1.1 MATLAB 软件介绍 YfZ5Q}*1O+
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在欧美各高等学校,MATLAB 软件成为线性代数、自动控制理论、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图像处理等诸多课程的基本教学工具,成为本科生、硕士生和博士生的必须掌握的基本技能。 t4d/%b~{:U
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主要用途: bA Yp }
(1)数值和符号计算; 5uSg]2:
(2)绘图; 3AR'Zvn
(3)一种语言体系,也可以方便地与 Fortran、C 等语言接口; I]5){Q"S
(4)工具箱(Toolbox),分为功能性和学科性两种类。同时,其工具箱的数据文件代码完全开发,用户也可以开发自己的工具箱。 *P7n YjG
N4-Y0BO
功能性工具箱主要用来扩充 MATLAB 软件的符号计算功能、图视建模仿真功能、文字处理功能以及硬件实时交互功能。这种功能性工具箱用于多种学科。而学科性工具箱是专业性比较强的,如控制工具箱(Control Toolbox)、信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)、通信工具箱(Communication Toolbox)等都属此类。 {yT<22Fl
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MATLAB 语言的主要特点: ^/Yk*Ny
(1)语法规则简单。与其他编程语言相比更接近于常规数学表达,对于数组变量的使用,不需类型声明,也无需事先申请内存空间。 MFO%F) 5
(2)提供了数以千计的计算函数,极大的提高了用户的编程效率。 G@~e:v)
(3)是一种脚本式(scripted)的解释型语言,无论是命令、函数或变量,只要在命令窗口的提示符下键入并以回车键结束,则 MATLAB 都会予以解释执行。 s nxwe
(4)可移植性,可跨平台运行。MATLAB 软件可以运行在很多不同的计算机系统平台上,包括大部分的 UNIX 和 Linux 系统,其编写的程序对应的数据文件是一致的,绘图功能也与平台无关。 fM:bXR2Y'
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1.2 MATLAB 系统环境与数据操作 U
v>^ Z2
rGt]YG#C
1.2.1 系统路径设置 ?wmu0rR
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两个路径概念: R6>*n!*D@
(1)当前目录窗口:指 MATLAB 运行时的工作目录。只有在当前目录和搜索路径下的文件、函数才可以被运行和调用;如果没有特殊指明,数据文件也将存放在当前目录下。 [a$1{[|)
(2)搜索路径:指 MATLAB 执行过程中对变量、函数和文件进行搜索的路径。 L{&1w
搜索路径是使用 MATLAB 时一个很重要的概念,MATLAB 具有大量的工具箱,用户在使用时也会设置大量的用户文件夹和文件,怎样让 MATLAB 能够识别出这些文件在哪里,这就是搜索路径需要确定的内容。 hHcevSr
(注:MATLAB 启动后的默认目录是 C:\MATLAB\BIN 若不建子目录则MATLAB 环境产生的数据文件就登陆在这个缺省目录上。为了更加便于用户创建、修改 M 文件和其他文件,用户应建立自己的工作目录。) _}']h^@Z
键入字符识别的搜寻次序为: d/3&3>/
->>是否为变量 2fc+PE
->>是否为函数 <b\.d^=B
->>是否为当前目录下的 M 文件 Yu&\a?]\2
->>是否为搜索路径下其他 M 文件 RN1KM
R*LPwJuv
系统路径设置方法 2y8FP#
(1)path 指令,可设置扩展(临时)搜索路径。例: p((. (fx
path(path, ‘C:\tools\mydir’) WRAv>s9
(2)cd 指令,可设置当前工作目录,该目录必须已存在。例: kaEu\@%n
cd E:\MATLAB lu.xv6+
(3)userpath 指令,可修改运行时默认路径。例: kIt1k w
userpath(‘D:\MATLAB’) ?W?n l:F
(4)pathtool 指令,可直接更改、添加搜索路径。 2%fkXH<
l{ fL~O
1.2.2 变量 的基本表达 ko!aX;K
ao2o!-?!t
变量命名规则:以英文字母开头,可包括英文字母、数字和下划线,区分大小写,最多可包含 63 个字符(6.5 及以后版本)。 aOoWB^;6
变量书写特点: )F'hn+(B|G
(1)无需声明 P:XX8
(2)末尾有分号,只执行不输出 r[j@@[)"
(3)回车符代表这句结束 T%}x%9VO7
(4)一行写不开,可用…续行 ,<OS:]
(5)注释以%开头 N;m62N
u6\W"LW
变量赋值的两种常见方式: u |$GOSD
->>变量=表达式,例: l`JKQk
s = 1-1/2+3 <_bGV
输出结果:s = 3.5000 K~5(j{Kb8
->>表达式(赋值给默认变量 ans) MI8c>5?
2016/81 i~HS"n
输出结果:ans = 24.8889 7#T@CKdUd
V+*1?5w
MATLAB 预定义的变量: g@>y`AFnr
(1)ans,最近表达式计算结果的变量名; >6;RTN/P2
(2)eps,预设正的极小值,其值为 2.2204e-16; GCcSI;w
(3)pi,圆周率 π; E/ku VZX
(4)inf,无穷大,∞值; :KRe==/
(5)i 或 j,虚数单元,sqrt(-1); 6XVJ/qZ
(6)NaN,非数,0/0,∞/∞。 "rQ?2?
注:用户只能临时覆盖这些预定义变量的值,Clear 或重启 MATLAB 可恢复其值。 :J5CmU$
ooYs0/,{
变量查询方法: oX/#Mct{s
(1)工作空间窗口显示; U.WMu%
(2)who 和 whos 指令,列出在 MATLAB 工作空间中已经驻留的变量名清单。其中,whos 指令在给出变量名的同时,还给出它们的维数及性质。 *OKve
AlgVsE%Va
清除变量方法: xU9^8,6
->>clear 清除所有变量 T5 BoOVgO
->>clear a 只清除变量 a W?12'EG}xa
rf&nTDaWI
变量保存与调用: yLt?XhRlp
命令 quit 和 exit 都可退出 MATLAB,结束工作任务会删除工作空间中的变量,可采用如下命令来保存工作空间,以备再次调用这些变量。 Rmh,P >
jB d9
$`
保存的指令格式: YjG:ECj}
(1)save,将工作空间中的所有变量保存到 matlab.mat 文件中。 >LR+dShG
(2)save [文件名] [变量名],将指定的变量保存在指定文件中。如: WOGMtT%
save temp x y z n] n3/wpO
把 x,y,z 这三个变量保存在文件 temp.mat 中。 YH!` uU(Lh
在下次加载 MATLAB 时,可以利用 load 指令将保存在文件中的变量恢复到工作空间中,其格式有: l)1ySX&BU
(1)load,将保存在 matlab.mat 中的变量载入到 MATLAB 工作空间中。 LGVGr
(2)load [文件名] [变量名],从指定的文件中将指定的变量装入 MATLAB工作间。如: jCt[I5"+z
load temp x *_yp]z"
只将 temp.mat 文件的变量 x 载入到 MATLAB 工作空间中。 2)
A$bx
|G-o&m"
1.2.3 数据、操作与显示 %5bN@XD
g\,HiKBXd
数字的计述: <