没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
资源推荐
资源详情
资源评论
《控制工程基础(经典控制部
分)》的 MATLAB 分析
第一章 MATLAB 的基本使用
§1-1 MATLAB 语言简介
MATLAB 是一种高级矩阵语言,它由 Math Works 公司于 1984 年正式推出,
它的基本处理对象是矩阵,即使是一个标量纯数, MATLAB 也认为它是只有一
个元素的矩阵。随着 MATLAB 的发展,特别是它所包含的大量工具箱(应用程
序集)的集结,使 MATLAB 已经成为带有独特数据结构、输入输出、流程控制
语句和函数、并且面向对象的高级语言。
MATLAB 语言被称为一种“演算纸式的科学计算语言”,它在数值计算、符号
运算、数据处理、自动控制、信号处理、神经网络、优化计算、模糊逻辑、系统
辨识、小波分析、图象处理、统计分析、甚至于金融财会等广大领域有着十分广
泛的用途。
MATLAB 语言在工程计算与分析方面具有无可比拟的优异性能。它集计算
数据可视化和程序设计于一体,并能将问题和解决方案以使用者所熟悉的数学符
号或图形表示出来。
MATLAB 语言和 C 语言的关系与 C 语言和汇编语言的关系类似。例如当我
们需要求一个矩阵的特征值时,在 MATLAB 下只需由几个字符组成的一条指令即
可得出结果,而不必去考虑用什么算法以及如何实现这些算法等低级问题,也不
必深入了解相应算法的具体内容。就象在 C 语言下不必象汇编语言中去探究乘法
是怎样实现的,而只需要采用乘积的结果就可以了。
MATLAB 语言还有一个巨大的优点是其高度的可靠性。例如对于一个病态
矩阵的处理,MATLAB 不会得出错误的结果,而用 C 或其它高级语言编写出来
的程序可能会得出错误的结果。这是因为 MATLAB 函数集及其工具箱都是由一
些在该领域卓有研究成果,造诣很深的权威学者经过反复比较所得出来的最优方
法,而且经过多年的实践检验被证明是正确可靠的。
§1-2 MATLAB 的工作窗口
下面以 MATLAB6.1 为例介绍。
从实用的角度 MATLAB 的工作窗口包括命令窗口、M 文件编辑器窗口、图形编
辑窗口、数学函数庫、应用程序接口及在线窗口。下面首先介绍 MATLAB 的命
令窗口及 M 文件编辑器。
一、命令窗口
启动 MATLAB 之后,屏幕上自动出现命令窗口 MATLAB,它是 MATLAB 提供
给用户的操作界面,用户可以在命令窗口内提示符“>>之后(有的 MATLAB 版
本命令窗口没有提示符)键入 MATLAB 命令,回车即获得该命令的答案。
命令窗口内有 、、、、、 等菜单条。
二、M 文件编辑窗口
M 文件是 MATLAB 语言所特有的文件。用户可以在 M 文件编辑窗口内,编写一
段程序, 调试 ,运 行并 存盘 ,所 保存 的 用 户 程序 即 是 用 户 自己 的 M 文件 。
MATLAB 工具箱中大量的应用程序也是以 M 文件的形式出现的,这些 M 文件可
以打开来阅读,甚至修改,但应注意,不可改动工具箱中的 M 文件!
.进入 M 文件窗口有两种方法
1) 命令窗口 — New M-File;
2) 命令窗口 — 点击“File字样下面的 图标。
M 文件编辑窗口的标记是“Untitled(无标题的)。当用户编写的程序要存盘时,
Untitled 作为默认文件名提供给用户,自然,用户可以,也应当自己命名。若用
户不自己命名,则 MATLAB 会对 Untitled 进行编号。
.M 文件的执行:
返回命令窗口,在当前目录(Current Directory)内选择所要运行的 M 文件的目
录,在命令窗口提示符“>>后,直接键入文件名(不加后缀)即可运行。
注意:(1)机器默认路径为一级子目录 MATLAB6 p1\work;
(2)MATLAB 6.1 以前的版本,运行 M 文件的方法稍有不同,它必
须在 File 菜单下,打开“Run Script…子菜单,键入需要运行的文件路径及名称再
回车,在这种情况下,work 作为根目录对待,不出现在 M 文件的路径之中。本
讲义的参考程序都是在 M 文件窗口下编制的。
三、在线帮助窗口
在命令窗口中键入 空格函数名,可以立即获得该函数的使用方法。
§1-3 MATLAB 最基本的矩阵操作
作为命令窗口及 M 文件编辑器的应用实例,介绍几个最基本的矩阵运算命令。
一、矩阵的输入
在方括号内依次按行键入矩阵元素,在一行内的各元素之间用空格或逗号分开,
每行之间用分号分开。
例如,在命令窗内输入
!注意:方括号,分号为矩阵行标记
"##$#%###! 逗号与空格功能相同
= "=
$ %
同理:输入 =[ $]得到行矢量,
输入 =[;;$]得到列矢量,
于是,当输入
&[;] 有
&
$
$
作为矩阵 C 的最后一行,C 和 A 相比,增加了一行。
二、矩阵的转置
矩阵 A 的转置用 A′表示,显然,A1 与 A2 互为转置,即 A1
'
会得到以 #,$
为元素的列矢量。
思考一下输入 &=[ ]
&=[ ']
有什么结果?而输入[;']有无意义?
三、矩阵的四则运算
.矩阵的加减法:
当两个矩阵维数相同时可以直接进行“+”或“-”运算。
如 D1
=
A+B,D2
=
A-B
. 矩阵的乘法:
当矩阵 A,B 维数相容时
&=﹡":普通意义下的矩阵相乘
&='﹡":矩阵 A 与 " 的对应元素相乘
显然,A﹡B≠B﹡A(一般情况),而 A .﹡B
=
B .﹡A。A .﹡B 称为数列型乘法,
它要求参加运算的矩阵或数列具有相同的行列数,这是 MATLAB 语言中的一种
特殊运算,它在今后求取函数值等运算时是很重要的。实际上,前面所述的矩阵
加、减法就是一种数列型运算。
. 矩阵的除法
(=)":表示
%
﹡" 或 *+",即 A 的逆矩阵左乘矩阵 B。
(=",:表示 "﹡
%
或 "﹡*,即 A 的逆矩阵右乘 B。
($=')":表示 B 的每一个元素被 A 的对应元素除。
剩余63页未读,继续阅读
资源评论
sky_young
- 粉丝: 1
- 资源: 12
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功