matlab01Matlab的安装及使用

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,*,数学应用软件,Matlab教程,上课时间：,周一,9,、,10,、,11,、,12,节,地点：,数理楼,3410,机房,考试方式：,实验作业,如何得高分？,满分,100,分，其中,平时（点名，课堂表现）,20,分 提问回答正确加分，旷课迟到,-1,分,/,次，扣完为止。,小作业（,8-12,次）,50,分,大作业,30,分。,数学软件介绍,公共的基础软件：,BASIC，Fortran，C，Pascal,矩阵实验室系统：,Matlab,计算机代数系统：,Mathematica，Maple,交互式数学系统：,MathCAD，Calcwin,Matlab,用法简介,Matlab,是一种广泛应用于,工程计算,及,数值分析,领域的新型高级语言，自1984年由美国,MathWorks,公司推向市场以来，历经二十多年的发展与竞争，现已成为国际公认的最优秀的工程应用开发环境。,Matlab,功能强大、简单易学、编程效率高，深受广大科技工作者的欢迎。,在欧美各高等院校，,Matlab,已经成为线性代数、自动控制理论、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真、图像处理等课程的基本教学工具，成为大学生、硕士生以及博士生必须掌握的基本技能。,Matlab,语言的首创者是,C.,Moler,：1980,年前后，当时的新墨西哥大学计算机系主任,Moler,教授在讲授线性代数课程时，发现了用其他高级语言编程极为不便，便构思并开发了,Matlab,，,用,Fortran,语言编写了集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统。,Matlab,=Matrix,Laboratry,矩阵实验室,Matlab,用法简介,Moler,和,Little,等人成立了,The,MathWorks,的公司，并于1984年推出了第一个,Matlab,的商业版本，用,C,语言作了完全的改写。其后又增添了丰富多彩的图形图像处理、多媒体功能、符号运算和它与其他流行软件的接口功能，使得,Matlab,的功能越来越强大。,到九十年代初期，在国际上 30 几个数学类科技应用软件中，,Matlab,在数值计算方面独占鳌头，而,Mathematica,和,Maple,则分居符号计算软件的前两名。,Mathcad,因其提供计算、图形、文字处理的统一环境而深受中学生欢迎。,Matlab,用法简介,目前，,Matlab,已经成为国际上最流行的科学与工程计算的软件工具，它已经不仅仅是一个“矩阵实验室”了，而成为了一种具有广泛应用前景的全新的计算机高级编程语言了,有人称它为“,第四代,”计算机语言，它在国内外高校和研究部门正扮演着重要的角色。就影响而言，至今仍然没有一个别的计算软件可与,Matlab,匹敌。,Matlab,用法简介,Matlab,的发展,1984年，,Matlab,1.0版(,DOS,版，182,K，20,来个函数)1992年，,Matlab,4.0,版（93年推出,Windows,版本）1994年，,Matlab,4.2,版 1997年，,Matlab,5.0,版 1999年，,Matlab,5.3,版 2000年，,Matlab,6.0,版 2001年，,Matlab,6.1,版 2002年，,Matlab,6.5,版 2004年，,Matlab,7.0,版,Matlab,用法简介,版本编号建造编号发布时间,Matlab 7.9R2010a2010.3,MATLAB 7.8R2009a2009.3,MATLAB 7.7R2008b2008.10,MATLAB 7.6R2008a2008.3,MATLAB7.5R2007b2007.10,MATLAB 7.4R2007a2007,MATLAB7.3R2006b2006,MATLAB7.2R2006a2006,MATLAB7.1R14SP32005,MATLAB7.0.4R14SP22005,MATLAB7.0.1R14SP12004,Matlab,是一个,交互式软件系统,：,给出一条命令，立即就可以得出该命令的结果。,Matlab,的特点与主要功能,数值计算功能,Matlab,以矩阵作为数据操作的基本单位，但无需预先 指定矩阵维数（动态定维）,。,按照,IEEE,的数值计算标准进行计算。,提供十分丰富的数值计算函数，方便计算，提高效率。,Matlab,命令与数学中的符号、公式非常接近，可读性强，容易掌握。,Matlab,用法简介,符号计算功能,Matlab,和著名的符号计算语言,Maple,相结合，使得,Matlab,具有强大的符号计算功能。,Matlab,的特点与主要功能,绘图功能,Matlab,提供了丰富的绘图命令，能实现一系列的可视化操作。,编程功能,Matlab,具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征，而且简单易学、编程效率高。通过,Matlab,提供的编程语言进行编程完成特定的任务。,Matlab,用法简介,Matlab,的特点与主要功能,Simulink,动态仿真集成环境,提供建立系统模型、选择仿真参数和数值算法、启动仿真程序对该系统进行仿真、设置不同的输出方式来观察仿真结果等功能。,丰富的工具箱（,toolbox）,Matlab,包含两部分内容：基本部分和根据专门领域中的特殊需要而设计的各种可选工具箱。,PDE,Optimization,Symbolic Math,Signal process,Image Process,Statistics,Matlab,用法简介,Control System,System Identification,购买或下载,Matlab,Matlab,的安装,Matlab,的,安装及使用,插入光盘自动运行安装程序，或手动运行自带的安装程序,setup.exe，,根据提示依次操作。,Matlab,的,安装及使用,Matlab,的,安装及使用,Matlab,的,安装及使用,Matlab,的,安装及使用,Matlab,的,安装及使用,Matlab,的,安装及使用,Matlab,基本用法,Matlab,系统的启动,与一般的,Windows,程序一样，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),双击桌面上的,Matlab,快捷图标,Matlab,系统的退出,(1)在,Matlab,主窗口,File,菜单中选择,Exit,Matlab,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,安装及使用,命令窗口,当前工作目录,当前工作空间,输入命令的历史记录,命令,提示符,输入简单矩阵,直接排列法：(1)矩阵用方括号“”括起；,(2)矩阵元素间用空格或逗号“，”分隔；,(3),矩阵行与行之间用分号“；”分开,例：输入,A=1 2 3;4 5 6;7 8 9,后按回车键,Matlab,的,安装及使用,在直接输入法中，分号可以用回车代替：,Matlab,的,安装及使用,矩阵元素,矩阵元素可以是任何数值表达式，如：,x=-1.3,sqrt,(3),(1+2+3)*4/5,矩阵元素的单独赋值，如：,x(5)=abs(x(1),Matlab,的,安装及使用,注：,自动将,x,的长度 扩展到5，并将 未赋值部分置零。,Matlab,的,安装及使用,大矩阵可以把小矩阵作为其元素，如：,Matlab,的,安装及使用,矩阵元素的引用：,A,（,i,j,）:,位于,A,的,第,i,行第,j,列的元素,Matlab,的,安装及使用,冒号“:”的特殊用法：“,a:b:c”-,产生一个等差序列组成的向量，其中,a,是首项，,b,是公差，,c,确定最后一项。,如果,b1,，,则,b,可省略，即“,a:1:c,”,与“,a:c,”,产生相同的向量。,Matlab,的,安装及使用,例：,Matlab,的,安装及使用,A,(i:j,m:n),表示由矩阵,A,的,第,i,到第,j,行和第,m,到第,n,列,交叉线上的元素组成的子矩阵,小矩阵可以从大矩阵中抽取。,提取,A,的第一列,如果提取矩阵,A,的整行或整列，,则可利用冒号“,:,”。,Matlab,的,安装及使用,例：冒号运算符的应用,语句与变量,变量命名 在,Matlab,中，变量名是以,字母开头,，后接,字母、数字 或下划线,的字符序列，,6.5版本以后为63个,。在,Matlab,中，变量名,区分字母的大小写,。,Matlab,语句的通常形式为：,变量表达式,其中表达式是用运算符将有关运算量连接起来的式子，其结果是一个矩阵，被赋给赋值号“”左边的变量。,Matlab,的,安装及使用,注：,1,）若语句以分号“,;,”结束，则不会在屏幕上输出结果。,2,）如果语句很长，可用续行符“”（三个点）续行，,续行符的前面必须有一个空格；,Matlab,的,安装及使用,例：续行符与分号的作用,who,命令和系统预定义变量,who：,查看工作空间中建立的变量。,whos,：,查看每个变量的详细属性。,Matlab,的,安装及使用,系统预定义变量,eps,，pi，,Inf,，,NaN,Matlab,的,安装及使用,eps,:returns the distance from 1.0 to the next largest,double-precision number,that is eps=2(-52).,即1.0与其后最大的一个双精度数之间的差。,pi,:,圆周率 ，其值为,imag(log(-1),Inf,:,表示无穷大,NaN,:Not-a-Number，,表示一个不定值，如,0/0,数与算术表达式,Matlab,中的数默认是,双精度,实数，表示方法与其它编程语言一样，如：3,-9,0.4,1.603,e-12,3.23e+20,浮点运算的误差为,eps,，,浮点数表示范围为：,Matlab,的,安装及使用,数学运算符 加减运算：+,-乘除运算：*,/（右除）,（左除）幂运算：,复数与矩阵,虚部单位：,i,j,Matlab,的,安装及使用,复数的输入：,z=3+4,i,(4,与,i,之间无空格),z=3+4*,i,注：在进行复数运算时，尽量避免,将,i,j,定义为新的变量来使用,复数作为矩阵元素输入时，加号“”两边不能有空格。,输出格式,Matlab,以双精度执行所有的运算，结果可以在屏幕上输出，同时赋给指定变量，若无指定变量，则系统会自动将结果赋给变量“,ans,”。,Matlab,的,安装及使用,Matlab,中数的,输出格式,可以通过,format,命令指定,。,注：,format,只改变变量的输出格式，,但不会影响变量的值,Matlab,的,安装及使用,格式,解释,例,format,短格式（缺省显示格式），同,short,3.1416,format short,短格式（缺省显示格式），只显示5位,3.1416,format long,长格式，双精度数,15,位，单精度数7位,3.14159265358979,format short e,短格式,e,方式（科学计数格式,）,3.1416,e+000,format long e,长格式,e,方式,3.141592653589793,e+000,format short g,短格式,g,方式,3.1416,format long g,长格式,g,方式,3.14159265358979,format compact,压缩格式,format loose,自由格式,format+,/,format bank,/,format rat,/,format hex (,详情查看联机帮助),联机帮助：,help,命令,Matlab,的,安装及使用,help,显示所有,help topics,help help,显示,help,命令的用法,help f