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Matlab经典教程——从入门到精通

Matlab

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第一章基础准备及入门

本章有两个目的：一是讲述 MATLAB 正常运行所必须具备的基础条件；二是简明系统

地介绍高度集成的 Desktop 操作桌面的功能和使用方法。

本章的前两节分别讲述：MATLAB 的正确安装方法和 MATLAB 环境的启动。因为指

令窗是 MATLAB 最重要的操作界面，所以本章用第 1.3、1.4 两节以最简单通俗的叙述、算

例讲述指令窗的基本操作方法和规则。这部分内容几乎对 MATLAB 各种版本都适用。

MATLAB6.x 不同于其前版本的最突出之处是：向用户提供前所未有的、成系列的交互

式工作界面。了解、熟悉和掌握这些交互界面的基本功能和操作方法，将使新老用户能事半

功倍地利用 MATLAB 去完成各种学习和研究。为此，本章特设几节用于专门介绍最常用的

交互界面：历史指令窗、当前目录浏览器、工作空间浏览器、内存数组编辑器、交互界面分

类目录窗、M 文件编辑/调试器、及帮助导航/浏览器。

本章是根据 MATLAB6.5 版编写的，但大部分内容也适用于其他 6.x 版。

1.1 MATLAB 的安装和内容选择

图 1.1-1

1.2 Desktop 操作桌面的启动

1.2.1 MATLAB 的启动

1.2.2 Desktop 操作桌面简介

一操作桌面的缺省外貌

图 1.2-1

二通用操作界面

1.3 Command Window 运行入门

1.3.1 Command Window 指令窗简介

图 1.3-1

1.3.2 最简单的计算器使用法

【例 1.3.2-1】求

3)]47(212[ ÷−×+ 的算术运算结果。

（1）用键盘在 MATLAB 指令窗中输入以下内容

>> (12+2*(7-4))/3^2

（2）在上述表达式输入完成后，按【Enter】键，该就指令被执行。

（3）在指令执行后，MATLAB 指令窗中将显示以下结果。

ans =

【例 1.3.2-2】简单矩阵

⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

987

654

321

的输入步骤。

（1）在键盘上输入下列内容

A = [1,2,3; 4,5,6; 7,8,9]

（2）按【Enter】键，指令被执行。

（3）在指令执行后，MATLAB 指令窗中将显示以下结果：

A =

1 2 3

4 5 6

7 8 9

【例 1.3.2-3】矩阵的分行输入。

A=[1,2,3

4,5,6

7,8,9]

A =

1 2 3

4 5 6

7 8 9

【例 1.3.2-4】指令的续行输入

S=1-1/2+1/3-1/4+ ...

1/5-1/6+1/7-1/8

S =

0.6345

1.3.3 数值、变量和表达式

一数值的记述

二变量命名规则

三 MATLAB 默认的预定义变量

四运算符和表达式

五复数和复数矩阵

【例 1.3.3-1】复数

eziziz

321

2,21,43

=+=+= 表达，及计算

z =

。

（1）

z1= 3 + 4i

z1 =

3.0000 + 4.0000i

（2）

z2 = 1 + 2 * i

z3=2*exp(i*pi/6)

z=z1*z2/z3

z2 =

1.0000 + 2.0000i

z3 =

1.7321 + 1.0000i

z =

0.3349 + 5.5801i

【例 1.3.3-2】复数矩阵的生成及运算

A=[1,3;2,4]-[5,8;6,9]*i

B=[1+5i,2+6i;3+8*i,4+9*i]

C=A*B

A =

1.0000 - 5.0000i 3.0000 - 8.0000i

2.0000 - 6.0000i 4.0000 - 9.0000i

B =

1.0000 + 5.0000i 2.0000 + 6.0000i

3.0000 + 8.0000i 4.0000 + 9.0000i

C =

1.0e+002 *

0.9900 1.1600 - 0.0900i

1.1600 + 0.0900i 1.3700

【例 1.3.3-3】求上例复数矩阵 C 的实部、虚部、模和相角。

C_real=real(C)

C_imag=imag(C)

C_magnitude=abs(C)

C_phase=angle(C)*180/pi %以度为单位计算相角

C_real =

99 116

116 137

C_imag =

0 -9

9 0

C_magnitude =

99.0000 116.3486

116.3486 137.0000

C_phase =

0 -4.4365

4.4365 0

【例 1.3.3-4】用 MATLAB 计算

8− 能得到 –2 吗？

（1）

a=-8;

r=a^(1/3)

r =

1.0000 + 1.7321i

（2）

m=[0,1,2];

R=abs(a)^(1/3);

Theta=(angle(a)+2*pi*m)/3;

rrr=R*exp(i*Theta)

rrr =

1.0000 + 1.7321i -2.0000 + 0.0000i 1.0000 - 1.7321i

（3）

t=0:pi/20:2*pi;x=R*sin(t);y=R*cos(t);

plot(x,y,'b:'),grid

hold on

plot(rrr(1),'.','MarkerSize',50,'Color','r')

plot(rrr([2,3]),'o','MarkerSize',15,'Color','b')

axis([-3,3,-3,3]),axis square

hold off

-3 -2 -1 0 1 2 3

-3

-2

-1

图 1.3-2

1.3.4 计算结果的图形表示

【例 1.3.4-1】画出衰减振荡曲线 tey

3sin

−

= 及其它的包络线

−

= 。 t 的取值范围是

]4,0[

。（图 1.3-3）

t=0:pi/50:4*pi;

y0=exp(-t/3);

y=exp(-t/3).*sin(3*t);

plot(t,y,'-r',t,y0,':b',t,-y0,':b')

grid

0 2 4 6 8 10 12 14

-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.2

0.4

0.6

0.8

图 1.3-3

【例 1.3.4-2】画出

)sin(

所表示的三维曲面（图 1.3-4）。

, 的取值范围是

]8,8[−

。

clear;x=-8:0.5:8;

y=x';

X=ones(size(y))*x;

Y=y*ones(size(x));

R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; %<5>

Z=sin(R)./R; %<6>

surf(X,Y,Z); %

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