1、matlab入门经典教程第一章 基础准备及入门第一章 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
2、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 MATLAB的安装和内容选择图 1.1-1.2 Desktop操作桌面的启动.2.1 MATLAB的启动.2.2 Desktop操作桌面简介10 一 操作桌面的缺省外貌图1.2-1 10 二 通用操作界面.3 Command Window运行入门.3.1 Command Window
3、指令窗简介图 1.3-1 .3.2 最简单的计算器使用法【例1.3.2-1】求的算术运算结果。(1)用键盘在MATLAB指令窗中输入以下内容 (12+2*(7-4)/32 (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 = 2 【例1.3.2-2】简单矩阵的输入步骤。(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
4、=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 .3.3 数值、变量和表达式10 一 数值的记述10 二 变量命名规则10 三 MATLAB默认的预定义变量10 四 运算符和表达式10 五 复数和复数矩阵【例1.3.3-1】复数表达,及计算。(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 + 2.000
5、0iz3 = 1.7321 + 1.0000iz = 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*iB=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 - 9.0000iB = 1.0000 + 5.0000i 2.0000 + 6.0000i 3.0000 + 8.0000i 4.0000 + 9.0000iC = 1.0e+002 * 0.9900 1.1600 - 0.0900i 1.1600
6、 + 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 137C_imag = 0 -9 9 0C_magnitude = 99.0000 116.3486 116.3486 137.0000C_phase = 0 -4.4365 4.4365 0 【例1.3.3-4】 用MATLAB计算能得到 2 吗?(1)a=-8;r=a(1/3) r = 1.000
7、0 + 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 onplot(rrr(1),.,MarkerSize,50,Color,r)plot(rrr(2,3),o,MarkerSize,15,Color,b)axis(-3,3,-3,3),axi
8、s square hold off 图 1.3-2 .3.4 计算结果的图形表示【例1.3.4-1】画出衰减振荡曲线及其它的包络线。的取值范围是。(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 图1.3-3 【例1.3.4-2】画出所表示的三维曲面(图1.3-4)。的取值范围是。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; %Z=sin(R)./R; %
9、surf(X,Y,Z); %colormap(cool) %xlabel(x),ylabel(y),zlabel(z) 图 1.3-4 .4 Command Window操作要旨.4.1 指令窗显示方式的操作10 一 缺省显示方式10 二 显示方式的设置.4.2 数值计算结果的显示格式.4.3 指令行中的标点符号.4.4 指令窗的常用控制指令.4.5 指令窗中指令行的编辑【例1.4.5-1】指令行操作过程示例。.5 Command History和实录指令diary.5.1 Command History历史指令窗简介图1.5-1.5.2 历史指令行的再运行【例1.5.2-1】再运行图1.5-
10、2所示历史指令窗中的三行指令。图1.5-2 .5.3 指令窗实录指令diary.6 Current Directory、路径设置器和文件管理.6.1 Current Directory当前目录浏览器简介图 1.6-1 10 一 用户目录和当前目录设置10 二 借助当前目录浏览器获取M和MAT文件信息【例1.6.1-1】从图1.2-1所示MATLAB缺省桌面开始,叙述引出图1.6-1所示面貌的当前目录浏览器的操作过程。.6.2 MATLAB的搜索路径.6.3 MATLAB搜索路径的扩展和修改10 一 何时需要修改搜索路径10 二 利用设置路径对话框修改搜索路径图1.6-2 10 三 利用指令pa
11、th 设置路径.7 Workspace Browser和Array Editor.7.1 Workspace Browser工作空间浏览器简介图1.7-1 .7.2 现场菜单用于内存变量的查阅和删除10 一 内存变量查阅、删除的指令操作法【例1.7.2-1】在指令窗中运用who, whos查阅MATLAB内存变量。who Your variables are:A Bnumber D R XYZ Z y B C DD X Y x whos Name Size Bytes Class A 2x2 230 cell array B 1x1 264 struct array Bnumber 1x1 8
12、 double array C 2x2 408 sym object D 1x2 4 char array DD 2x2 8 char array R 33x33 8712 double array X 33x33 8712 double array XYZ 33x33x3 26136 double array Y 33x33 8712 double array Z 33x33 8712 double array x 1x33 264 double array y 33x1 264 double arrayGrand total is 7722 elements using 62434 byt
13、es 【例1.7.2-2】在指令窗中运用clear指令可以删除内存中的变量。clear Bnumberwho Your variables are:A B C D DD R X XYZ Y Z x y 10 二 内存变量查阅和删除的现场菜单操作法图1.7-2 【例1.7.2-3】通过“工作空间浏览器”的运作,采用图形显示内存变量Z 。图1.7-3 【例1.7.2-4】通过“工作空间浏览器”删除内存变量。.7.3 Array Editor数组编辑器和大数组的输入图 1.7-4 .7.4 数据文件的存取10 一 存取数据文件的指令操作法10 二 通过内存变量浏览器实现数据文件的存取(1) 产生保存
14、全部内存变量的数据文件的操作方法图1.7-5 【例1.7.4-1】数据的存取。(假定内存中已经存在变量X,Y,Z)(1)mkdir(c:,my_dir); cd c:my_dir save saf X Y Z dir . . saf.mat (2)clear load saf Z who Your variables are:Z .8 Launch Pad交互界面分类目录窗图1.8-1 .9 Editor/Debugger和脚本编写初步.9.1 Editor/Debugger M文件编辑调试器简介10 一 编辑调试器的开启图 1.9-1 10 二 编辑器使用中的若干注意事项.9.2 M脚本文件
15、编写初步【例1.9.2-1】编写解算例1.3.4-1题目的M脚本文件,并运行之。 操作步骤:.10 帮助系统.10.1 帮助方式概述10 一 “纯文本”帮助【例1.10.1-1】在指令窗中运行help 的示例。(1)help help HELP On-line help, display text at command line. HELP, by itself, lists all primary help topics. Each primary topic corresponds to a directory name on the MATLABPATH. . . . (2)help H
16、ELP topics:matlabgeneral - General purpose commands.matlabops - Operators and special characters.matlablang - Programming language constructs.matlabelmat - Elementary matrices and matrix manipulation.matlabelfun - Elementary math functions. . . . For more help on directory/topic, type help topic. (3
17、)help elmat Elementary matrices and matrix manipulation. Elementary matrices. zeros - Zeros array. ones - Ones array. eye - Identity matrix. . . . (4)help eye EYE Identity matrix. EYE(N) is the N-by-N identity matrix. EYE(M,N) or EYE(M,N) is an M-by-N matrix with 1s on the diagonal and zeros elsewhe
18、re. EYE(SIZE(A) is the same size as A.See also ONES, ZEROS, RAND, RANDN. 【例1.10.1-2】在指令窗中,运用lookfor找H1行(M函数文件的第一注释行)lookfor fourier FFT Discrete Fourier transform.FFT2 Two-dimensional discrete Fourier Transform.FFTN N-dimensional discrete Fourier Transform.IFFT Inverse discrete Fourier transform.IFF
19、T2 Two-dimensional inverse discrete Fourier transform.IFFTN N-dimensional inverse discrete Fourier transform.XFOURIER Graphics demo of Fourier series expansion.MOT563_FFT Discrete Fourier transform.MOT563_IFFT Inverse discrete Fourier transform.MOT566_FFT Discrete Fourier transform.MOT566_IFFT Inver
20、se discrete Fourier transform.DFTMTX Discrete Fourier transform matrix.INSTDFFT Inverse non-standard 1-D fast Fourier transform.NSTDFFT Non-standard 1-D fast Fourier transform.FFT Quantized Fast Fourier Transform.FOURIER Fourier integral transform.IFOURIER Inverse Fourier integral transform. 10 二 “导
21、航/浏览器交互界面”帮助10 三 PDF帮助10 四 其他帮助.10.2 Help Navigator/Browser帮助导航/浏览器简介图 1.10-1 10 一 Contents帮助文件目录窗【例1.10.2-1】通过鼠标操作获得如图1.10-1所示的界面。10 二 Index帮助索引窗【例1.10.2-2】利用Idex搜索fourier这条术语。(注意把本例与例1.10.1-2、例1.10.2-3比较。)图1.10-2 10 三 Search搜索窗【例1.10.2-3】利用“Search”窗搜索词汇fourier。(注意把本例与例1.10.1-2、例1.10.2-2比较。)图1.10-3 10 四 Favorites书签窗
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