《MATLAB语言概述》PPT课件.ppt

MATLAB及其应用,教材（主要参考书）：首选教材：Matlab在理工课程中的应用陈怀琛二选教材：MATLAB基础及其应用教程周开利北京大学出版社,教学内容的安排：Matlab语言概述基本语法MATLAB的开发环境和工具MATLAB的其他函数库Matlab高等数学及大学物理中的应用,Matlab是一种科学计算软件，主要适用于矩阵计算及控制和信息处理领域的分析设计。它使用方便，输入简捷，运算效率高，内容丰富，并且很容易由用户自行扩展。Matlab当前已成为美国和其他发达国家在大学教学和科学研究中最常用而必不可少的工具matlab需要较多的高等数学的知识，要随着年级的增加，随着matlab在专业技术上应用才能逐渐深入掌握。,第一章MATLAB概述,1.1MATLAB的起源与发展MATLAB是“矩阵实验室”（MATrixLABoratory）的缩写，最初版本是由CleveMoler博士用FORTRAN语言开发的矩阵分析软件。当初是为了讲授矩阵理论和数值分析课程的需要，编写了EISPACK和LINPACK两个子程序库这便是构思和开发MATLAB的起点（70年代中后期）。为了进一步推动MATLAB的应用，80年代初期，由CleveMoler和JohnLittle采用C语言改写了MATLAB的内核。成立了Mathworks软件开发公司，并于1984年将MATLAB正式推向市场。随着市场接受度的提高，其功能也不断增强，在完成数值计算的基础上，新增了数据可视化以及与其他流行软件的接口功能，并开始对Matlab工具箱进行研究。,1993年初推出了应用于Windows操作系统的MATLAB4.0版本。在图像界面设计方面提供了新的方法。1997年推出5.0版本。增加了更多的数据结构，如：结构数组、细胞数组、多维数据、对象、类等使其成为更方便的编程语言。2000年又推出了更为简便易学的MATLAB6.0版本。2002推出了MATLAB6.52004年推出7.0版本。（Release14）2006年又推出MATLAB2006a版本，MATLAB2006b。2007年又推出MATLAB2007a版本,1.2MATLAB特点,语言简洁，编程效率高。（起点高）因为MATLAB定义了专门用于矩阵运算的运算符，使得矩阵运算很简单。对于这些运算，几条语句即可代替数十条甚至上百条C语言及Fortran语言的功能。,交互性能好，使用方便在MATLAB的命令窗口中，输入一条命令，立即就能看到该命令的执行结果，体现了良好的交互性。交互方式减少了编程和调试程序的工作量，给使用者带来了极大的方便。因为不像使用C语言和Fortran语言那样，首先编写源程序，然后对其进行编译、连接、待形成可执行文件后，方可运行程序，得出结果。,强大的绘图功能，便于数据可视化MATLAB提供了两个层次的图形命令：一种是对图形句柄进行的低级图形命令，另一种是建立在低级图形命令之上的高级图形命令。利用MATLAB的高级图形命令可以轻而易举地绘制二维、三维乃至四维图形，并可进行图形和坐标的标识、视角和光照设计、色彩精细控制等等。,学科众多，领域广泛的应用工具箱其工具箱分为两大类：功能性工具箱和学科性工具箱。功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能、可视建模仿真功能及文字处理功能等。学科性工具箱专业性比较强，如控制系统工具箱、信号处理工具箱、神经网络工具箱、最优化工具箱、金融工具箱等，用户可以直接利用这些工具箱进行相关领域的科学研究。,开放性好，易于扩充除内部函数外，MAtlab的其他文件都是公开的、可读可改的源文件，体现了MATLAB的开放性特点。用户可修改源文件和加入自己的文件，甚至可以构造自己的工具箱。,Matlab的学习方法,必须做大量的练习，熟悉其中的函数。联系与自己的专业相关的知识，去解决问题，在解决问题中学习知识，深刻的体会。多看帮助文件，又一本好的参考书。会提问题，寻求大家的帮助。,1.3Matlab工作环境界面,MATLAB的安装MATLAB的启动桌面快捷方式启动开始菜单方式启动MATLAB和退出Matlab菜单命令/关闭按钮在Matlab命令窗口输入exit或quit,Matlab工作环境界面,包含一行标题栏、一行菜单栏、一行工具栏、4个工作窗口和一行注释栏。4个工作窗口分别为:工作区(Workspace）命令历史（CommandHistory）当前路径（CurrentDirectory）命令窗口（CommandWindows）,1.3.1命令窗口（CommandWundow）,命令窗是用户与MATLAB进行人机对话的主要环境命令窗口顾名思义是接受命令输入的窗口,但实际上,可输入的对象除matlab命令外,还包括函数、表达式、语句以及M文件名,命令窗口的工作方式之一是：在命令窗口中输入语句，然后由MAtlab逐句解释执行并在命令窗口中显示结果。命令窗口可显示除图形以外的所有运算结果。,二、命令提示符与语句颜色是输入提示符,可以在提示符后键入MATLAB的各种命令.按Enter键，方可被接受执行。执行的结果直接显示在下方。例如:x1=squr(5)x2=1.37y=3/x2。加分号后执行命令,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。不同的语句用不同的颜色区分。命令、函数、表达式、计算结果是黑色字符串采用红色ifFor采用蓝色注释采用绿色,一、命令窗口的分离与返回主界面1、分离（便于单独显示与操作）（1）Desktop菜单中的undockCommandWindow（2）右上角的箭头2、返回主界面：（1）（2）,三、语句的重复调用、编辑与重运行,命令窗口不仅能编辑和运行当前输入的语句，而且对曾经输入的语句也有快捷的方法进行重复调用、编辑和运行。四个光标键用途：home;End;Delete;Backspace用途：工具箱：剪切，复制，粘贴,四、命令窗口中数字的显示格式,为了适应用户以不同格式显示计算结果的需要，Matlab设计了多种显示格式：,格式显示形式效果说明Formatshort(Default)3.14162位整数，4个小数Formatlong3.1415926535897914位小数，最多2个整数Shorte3.1416e+0005位数+科学计数法Longe3.141592653589793e+00016位数+科学计数法Rat355/113近似分数Compact紧凑格式Loose疏松格式More(n)规定命令窗口每个页面显示的行数,五、命令窗口清屏,当命令窗口中，执行过许多命令后，窗口会占满，为方便阅读清除屏幕显示是经常采用的操作。,两种方法：（1）EditClearCommandWindow命令（2）在提示符后输入CLC命令两种方法都能清除命令窗口的显示内容，并不能清除工作空间、历史命令窗口的显示内容。,1.3.2历史命令窗口,历史命令窗口是Matlab用来存放曾在命令窗口中使用过的语句。其目的是为了便于用户追溯、查找曾经用过的语句，利用这些既有的资源节省编程时间。,历史命令窗口的分离与复位,1、复制、执行历史命令窗口中的命令,2、清除历史命令窗口内容EditClearCommandHistory；,1.3.3当前目录窗口,1、从弹出当前目录设置对话框的目录树中选取当前目录地文件夹即可。（菜单）2、cd（pwd）显示当前目录；cd文件夹名，设定当前目录，如cdE:work。（命令）用命令设置当前目录，为在程序中控制当前目录的改变提供了方便。因为编写的程序通常用M文件存放，执行文件时是不能退出，再用菜单改变目录设置的。,当前目录的概念、显示、设置,Mkdir:在当前文件夹下建立一个子文件夹Dir:显示当前的目录下的子目录及文件What：显示当前目录下的M.mat.mex3类文件Type:显示文件内容,