，也不会返回参数。,程序运行时只需在工作空间中键入其名称即可。,27,精品课件,MATLAB的程序类型有三种，一种是在命令窗口下执行的脚本M,3、函数文件,与在命令窗口中输入命令一样，函数接受输入参数，然后执行并输出结果。用help命令可以显示它的注释说明。,具有标准的基本结构。,（1）函数定义行（关键字function）,functionout1,out2,.=filename(in1,in2,.),输入和输出（返回）的参数个数分别由nargin和nargout两个MATLAB保留的变量来给出。,（2）第一行帮助行，即H1行,以（%）开头，作为lookfor指令搜索的行,（3）函数体说明及有关注解,以（%）开头，用以说明函数的作用及有关内容,（4）函数体语句,函数体内使用的除返回和输入变量这些在function语句中直接引用的变量以外的所有变量都是局部变量，即在该函数返回之后，这些变量会自动在MATLAB的工作空间中清除掉。如果希望这些中间变量成为在整个程序中都起作用的变量，则可以将它们设置为全局变量。,28,精品课件,3、函数文件28精品课件,MATLAB提供了丰富的绘图功能,help graph2d可得到所有画二维图形的命令,help graph3d可得到所有画三维图形的命令,29,精品课件,MATLAB提供了丰富的绘图功能29精品课件,1、基本的绘图命令,plot,（,x1,y1,option1,x2,y2,option2,）,x1,y1给出的数据分别为x,y轴坐标值，option1为选项参数，以逐点连折线的方式绘制1个二维图形；同时类似地绘制第二个二维图形。,这是plot命令的完全格式，在实际应用中可以根据需要进行简化。比如：,plot(x,y)；plot(x,y,option),选项参数option定义了图形曲线的颜色、线型及标示符号，它由一对单引号括起来。,30,精品课件,1、基本的绘图命令30精品课件,2、选择图像,figure（1）；figure（2）；figure(n),打开不同的图形窗口，以便绘制不同的图形。,3、grid on：,在所画出的图形坐标中加入栅格,grid off：,除去图形坐标中的栅格,4、hold on：,把当前图形保持在屏幕上不变，同时,允许在这个坐标内绘制另外一个图形。,hold off：,使新图覆盖旧的图形,5、设定轴的范围,axis（xmin