matlab 簡明實(shí)例教程

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1、南京航空航天大學(xué)王正盛1MATLAB數(shù)學(xué)工具軟件實(shí)例簡明教程王正盛編寫南京航空航天大學(xué)南京航空航天大學(xué)王正盛2第一章MATLAB簡介MALAB譯于矩陣實(shí)驗(yàn)室MATrixLABoratory是用來提供通往LINPACK和EISPACK矩陣軟件包接口的后來它漸漸發(fā)展成了通用科技計算圖視交互系統(tǒng)和程序語言MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣它的指令表達(dá)與數(shù)學(xué)工程中常用的習(xí)慣形式十分相似比如矩陣方程Ax=b在MATLAB中被寫成A*x=b而若要通過A,b求x那么只要寫x=Ab即可完全不需要對矩陣的乘法和求逆進(jìn)行編程因此用MATLA

2、B解算問題要比用CFortran等語言簡捷得多MATLAB發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)成為一個系列產(chǎn)品MATLAB主包和各種可選的toolbox工具包主包中有數(shù)百個核心內(nèi)部函數(shù)迄今所有的三十幾個工具包又可分為兩類功能性工具包和學(xué)科性工具包功能性工具包主要用來擴(kuò)充MATLAB的符號計算功能圖視建模仿真功能文字處理功能以及硬件實(shí)時交互功能這種功能性工具包用于多種學(xué)科而學(xué)科性工具包是專業(yè)性比較強(qiáng)的如控制工具包ControlToolbox信號處理工具包(SignalProcessingToolbox)通信工具包(CommunicationTo

3、olbox)等都屬此類開放性也許是MATLAB最重要最受人歡迎的特點(diǎn)除內(nèi)部函數(shù)外所有MATLAB主包文件和各工具包文件都是可讀可改的源文件用戶可通過對源文件的修改或加入自己編寫文件去構(gòu)成新的專用工具包MATLAB已經(jīng)受了用戶的多年考驗(yàn)在歐美發(fā)達(dá)國家MATLAB已經(jīng)成為應(yīng)用線性代數(shù)自動控制理論數(shù)理統(tǒng)計數(shù)字信號處理時間序列分析動態(tài)系統(tǒng)仿真等高級課程的基本教學(xué)工具成為攻讀學(xué)位的大學(xué)生碩士生博士生必須掌握的基本技能在設(shè)計研究單位和工業(yè)部門MATLAB被廣泛地用于研究和解決各種具體工程問題第二章MATLAB入門2.1工作窗和指令行

4、的操作除了通過菜單選項對工作窗進(jìn)行控制外MATLAB還提供了許多通過鍵盤輸入的控制指令如下表MATLAB工作窗中的部分通用指令quit關(guān)閉和退出MATLABclc擦除MATLAB工作窗中的所有顯示內(nèi)容clf擦除MATLAB的當(dāng)前圖形窗中的圖形clear清除內(nèi)存中的變量和函數(shù)pack收集內(nèi)存碎片以擴(kuò)大內(nèi)存空間dir列出指定目錄下的文件和子目錄清單cd改變當(dāng)前工作子目錄disp在運(yùn)行中顯示變量和文字內(nèi)容type顯示所有指定文件的全部內(nèi)容echo控制運(yùn)行文件指令是否顯示的開關(guān)南京航空航天大學(xué)王正盛3hold控制當(dāng)前圖形窗對象是

5、否被刷新啟動MATLAB后就可以利用它工作了由于MATLAB是一種交互式語言隨時輸入指令即時給出運(yùn)算結(jié)果是它的主要工作方式當(dāng)然更可以編制程序詳見第七章比如要計算15203+sin(.π)的值只要在光標(biāo)位置處鍵入2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5))然后按[Enter]鍵,該指令便被執(zhí)行并給出結(jié)果ans=0.5000下面介紹控制光標(biāo)對指令進(jìn)行編輯的一些常用操作鍵常用操作鍵鍵名作用鍵名作用↑前尋式調(diào)回已輸入過的指令行Home使光標(biāo)移到當(dāng)前行的首端↓后尋式調(diào)回已輸入過的指令行End使光標(biāo)移到當(dāng)前行的尾端←在當(dāng)前行中

6、左移光標(biāo)Delete刪除光標(biāo)右表邊的字符→在當(dāng)前行中右移光標(biāo)Backspace刪除光標(biāo)左表邊的字符PageUp前尋式翻閱當(dāng)前窗中的內(nèi)容Esc清楚當(dāng)前行的全部內(nèi)容PageDown后尋式翻閱當(dāng)前窗中的內(nèi)容2.2簡單矩陣的輸入在MATLAB中矩陣輸入的方法有多種此處只簡單介紹矩陣的直接輸入法詳細(xì)介紹見第三章在MATLAB中不必對矩陣維數(shù)做任何說明存儲將自動配置在直接輸入矩陣時矩陣元素用空格或逗號分隔矩陣行用隔離整個矩陣放在方括號[]里[例1]A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9;10,11,12]A=12345678910

7、1112說明指令執(zhí)行后矩陣A被保存在MATLAB的工作間Workspace中以備后用如果用戶不用clear指令清除它或?qū)λ匦露x該矩陣會一直保存在工作間中直到本MATLAB指令窗被關(guān)閉為止[例2]矩陣分行輸入A=[123456780123]A=12345678南京航空航天大學(xué)王正盛40123[例3]矩陣元素輸入B(1,2)=3;B(4,4)=6;B(4,2)=11B=030000000000011062.3語句與變量MATLAB采用表達(dá)式語句用戶輸入語句由MATLAB系統(tǒng)結(jié)實(shí)運(yùn)行MATLAB語句有兩種常見的形式1表達(dá)式

8、2變量=表達(dá)式說明1表達(dá)式由算符函數(shù)變量名和數(shù)字構(gòu)成2在第一種形式中表達(dá)式被執(zhí)行后產(chǎn)生的矩陣將被自動賦給名為ans的變量并顯示在屏幕上ans是一個缺省變量名它會被以后類似的操作刷新3在第二種形式中等號右邊的表達(dá)式是被演繹后產(chǎn)生的矩陣將被賦給等號左邊的變量存入內(nèi)存并顯示在屏幕上4書寫表達(dá)式時運(yùn)算符號=+以及*等兩側(cè)允許