MATLAB入门基础经典总结Word文档下载推荐.docx

1、round（x）：四舍五入至最近整数fix（x）：无论正负，舍去小数至最近整数floor（x）：地板函数，即舍去正小数至最近整数ceil（x）：天花板函数，即加入正小数至最近整数rat（x）：将实数x化为分数表示rats（x）：将实数x化为多项分数展开sign（x）：符号函数 （Signum function）。当x0时，sign（x）=1。 小整理：MATLAB常用的三角函数sin（x）：正弦函数cos（x）：馀弦函数tan（x）：正切函数asin（x）：反正弦函数acos（x）：反馀弦函数atan（x）：反正切函数atan2（x,y）：四象限的反正切函数sinh（x）：超越正弦函数cosh

2、（x）：超越馀弦函数tanh（x）：超越正切函数asinh（x）：反超越正弦函数acosh（x）：反超越馀弦函数atanh（x）：反超越正切函数变数也可用来存放向量或矩阵，并进行各种运算，如下例的列向量（Row vector）运算：x = 1 3 5 2;y = 2*x+1y = 3 7 11 5变数命名的规则1.第一个字母必须是英文字母 2.字母间不可留空格 3.最多只能有19个字母，MATLAB会忽略多馀字母 我们可以随意更改、增加或删除向量的元素：y（3） = 2 % 更改第三个元素y =3 7 2 5y（6） = 10 % 加入第六个元素y = 3 7 2 5 0 10y（4） = %

3、 删除第四个元素，y = 3 7 2 0 10在上例中，MATLAB会忽略所有在百分比符号（%）之後的文字，因此百分比之後的文字均可视为程式的注解（Comments）。MATLAB亦可取出向量的一个元素或一部份来做运算：x（2）*3+y（4） % 取出x的第二个元素和y的第四个元素来做运算ans = 9y（2:4）-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算ans = 6 1 -1在上例中，2:4代表一个由2、3、4组成的向量若对MATLAB函数用法有疑问，可随时使用help来寻求线上支援（on-line help）：helplinspaceMATLAB的查询命令help：用来查询已知命令的用法

4、。例如已知inv是用来计算反矩阵，键入help inv即可得知有关inv命令的用法。（键入help help则显示help的用法，请试看看！） lookfor：用来寻找未知的命令。例如要寻找计算反矩阵的命令，可键入 lookfor inverse，MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。找到所需的命令後 ，即可用help进一步找出其用法。（lookfor事实上是对所有在搜寻路径下的M档案进行关键字对第一注解行的比对，详见後叙。）将行向量转置（Transpose）後，即可得到列向量（Column vector）：z = xz = 4.0000 5.2000 6.4000 7.6

5、000 8.8000 10.0000不论是行向量或列向量，我们均可用相同的函数找出其元素个数、最大值、最小值等：length（z） % z的元素个数ans = 6max（z） % z的最大值ans = 10min（z） % z的最小值ans = 4适用於向量的常用函数有：min（x）: 向量x的元素的最小值max（x）: 向量x的元素的最大值mean（x）: 向量x的元素的平均值median（x）: 向量x的元素的中位数std（x）: 向量x的元素的标准差diff（x）: 向量x的相邻元素的差sort（x）: 对向量x的元素进行排序（Sorting）length（x）: 向量x的元素个数nor

6、m（x）: 向量x的欧氏（Euclidean）长度sum（x）: 向量x的元素总和prod（x）: 向量x的元素总乘积cumsum（x）: 向量x的累计元素总和cumprod（x）: 向量x的累计元素总乘积dot（x, y）: 向量x和y的内 积cross（x, y）: 向量x和y的外积 （大部份的向量函数也可适用於矩阵，详见下述。若要输入矩阵，则必须在每一列结尾加上分号（；），如下例：A = 1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 1011 12;A =1 2 345 6 789 10 11 12同样地，我们可以对矩阵进行各种处理：A（2,3） = 5 % 改变位於第二列，第三行的元素值 5

7、B = A（2,1:3） % 取出部份矩阵BB = 5 6 5A = A B % 将B转置後以列向量并入AA（:, 2） = % 删除第二行（：代表所有列） 86 11 12A = A; 4 3 2 1 % 加入第四列 11A（1 4, :） = % 删除第一和第四列（：代表所有行）这几种矩阵处理的方式可以相互叠代运用，产生各种意想不到的效果，就看各位的巧思和创意。在MATLAB的内部资料结构中,每一个矩阵都是一个以行为主（Column-oriented ）的阵列（Array）因此对於矩阵元素的存取，我们可用一维或二维的索引（Index）来定址。举例来说，在上述矩阵A中，位於第二列、第三行的元

8、素可写为A（2,3） （二维索引）或A（6）（一维索引，即将所有直行进行堆叠後的第六个元素）。此外，若要重新安排矩阵的形状，可用reshape命令：B = reshape（A, 4, 2） % 4是新矩阵的行数，2是新矩阵的列数B =11 A（:）就是将矩阵A每一行堆叠起来，成为一个列向量，而这也是MATLAB变数的内部储存方式。以前例而言，reshape（A, 8, 1）和A（:）同样都会产生一个8x1的矩阵。MATLAB可在同时执行数个命令，只要以逗号或分号将命令隔开：x = sin（pi/3）; y = x2; z = y*10,z =7.5000若一个数学运算是太长，可用三个句点将其延

9、伸到下一行：z = 10*sin（pi/3）* .sin（pi/3）;若要检视现存於工作空间（Workspace）的变数，可键入who：whoYour variables are:testfile x这些是由使用者定义的变数。若要知道这些变数的详细资料，可键入：whosName Size Bytes ClassA 2x4 64 double arrayB 4x2 64 double arrayans 1x1 8 double arrayx 1x1 8 double arrayy 1x1 8 double arrayz 1x1 8 double arrayGrand total is 20 el

10、ements using 160 bytes使用clear可以删除工作空间的变数：clear AA? Undefined function or variable A.另外MATLAB有些永久常数（Permanent constants），虽然在工作空间中看不 到，但使用者可直接取用，例如：pians = 3.1416下表即为MATLAB常用到的永久常数。MATLAB的永久常数 i或j：基本虚数单位eps：系统的浮点（Floating-point）精确度inf：无限大， 例如1/0 nan或NaN：非数值（Not a number） ，例如0/0pi：圆周率 p（= 3.1415926.）re

11、almax：系统所能表示的最大数值realmin：系统所能表示的最小数值nargin: 函数的输入引数个数 函数的输出引数个数1-2、重复命令最简单的重复命令是for 圈（for-loop），其基本形式为：for 变数 = 矩阵；运算式；end其中变数的值会被依次设定为矩阵的每一行，来执行介於for和end之间的运算式。因此,若无意外情况，运算式执行的次数会等於矩阵的行数。举例来说，下列命令会产生一个长度为6的调和数列（Harmonic sequence）：x = zeros（1,6）; % x是一个16的零矩阵for i = 1:6,x（i） = 1/i;end 在上例中，矩阵x最初是一个1

12、6的零矩阵，在for 圈中，变数i的值依次是1到6，因此矩阵x的第i个元素的值依次被设为1/i。我们可用分数来显示此数列：format rat % 使用分数来表示数值disp（x）1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6for圈可以是多层的，下例产生一个16的Hilbert矩阵h，其中为於第i列、第j行的元素为h = zeros（6）;for j = 1:h（i,j） = 1/（i+j-1）;disp（h）1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/71/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/81/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/91/5 1/6 1/7 1/8 1/9 1/101

13、/6 1/7 1/8 1/9 1/10 1/11预先配置矩阵 在上面的例子，我们使用zeros来预先配置（Allocate）了一个适当大小的矩阵。若不预先配置矩阵，程式仍可执行，但此时MATLAB需要动态地增加（或减小）矩阵的大小，因而降低程式的执行效率。所以在使用一个矩阵时，若能在事前知道其大小，则最好先使用zeros或ones等命令来预先配置所需的记忆体（即矩阵）大小。在下例中，for 圈列出先前产生的Hilbert矩阵的每一行的平方和：for i = h,disp（norm（i）2）; % 印出每一行的平方和1299/871282/551650/2343524/2933559/44318

14、31/8801在上例中，每一次i的值就是矩阵h的一行，所以写出来的命令特别简洁。令一个常用到的重复命令是while 圈，其基本形式为：while 条件式；也就是说，只要条件示成立，运算式就会一再被执行。例如先前产生调和数列的例子，我们可用while 圈改写如下：i = 1;while i 0.5,disp（Given random number is greater than 0.5.）;Given random number is greater than 0.5.1-4、集合多个命令於一个M档案若要一次执行大量的MATLAB命令，可将这些命令存放於一个副档名为m的档案，并在 MATLAB提

15、示号下键入此档案的主档名即可。此种包含MATLAB命令的档案都以m为副档名，因此通称M档案（M-files）。例如一个名为test.m的M档案，包含一连串的MATLAB命令，那麽只要直接键入test，即可执行其所包含的命令：pwd % 显示现在的目录D:MATLAB5bincd c:datamlbook % 进入test.m所在的目录type test.m % 显示test.m的内容% This is my first test M-file.% Roger Jang, March 3, 1997fprintf（Start of test.m!n3,i = %d - i3 = %dn, i,

16、i3）;End of test.m!test % 执行test.m i = 1 - i3 = 1i = 2 - i3 = 8i = 3 - i3 = 27第一注解行（H1 help line） test.m的前两行是注解，可以使程式易於了解与管理。特别要说明的是，第一注解行通常用来简短说明此M档案的功能，以便lookfor能以关键字比对的方式来找出此M档案。举例来说，test.m的第一注解行包含test这个字，因此如果键入lookfor test，MATLAB即可列出所有在第一注解行包含test的M档案，因而test.m也会被列名在内。严格来说，M档案可再细分为命令集（Scripts）及函数（

17、Functions）。前述的test.m即为命令集，其效用和将命令逐一输入完全一样，因此若在命令集可以直接使用工作空间的变数，而且在命令集中设定的变数，也都在工作空间中看得到。函数则需要用到输入引数（Input arguments）和输出引数（Output arguments）来传递资讯，这就像是C语言的函数,或是FORTRAN语言的副程序（Subroutines）。举例来说，若要计算一个正整数的阶乘 （Factorial），我们可以写一个如下的MATLAB函数并将之存档於fact.m：function output = fact（n）% FACT Calculate factorial of

18、 a given positive integer.output = 1;n,output = output*i;其中fact是函数名，n是输入引数，output是输出引数，而i则是此函数用到的暂时变数。要使用此函数，直接键入函数名及适当输入引数值即可：y = fact（5）y = 120（当然，在执行fact之前，你必须先进入fact.m所在的目录。）在执行fact（5）时，MATLAB会跳入一个下层的暂时工作空间（Temperary workspace），将变数n的值设定为5，然後进行各项函数的内部运算，所有内部运算所产生的变数（包含输入引数n、暂时变数i，以及输出引数output）都存在

19、此暂时工作空间中。运算完毕後，MATLAB会将最後输出引数output的值设定给上层的变数y，并将清除此暂时工作空间及其所含的所有变数。换句话说，在呼叫函数时，你只能经由输入引数来控制函数的输入，经由输出引数来得到函数的输出，但所有的暂时变数都会随着函数的结束而消失，你并无法得到它们的值。有关阶乘函数 前面（及後面）用到的阶乘函数只是纯粹用来说明MATLAB的函数观念。若实际要计算一个正整数n的阶乘（即n!）时，可直接写成prod（1:n），或是直接呼叫gamma函数：gamma（n-1）。MATLAB的函数也可以是递 式的（Recursive），也就是说，一个函数可以呼叫它本身。举例来说，n

20、! = n*（n-1）!，因此前面的阶乘函数可以改成递式的写法：% FACT Calculate factorial of a given positive integerrecursively.if n = 1, % Terminating conditionreturn;output = n*fact（n-1）;在写一个递函数时，一定要包含结束条件（Terminating condition），否则此函数将会一再呼叫自己，永远不会停止，直到电脑的记忆体被耗尽为止。以上例而言，n=1即满足结束条件，此时我们直接将output设为1，而不再呼叫此函数本身。1-5、搜寻路径在前一节中，test.

21、m所在的目录是d:mlbook。如果不先进入这个目录，MATLAB就找不到你要执行的M档案。如果希望MATLAB不论在何处都能执行test.m，那麽就必须将d:mlbook加入MATLAB的搜寻路径（Search path）上。要检视MATLAB的搜寻路径，键入path即可：pathMATLABPATHd:matlab5toolboxmatlabgeneralmatlab5toolboxmatlabopsmatlab5toolboxmatlablangmatlab5toolboxmatlabelmatmatlab5toolboxmatlabelfunmatlab5toolboxmatlabsp

22、ecfunmatlab5toolboxmatlabmatfunmatlab5toolboxmatlabdatafunmatlab5toolboxmatlabpolyfunmatlab5toolboxmatlabfunfunmatlab5toolboxmatlabsparfunmatlab5toolboxmatlabgraph2dmatlab5toolboxmatlabgraph3dmatlab5toolboxmatlabspecgraphmatlab5toolboxmatlabgraphicsmatlab5toolboxmatlabuitoolsmatlab5toolboxmatlabstrf

23、unmatlab5toolboxmatlabiofunmatlab5toolboxmatlabtimefunmatlab5toolboxmatlabdatatypesmatlab5toolboxmatlabddematlab5toolboxmatlabdemosmatlab5toolboxtourmatlab5toolboxsimulinksimulinkmatlab5toolboxsimulinkblocksmatlab5toolboxsimulinksimdemosmatlab5toolboxsimulinkdeematlab5toolboxlocal此搜寻路径会依已安装的工具箱（Toolboxes）不同而有所不同。要查询某一命令是在搜寻路径的何处，可用which命令：which expomatlab5toolboxmatlabdemosexpo.m很显然c:datamlbook并不在MATLAB的搜寻路径中，因此MATLAB找不到test.m这个M档案：which testc:datamlbookte