第1章 matlab环境认识与基本操作

MATLAB与控制系统仿真实践第1章Matlab环境认识与操作MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答第1章Matlab环境认识与操作1.1Matlab环境认识1.1.1命令窗口1.1.2命令历史记录窗口1.1.3工作空间1.1.4帮助窗口1.1.5图形窗口1.1.6编辑/调试窗口（Edit/DebugWindow）1.2matlabnotebook及其使用1.2.1matlabnotebook的启动1.2.2Notebook的菜单命令1.2.3输出单元的格式控制1.2.4使用M-book模板的若干参考技巧MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答第1章Matlab环境认识与操作Matlab被称为是“TheLanguageofTechnicalComputing”，面向理工科不同领域，功能强大，而且不断有新的工具箱添加。熟练掌握Matlab有助于更好地理解学科概念，方便计算。本章首先对Matlab环境做初步认识，同时对涉及到的操作如寻求帮助、编辑/调试等进行介绍。此外，对notebook工具的使用进行了详细介绍。MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1Matlab环境认识当按照软件说明安装好MATLAB后，启动的初始界面如下：图1.1系统默认界面MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1Matlab环境认识图1.2打开Desktop下拉菜单的界面MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1Matlab环境认识从默认界面（图1.1）看，我们可以发现有命令窗口（CommandWindow）、命令历史记录窗口（CommandHistory）、工作空间（Workspace）等。如果打开Desktop下拉菜单（1.2），还可以调出其它如帮助窗口（Help）、图形窗口（Figure）、编辑/调试窗口（Editor）等等。下面通过示例做简单介绍。MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.1命令窗口在命令提示符后输入合法命令并回车，MATLAB即会自动执行并给出执行结果。注：演示例1并说明MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.1命令窗口对于长的命令，可以使用连接符...将断开的命令连起来。MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.1命令窗口注：演示例2MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.1命令窗口在使用连接符...时需特别注意的是，对于如单引号内的字符串必须在一行完全引起来，否则报错；此外，连接符...后的字符不再被识别。这几种情况均体现在例3中。注：演示例3MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.1命令窗口对于一次输入多个命令语句的情况，可以使用Shift+Enter将多个命令语句连成一个语句段，matlab会一起执行这些命令。注：演示例4MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.1命令窗口对于多行语句的情况，最好使用m脚本文件或函数保存再运行。有关m文件的内容将在后面的章节中讲到。MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.2命令历史记录窗口显示最近命令窗口运行过的函数日志。图1.4命令历史记录窗口MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.2命令历史记录窗口图1.5命令历史记录窗口的快捷操作菜单MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.2命令历史记录窗口图1.4显示了一段函数的历史记录。在此窗口中，可以进行如下操作：（1）执行先前运行过的函数语句执行单条函数语句，直接双击函数语句即可；执行多条函数语句，用Shift或Ctrl键配合鼠标左键选中多条函数语句，然后点鼠标右键选［EvaluateSelection］项执行；MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.2命令历史记录窗口将待执行的函数语句拷贝到命令窗口中执行；将待执行的函数语句生成m文件，方法是用Shift或Ctrl键配合鼠标左键选中多条函数语句，然后点鼠标右键选［CreateM-File］项。此时系统启动编辑器并打开一个包含选中函数语句的m文件。可以直接运行。MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.2命令历史记录窗口（2）删除命令历史记录可以使用图1.5的不同选项进行删除操作。［DeleteSelection］:删除选中的函数语句；［DeletetoSelection］：删除选中的函数语句以上的所有函数语句；［ClearEntireHistory］：删除窗口所有函数语句记录。有关历史记录窗口的操作读者可亲自尝试。MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.3工作空间如前所述，在运行程序时，其变量即被加入到工作空间中。工作空间正是这样一个集合，包含了matlab程序运行中的变量和结果、matlab提供的常量等。需要注意的是，命令窗口执行的命令和脚本文件共享基本的工作空间，因此也共享变量。但与此不同的是，matlab函数文件执行中有自己独立的工作空间。这在matlab函数部分做介绍。MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.3工作空间工作空间中变量的编辑与查看可以采取命令方式，也可采用图形化的方式。（1）命令方式：用who或whos命令它们的区别在于who仅给出变量的名称清单，而whos则给出所有变量的详细信息。注：演示例5MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.3工作空间删除工作空间中的某个变量可用clear命令。clearvar1var2…：删除指定的变量。clearvariables：删除所有变量。MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.3工作空间（2）图形化方式：使用workspace窗口打开workspace的方法很多。一种是直接双击workspace标题即可最大化其窗口（图1.6）。由图可以看出，其显示内容和whos命令执行结果一样的。workspace优点是：MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.3工作空间可以将工作空间中的所有变量保存至一个文件中。待启动系统后再将文件重新装载。这样，就不至于因关闭系统而导致工作空间的变量消失。可以编辑任一变量。双击工作空间中的任一变量，可打开［ArrayEditor］窗口。此时即可查看变量的具体值，甚至改变其值。MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.3工作空间切换基本工作空间和函数工作空间。在函数调试状态下，可以通过［Stack］域选择查看基本工作空间变量还是函数的工作空间变量。MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.3工作空间图1.6workspace窗口MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.4帮助窗口帮助对于使用者来说，意义重大。掌握获取帮助的不同使用方法应得到足够的重视。类似工作空间的操作，也可以分为图形化的方式和命令方式。MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.4帮助窗口（1）图形化的帮助窗口点击系统界面上的，或是使用命令helpwin，helpdesk都可以打开如图1.7的帮助界面。其文档结构与windows系统标准界面相同，很方便使用。读者可点击窗口左侧目录进入一看究竟。MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.4帮助窗口图1.7workspace窗口MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.4帮助窗口图1.8inv()函数的帮助窗口MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.4帮助窗口docfunctionname命令则可打开帮助窗口并指向具体的函数文档。图1.8是使用docinv所调出的窗口，显示了inv()函数的详细帮助信息。（2）命令方式：使用help,helpfunctionname或lookfor命令MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.4帮助窗口helpHELPtopics:MyDocuments\MATLAB-(Notableofcontentsfile)matlab\general-Generalpurposecommands.matlab\ops-Operatorsandspecialcharacters.……helpsumSUMSumofelements.S=SUM(X)isthesumoftheelementsofthevectorX.…MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.4帮助窗口相信读者会从以上显示的结果感受到help,helpfunctionname这2种方式的区别。前者列出所有帮助主题；后者则列出具体函数的详细帮助文档。后者还可显示某一类函数信息。如我们想查看matlab的通用功能函数，通过helppath实现。MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.4帮助窗口helpmatlab\generalGeneralpurposecommands.MATLABVersion7.4(R2007a)01-Feb-2007Generalinformation.syntax-HelponMATLABcommandsyntax.demo-Rundemonstrations.ver-MATLAB,Simulinkandtoolboxversioninformation.version-MATLABversioninformation.verLessThan-Compareversionoftoolboxtospecifiedversionstring.MATLAB与控制系统仿真实践，北京航空航天大学出版社，2009.8.在线交流，有问必答1.1.4帮助窗口Managingtheworkspace.who-Listcurrentvariables.whos-Listcurrentvariables,longform.clear-Clearvariablesandfunctionsfrommemory.pack-Consolidateworkspacememory.load-Loadworkspacevariablesfromdisk.save-Saveworkspacevariablestodisk.saveas-SaveFigureormodeltodesiredoutputformat.memory-Helpformemorylimitations.recy