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第1章 MATLAB操作基础(MATLAB程序设计教程)-PPT课件_图文

第1章 MATLAB操作基础
1.1 1.2 1.3 1.4 MATLAB概述 MATLAB的运行环境与安装 MATLAB集成环境 MATLAB帮助系统

1.1 MATLAB概述
? 1.1.1 MATLAB的发展
1984年,MATLAB第1版(DOS版) 1992年,MATLAB4.0版 1994年,MATLAB 4.2版 2019年,MATLAB 5.0版 2019年,MATLAB 5.3版 2000年,MATLAB 6.0版 2019年,MATLAB 6.1版 2019年,MATLAB 6.5版 2019年,MATLAB 7.0版

? 1.1.2 MATLAB的主要功能
1.数值计算和符号计算功能 MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位, 还提供了十分丰富的数值计算函数。 MATLAB和著名的符号计算语言Maple相 结合,使得MATLAB具有符号计算功能。

2.绘图功能 MATLAB提供了两个层次的绘图操作:一 种是对图形句柄进行的低层绘图操作,另 一种是建立在低层绘图操作之上的高层绘 图操作。

? 3.编程语言 MATLAB具有程序结构控制、函数调用、 数据结构、输入输出、面向对象等程序语 言特征,而且简单易学、编程效率高。 4.MATLAB工具箱 MATLAB包含两部分内容:基本部分和 各种可选的工具箱。 MATLAB工具箱分为两大类:功能性工具 箱和学科性工具箱。

? 1.1.3 初识MATLAB
例1-1 绘制正弦曲线和余弦曲线。 x=[0:0.5:360]*pi/180; plot(x,sin(x),x,cos(x)); ? 例1-2 求方程 3x4+7x3 +9x2-23=0的全部根。 p=[3,7,9,0,-23]; %建立多项式系数向量 x=roots(p) %求根

? 例1-3 求积分 quad('x.*log(1+x)',0,1) ? 例1-4 求解线性方程组。 a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9]; b=[4;2;17]; x=inv(a)*b

1.2 MATLAB的运行环境与安装
? 1.2.1 MATLAB的运行环境
硬件环境: (1) CPU (2) 内存 (3) 硬盘 (4) CD-ROM驱动器和鼠标。 软件环境: (1) Windows 98/NT/2000 或Windows XP (2) 其他软件根据需要选用

? 1.2.2 MATLAB的安装
安装MATLAB 6.5系统,需运行系统自带的 安装程序setup.exe,可以按照安装提示依 次操作。

1.3 MATLAB集成环境
? 1.3.1 启动与退出MATLAB集成环 境
1.MATLAB系统的启动 与一般的Windows程序一样,启动MATLAB 系统有3种常见方法: (1)使用Windows“开始”菜单。 (2)运行MATLAB系统启动程序matlab.exe。 (3) 利用快捷方式。

? 启动MATLAB后,将进入MATLAB 6.5集 成环境。MATLAB 6.5集成环境包括 MATLAB主窗口、命令窗口(Command Window)、工作空间窗口(Workspace)、命 令历史窗口(Command History)、当前目录 窗口(Current Directory)和启动平台窗口 (Launch Pad)。

当MATLAB安装完 毕并首次启动时, 展现在屏幕上的界 面为MATLAB的默 认界面,如右图所 示。

? 2.MATLAB系统的退出 要退出MATLAB系统,也有3种常见方法: (1) 在MATLAB主窗口File菜单中选择Exit MATLAB命令。 (2) 在MATLAB命令窗口输入Exit或Quit命 令。 (3) 单击MATLAB主窗口的“关闭”按钮。

? 1.3.2 主窗口
MATLAB主窗口是MATLAB的主要工作界 面。主窗口除了嵌入一些子窗口外,还主 要包括菜单栏和工具栏。 1.菜单栏 在MATLAB 6.5主窗口的菜单栏,共包含 File、Edit、View、Web、Window和Help 6个菜单项。

? (1) File菜单项:File菜单项实现有关文件的 操作。 (2) Edit菜单项:Edit菜单项用于命令窗口 的编辑操作。 (3) View菜单项:View菜单项用于设置 MATLAB集成环境的显示方式。

? (4) Web菜单项:Web菜单项用于设置 MATLAB的Web操作。 (5) Window菜单项:主窗口菜单栏上的 Window菜单,只包含一个子菜单Close all, 用于关闭所有打开的编辑器窗口,包括Mfile、Figure、Model和GUI窗口。 (6) Help菜单项:Help菜单项用于提供帮助 信息。

? 2.工具栏 MATLAB 6.5主窗口的工具栏共提供了10个 命令按钮。这些命令按钮均有对应的菜单 命令,但比菜单命令使用起来更快捷、方 便。

? 1.3.3 命令窗口
命令窗口是MATLAB的主要交互窗口,用 于输入命令并显示除图形以外的所有执行 结果。 MATLAB命令窗口中的“>>”为命令提示 符,表示MATLAB正在处于准备状态。在 命令提示符后键入命令并按下回车键后, MATLAB就会解释执行所输入的命令,并 在命令后面给出计算结果。

? 一般来说,一个命令行输入一条命令,命 令行以回车结束。但一个命令行也可以输 入若干条命令,各命令之间以逗号分隔, 若前一命令后带有分号,则逗号可以省略。 例如 p=15,m=35 p=15;m=35

? 如果一个命令行很长,一个物理行之内写 不下,可以在第一个物理行之后加上3个小 黑点并按下回车键,然后接着下一个物理 行继续写命令的其他部分。3个小黑点称为 续行符,即把下面的物理行看作该行的逻 辑继续。 在MATLAB里,有很多的控制键和方向键 可用于命令行的编辑。

? 1.3.4 工作空间窗口
工作空间是MATLAB用于存储各种变量和 结果的内存空间。在该窗口中显示工作空 间中所有变量的名称、大小、字节数和变 量类型说明,可对变量进行观察、编辑、 保存和删除。

? 1.3.5 当前目录窗口和搜索路径
1.当前目录窗口 当前目录是指MATLAB运行文件时的工作 目录,只有在当前目录或搜索路径下的文 件、函数可以被运行或调用。 在当前目录窗口中可以显示或改变当前目 录,还可以显示当前目录下的文件并提供 搜索功能。 将用户目录设置成当前目录也可使用cd命 令。例如,将用户目录c:\mydir设置为当前 目录,可在命令窗口输入命令: cd c:\mydir

? 2.MATLAB的搜索路径 当用户在MATLAB命令窗口输入一条命令 后,MATLAB按照一定次序寻找相关的文 件。基本的搜索过程是: (1) 检查该命令是不是一个变量。 (2) 检查该命令是不是一个内部函数。 (3) 检查该命令是否当前目录下的M文件。 (4) 检查该命令是否MATLAB搜索路径中其 他目录下的M文件。

? 用户可以将自己的工作目录列入MATLAB 搜索路径,从而将用户目录纳入MATLAB 系统统一管理。设置搜索路径的方法有: (1) 用path命令设置搜索路径。例如,将 用户目录c:\mydir加到搜索路径下,可在命 令窗口输入命令: path(path,’c:\mydir’)

? (2) 用对话框设置搜索路径 在MATLAB的File菜单中选Set Path命令或 在命令窗口执行pathtool命令,将出现搜索 路径设置对话框。通过Add Folder或Add with Subfolder命令按钮将指定路径添加到 搜索路径列表中。 在修改完搜索路径后,则需要保存搜索路 径。

? 1.3.6 命令历史记录窗口
在默认设置下,历史记录窗口中会自动保 留自安装起所有用过的命令的历史记录, 并且还标明了使用时间,从而方便用户查 询。而且,通过双击命令可进行历史命令 的再运行。如果要清除这些历史记录,可 以选择Edit菜单中的Clear Command History命令。

? 1.3.7 启动平台窗口和Start按钮
MATLAB 6.5的启动平台窗口可以帮助用户 方便地打开和调用MATLAB的各种程序、 函数和帮助文件。 MATLAB 6.5主窗口左下角还有一个Start 按钮,单击该按钮会弹出一个菜单,选择 其中的命令可以执行MATLAB产品的各种 工具,并且可以查阅MATLAB包含的各种 资源。

1.4 MATLAB帮助系统
1.4.1 帮助窗口
进入帮助窗口可以通过以下3种方法: (1) 单击MATLAB主窗口工具栏中的Help按 钮。 (2) 在命令窗口中输入helpwin、helpdesk或 doc。 (3) 选择Help菜单中的“MATLAB Help”选 项。

? 1.4.2 帮助命令
MATLAB帮助命令包括help、lookfor以及 模糊查询。 1.help命令 在MATLAB 6.5命令窗口中直接输入help命 令将会显示当前帮助系统中所包含的所有 项目,即搜索路径中所有的目录名称。同 样,可以通过help加函数名来显示该函数的 帮助说明。

? 2.lookfor命令 help命令只搜索出那些关键字完全匹配的结 果,lookfor命令对搜索范围内的M文件进 行关键字搜索,条件比较宽松。 lookfor命令只对M文件的第一行进行关键 字搜索。若在lookfor命令加上-all选项,则 可对M文件进行全文搜索。

? 3.模糊查询 MATLAB 6.0以上的版本提供了一种类似模 糊查询的命令查询方法,用户只需要输入 命令的前几个字母,然后按Tab键,系统就 会列出所有以这几个字母开头的命令。

? 1.4.3 演示系统
在帮助窗口中选择演示系统(Demos)选项卡, 然后在其中选择相应的演示模块,或者在 命令窗口输入Demos,或者选择主窗口 Help菜单中的Demos子菜单,打开演示系 统。

? 1.4.4 远程帮助系统
在MathWorks公司的主页(mathworks)上可以 找到很多有用的信息,国内的一些网站也有 丰富的信息资源。



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