matlab 簡(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)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(jì)算圖視交互系統(tǒng)和程序語(yǔ)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(duì)矩陣的乘法和求逆進(jìn)行編程因此用MATLAB解算問題要比用CFortran等語(yǔ)言簡(jiǎn)捷得多MATLAB發(fā)展到

2、現(xiàn)在已經(jīng)成為一個(gè)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(gè)核心內(nèi)部函數(shù)迄今所有的三十幾個(gè)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(hào)計(jì)算功能圖視建模仿真功能文字處理功能以及硬件實(shí)時(shí)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(hào)處理工具包(SignalProcessingToolbox)通信工具包(CommunicationToolbox)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

3、改的源文件用戶可通過對(duì)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(guó)家MATLAB已經(jīng)成為應(yīng)用線性代數(shù)自動(dòng)控制理論數(shù)理統(tǒng)計(jì)數(shù)字信號(hào)處理時(shí)間序列分析動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真等高級(jí)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(jì)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工作窗和指令行的操作除了通過菜單選項(xiàng)對(duì)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

4、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?jī)?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(duì)象是否被刷新啟動(dòng)MATLAB后就可以利用它工作了由于MATLAB是一種交互式語(yǔ)言隨時(shí)輸入指令即時(shí)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(jì)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

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(duì)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?jī)?nèi)容PageDown后尋式翻閱當(dāng)前窗中的內(nèi)容2.2簡(jiǎn)單矩陣的輸入在MATLAB中矩陣輸入的方法有多種此處只簡(jiǎn)單介紹矩陣的直接輸入法詳細(xì)介紹見第三章在MATLAB中不

6、必對(duì)矩陣維數(shù)做任何說明存儲(chǔ)將自動(dòng)配置在直接輸入矩陣時(shí)矩陣元素用空格或逗號(hào)分隔矩陣行用隔離整個(gè)矩陣放在方括號(hào)[]里[例1]A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9;10,11,12]A=123456789101112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(huì)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=030000

7、000000011062.3語(yǔ)句與變量MATLAB采用表達(dá)式語(yǔ)句用戶輸入語(yǔ)句由MATLAB系統(tǒng)結(jié)實(shí)運(yùn)行MATLAB語(yǔ)句有兩種常見的形式1表達(dá)式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(dòng)賦給名為ans的變量并顯示在屏幕上ans是一個(gè)缺省變量名它會(huì)被以后類似的操作刷新3在第二種形式中等號(hào)右邊的表達(dá)式是被演繹后產(chǎn)生的矩陣將被賦給等號(hào)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(shí)運(yùn)算符號(hào)=+以及*等兩側(cè)允許