实验1 MATLAB基础知识.pdf
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MATLAB基础知识 根据提供的文件信息,本文将详细介绍 MATLAB 基础知识,包括 MATLAB 的基本语法规则、矩阵运算和数组运算的基本规则,以及基本绘图方法。 一、基本语法规则 MATLAB 的基本语法规则包括 for 循环语法、while 循环语法、条件转移语句和绘图语句等。 1. for 循环语法 for 循环语法格式为:for 循环变量 = 起始值:步长:终止值循环体end。例如,给矩阵 A、B 赋值的程序及仿真图如下所示。 2. while 循环语法 while 循环语法格式为:while 表达式循环体end。例如,如下所示。 3. 条件转移语句 条件转移语句有 if 和 switch 两种。if 语句用于条件判断,switch 语句用于多重选择。 二、绘图语句 MATLAB 的绘图语句有 figure、plot、subplot、stem 等。 1. figure figure 命令用于创建新的图形窗口,返回一个整数型的窗口编号。figure(n) 表示将第 n 号图形窗口作为当前的图形窗口,并将其显示在所有窗口的最前面。 2. plot plot 线型绘图函数,用于绘制二维图形。用法为 plot(x,y,'s'),其中 x 为横轴变量,y 为纵轴变量,s 用以控制图形的基本特征如颜色、粗细等。 3. subplot subplot 图形显示时分割窗口命令,把一个图形窗口分为 m 行,n 列,m×n 个小窗口,并指定第 i 个小窗口为当前窗口。 4. stem stem 绘制离散序列图,常用格式为 stem(y) 和 stem(x,y)。 5. 绘图修饰命令 绘图修饰命令用于添加图形的注记以增加可读性。如使用 title('标题') 可以在图形上方添加标题,使用 xlabel('标记') 或 ylabel('标记') 可以为 X 轴或 Y 轴添加说明,使用 text(X 值、Y 值、'想加的标示') 可以在图形中任意位置添加标示。 三、MATLAB 内部特殊变量和常数 MATLAB 内部有很多变量和常数,用以表达特殊含义。常用的有: 1. 变量 ans 变量 ans 指示当前未定义变量名的答案。 2. 常数 eps 常数 eps 表示浮点相对精度,其值是从 1.0 到下一个最大浮点数之间的差值。 3. 常数 Inf 常数 Inf 表示无穷大。当输入或计算中有除以 0 时产生 Inf。 4. 虚数单位 i,j 虚数单位 i,j 表示复数虚部单位,相当于 √(-1)。 5. 常数 NaN 常数 NaN 表示不定型值,是由 0/0 运算产生的。 6. 常数 pi 常数 pi 表示圆周率π,其值为 3.1415926535897…. 四、变量和矩阵 1. 变量命名规则 MATLAB 中对变量的命名应遵循以下规则:(1)变量名可以由字母、数字和下划线混合组成,但必须以字母开头;(2)字符长度不能大于 31;(3)变量命名区分大小写。 2. 矩阵生成 MATLAB 具有强大的矩阵运算和数据处理功能,对矩阵的处理必须遵从代数规则。矩阵生成方法有多种,包括从键盘直接输入矩阵元素、使用函数生成特殊矩阵等。 3. 矩阵运算 矩阵的运算有基本运算和函数运算两种类型。基本运算包括矩阵的加、减、乘、除、乘方、求转置、求逆等,其主要特点是通过 MATLAB 提供的基本运算符+、-、*、/、^ 等。函数运算包括矩阵的求逆、求秩、求特征值等,通过 MATLAB 提供的函数实现。
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