第1讲 Matlab 操作基础

1/20参考教材1、Matlab程序设计与应用，刘卫国，高等教育出版社2、Matlab教程，张志涌等，北京航空航天大学出版社3、基于Matlab的数学实验，胡守信，李柏年，科学出版社2/20基本内容第一讲、Matlab操作基础第二讲、Matlab矩阵及其运算第三讲、Matlab数据分析第四讲、Matlab程序设计第五讲、Matlab绘图第六讲、Matlab方程求解与优化问题3/20第1讲MATLAB操作基础1.1MATLAB概述1.2MATLAB的运行环境1.3MATLAB集成环境1.4MATLAB帮助系统4/20例1-1矩阵乘积问题。1.1初识MATLAB思考：在C语言中如何实现矩阵A和B的乘法运算？1、二重循环不可避免；2、A、B元素中有复数怎么办？3、A的列数是否等于B的行数，其中有标量？C编程中要考虑的几个问题：5/20例如：A=magic(3)%三阶魔方矩阵；B=A’%B为A的转置；C=A*BD=A*AMATLAB提供了丰富的矩阵运算处理功能，又如：C=A+B，A,B,C都是矩阵,是矩阵的加运算。而在MATLAB中，A和B矩阵乘积用A*B即可！6/20例1-2绘制正弦曲线和余弦曲线。解：x=[0:0.5:360]*pi/180;(或x=0:pi/180:2*pi;)plot(x,sin(x),x,cos(x));7/20例1-3求方程3x4+7x3+9x2-23=0的全部根。解：p=[3,7,9,0,-23];%建立多项式系数向量x=roots(p)%求根例1-4求积分解：quad('x.*log(1+x)',0,1)ans=0.2500例1-5求解线性方程组解：a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9];b=[4;2;17];x=inv(a)*b10)1ln(dxxx179452238432zyxzyxzyx8/20MATLABR2007a的界面9/201．MATLAB系统的启动启动MATLAB系统有3种常见方法：(1)使用Windows“开始”菜单。(2)运行MATLAB系统启动程序matlab.exe。(3)利用快捷方式。2．MATLAB系统的退出要退出MATLAB系统，也有3种常见方法：(1)在MATLAB主窗口File菜单中选择ExitMATLAB命令。(2)在MATLAB命令窗口输入exit或quit命令。(3)单击MATLAB主窗口的“关闭”按钮。MATLAB的启动与退出10/20MATLABR2010a集成环境包括：MATLAB主窗口命令窗口(CommandWindow)工作空间窗口(Workspace)命令历史窗口(CommandHistory)当前目录窗口(CurrentDirectory)MATLAB集成环境主窗口MATLAB主窗口是MATLAB的主要工作界面。主窗口除了嵌入一些子窗口外，还主要包括菜单栏和工具栏。1．菜单栏在MATLABR2010主窗口的菜单栏，共包含File、Edit、Debug、Desktop、Window和Help6个菜单项。11/20File菜单项：File菜单实现有关文件的操作。Edit菜单项：Edit菜单用于命令窗口的编辑操作。Debug菜单项：Debug菜单用于程序调试。Desktop菜单项：Desktop菜单用于设置MATLAB集成环境的显示方式。Window菜单项：主窗口菜单栏上的Window菜单，包含一个子菜单Closeall，用于关闭所有打开的编辑器窗口，包括M-file、Figure、Model等窗口。Help菜单项：Help菜单用于提供帮助信息。12/202.工具栏MATLABR2010a主窗口的工具栏共提供了10个命令按钮和一个当前路径列表框。这些命令按钮均有对应的菜单命令，但比菜单命令使用起来更快捷、方便。3.命令窗口（commandwindow）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“”为命令提示符，表示MATLAB正在处于准备状态。在命令提示符后键入命令并按下回车键后，MATLAB就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。13/20一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行以回车结束。但一个命令行也可以输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔，若前一命令后带有分号，则逗号可以省略。例如：p=15,m=35p=15;m=35注意：第一个命令行执行后显示p和m的值；第二个命令行执行后只显示m的值，但不显示p的值，因为其后面带有分号（此时，只执行而不显示结果）。如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，可以在第一个物理行之后加上3个小黑点并按下回车键，然后接着下一个物理行继续写命令的其他部分。3个小黑点称为续行符，即把下面的物理行看作该行的逻辑继续。14/20键名功能键名功能前寻式调回已输入过的命令Home将光标移到当前行行首后寻式调回已输入过的命令End将光标移到当前行末尾在当前行中左移光标Del删除光标右边的字符在当前行中右移光标Backspace删除光标左边的字符PgUp前寻式翻滚一页Esc删除当前行全部内容PgDn后寻式翻滚一页命令行编辑中常用的控制键及其功能MATLAB中很多控制键和方向键可用于命令行的编辑。15/20工作空间窗口(Workspace)工作空间是MATLAB用于存储各种变量和结果的内存空间。在该窗口中显示工作空间中所有变量的名称、大小、字节数和变量类型说明，可对变量进行观察、编辑、保存和删除。16/20当前目录窗口(CurrentDirectory)当前目录是指MATLAB运行文件时的工作目录，只有在当前目录下的文件、函数可以被运行或调用。在当前目录窗口中可以显示或改变当前目录，还可以显示当前目录下的文件并提供搜索功能。将用户目录设置成当前目录也可使用cd命令。例如，将用户目录c:\mydir设置为当前目录，可在命令窗口输入命令：cdc:\mydir17/20在默认设置下，历史记录窗口中会自动保留自安装起所有用过的命令的历史记录，并且还标明了使用时间，从而方便用户查询。而且，通过双击命令可进行历史命令的再运行。如果要清除这些历史记录，可以选择Edit菜单中的ClearCommandHistory命令。命令历史记录窗口(CommandHistory)18/20帮助窗口进入帮助窗口可以通过以下2种方法：(1)单击桌面工具栏上的问号图标；(2)在命令窗口中输入helpwin、helpdesk或doc.19/20MATLAB帮助命令包括help、lookfor等。1．help命令在MATLAB命令窗口中直接输入help命令将会显示当前帮助系统中所包含的所有项目，即搜索路径中所有的目录名称。同样，可以通过help加函数名来显示该函数的帮助说明。2．lookfor命令help命令只搜索出那些关键字完全匹配的函数，而lookfor命令只要求与每个函数中的总结信息有匹配，条件比较宽松。lookfor命令比help命令运行起来慢得多，但提高了得到有用信息的机会。帮助命令20/20两个常用的命令clc:清空命令窗口中的内容；clear:清空工作空间窗口中的变量；因为工作空间窗口中的变量在独立的命令执行时，可能会出现第一个问题中的变量存留在工作区而影响到第二个问题的解决。为了避免这种情况的发生，在新的计算开始之前，应当有clear命令清空工作区。