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Matlab入门Matlab入门.doc
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2022-07-05
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Matlab入门Matlab入门
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MATLAB 使用入门
§1 软件概述
MATLAB 是 MATrix LABoratory ( 矩 阵 实 验 室 ) 的 缩 写 , 是 由 美 国
MathWorks公司1980年代初开发的一套以矩阵计算为基础的科学和工程计算软
件。它将数值计算、可视化和编程功能集成在非常便于使用的环境中,并具有方
便的绘图功能和为解决各种特殊的科学和工程计算问题提供的许多个工具箱
(Toolbox),具有计算功能强、编程效率高、使用简便、易于扩充等特点,目前
已经发展成为国际上最优秀的高性能科学和工程计算软件之一。
1.1 MATLAB的下载安装
MATLAB虽然是国外的商业软件,但国内有许多破解软件可供下载安装,其中
有一般的.exe和.iso为后缀的安装软件,也有要用云端软件平台的.LVA文件可供
下载。
MATLAB7.0版本下载:http://www.05sun.com/downinfo/440.html
云端软件:http://www.daruanjian.com/search/Matlab (里面有各个版本可供
下载)
在一般的使用中,虽然MATLAB最高版本已经有MATLAB R2009b和MATLAB
R2010a的版本,但MATLAB7.0版本已经足够满足使用,故在学生自己的电脑上可
以安装较高一点的版本,在实验室是,由于学校机房的电脑都较老,运行高版本
的MATLAB会时有卡机死机的现象。云端软件平台的版本要先安装云端软件平台,
再进行解压。
1、下载到云端软件平台,双击安装:
安装后的云端平台:
2、双击MATLAB安装软件或在云端软件平台上点“安装软件到云端”进行安
装:
3、安装完成后,点击图标运行或双击运行(MATLAB R2009b及以上版本还要
安装。microsoft .NET Framework才能运行):
microsoft .NET Framework需要先处于激活状态才能点击运行MATLAB:
注意:MATLAB R2009b和 MATLAB R2010a 为较高版本,对硬件要求较高,在自己
的电脑上可安装运行,在机房最好用 MATLAB 7.0 版本的,已经足够满足日常使
用。MATLAB 7.0版本的安装使用同其他软件。
1.2 MATLAB的工作界面
我们先大致介绍一下MATLAB的工作界面和经常使用的各种窗口。假定在
您的计算机里已经安装了MATLAB 6.5.1或以上版本的软件,则在WINDOWS系
统下启动MATLAB软件将在屏幕上看到如图1所示的MATLAB的主窗口。在该主
窗口中, 除了WINDOWS应用程序一般应该具有的菜单和工具栏外,还包括了右
边的命令窗口和左边的工作区/当前目录窗口、命令历史窗口,以及工具栏后边
的显示和修改当前目录名的小窗口,等等。命令窗口下的提示符为“>>”,表示
MATLAB已经准备好,可以接受用户在此输入行命令,命令和程序执行的结果
也显示在这个窗口;过去执行过的命令名则依次显示在命令历史窗口中,可以备
查。工作区窗口内用于显示当前内存中变量的信息(包括变量名、维数、具体取
值等),初 始时这部分信息 为空;当在该窗 口中选择“当 前目录”(Current
Directory)选项卡时,该窗口可以切换成当前目录窗口,显示当前目录下的文件
信息。此外,在MATLAB中经常会使用到的还有另外两个窗口:一个是显示和
编辑MATLAB源程序文件的编辑窗口,另一个是打开在线帮助系统时的帮助文
件显示窗口。
§2 MATLAB 程序设计语言基础
2.1 变量与常量
MATLAB 的变量是由一个字母引导,后面可以跟字母、数字、下划线等,且变
量名区分大小写,即 Abc
�
ABc。
·正确的变量命名:MYvar12、MY_Var12、MyVar12_等。
·错误的变量命名:12MyVar、_MyVar12 等。
在 MATLAB 语言中还保留了一些特点常数的名称,虽然这些常量可以重新赋
值,但建议在编程时应尽量避免对这些量重新赋值。
·eps—机器的浮点运算误差限,PC 机上默认为
16
102204.2
�
�
,若某个量的绝对
值小于 eps,则可认为这个量是 0。
·Inf—无穷大量
��
的 MATLAB 表示,也可写成 inf。
·i 和 j—若 i 和 j 没有被赋值,则它们表示纯虚数量 i,但在 MATLAB 编程中又
常用它来作为循环过程的变量,所以在使用时要确认这两个量未被改写,如果想
恢复则用
)1(�� sqrti
进行设置。
·Pi—圆周率
�
的双精度浮点表示。
·NaN—不定式,通常由 0/0 运算、Inf/Inf 以及其他可能的运算得出。
·lasterr—存放最新一次的错误信息。
·lastwarn—存放最新的警告信息。
2.2 MATLAB 的数据结构
2.2.1 数值型数据
为保证较高的计算精度,MATLAB 语言中最常用的数值量为双精度浮点数,
占 8 个字节(64)位,遵从 IEEE 计数法,有 11 个指数位、53 位尾数位及一个
符号位,值域近似范围为
308
107.1 ��
~
308
107.1 �
,其 MATLAB 表示为 double()。
还有其他数据类型为 uint(8)(8 位整形数据类型)、int8()、int16()、uint16
()、uint32()。
2.2.2 MATLAB 的符号型
MATLAB 还定义了“符号”型变量,以区别常规的数值型变量,可以用于公式
推导和数学问题的解析解法。进行解析运算前需要首先将采用的变量申明为符号
变量,这需要用 syms 命令来实现,该语句具体的用法为
syms var_list var_props
其中,var_list 给出要申明的变量列表,可以同时申明多个变量,中间用空格
分隔,而不是用逗号分隔。如果需要,还可以进一步申明变量的类型
var_props,可以使用的类型为 real、positive 等。如果需要将 a,b 均定义为
符号变量,则可以用 syms a b 语句声明,该命令还支持对符号变量具体形式的设
定,如 syms a real。
符号型数值可以通过变精度算法函数 vpa()以任意精度显示出来。该函数的
调用格式为 vpa(
A
) ,或 vpa(
A,n
) ,其中,
A
为需要显示的表达式或矩阵,
n
为指
定的有效数字位数。如 >>vpa(pi,300)。
2.3 MATLAB 的基本语句结构
①直接赋值语句 直接赋值语句结构为 赋值变量=赋值表达式 ,这一过程把的等
号右边的表达式直接赋给左边的赋值变量,并返回到 MATLAB 的工作空间。若赋
值表达式后面没有分号,则将在 MATLAB 命令窗口显示表达式的运算结果。若不
想显示运算结果,则应该在赋值语句的末尾加一个分号。如果省略了赋值变量和
符号,则表达式的运算结果将赋给保留变量 ans。所以说,保留变量 ans 将永远
存放最近一次无赋值变量语句的运算结果。
例 试在 MATLAB 中表示矩阵
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
087
654
321
A
。
解:>>A=[1,2,3;4 5,6;7,8 0]
按 Enter 后将显示
A=
1 2 3
4 5 6
7 8 0
矩阵的内容由方括号括起来的部分表示,在方括号中的分号表示矩阵的换行,逗
号或空格表示同一行矩阵元素间的分隔。
思考:在以上基础上,A=[[A;[1 2 3]],[1;2;3;4]]表示什么?
②函数调用语句 函数调用语句的基本结构为 [返回变量列表]=函数名(输入变
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