[理学]matlab基础知识讲义.ppt

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1、MATLAB基础1MATLAB的发展史MATLAB名字由MATrix和LABoratory两词的前三个字母组合而成。那是20世纪七十年代，时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的CleveMoler出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计了一组调用LINPACK和EISPACK矩阵软件工具包库程序的的“通俗易用”的接口，此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLAB。1984年由Little、Moler、SteveBangert合作成立MathWorks公司，并把MATLAB正式推向市场。从这时起，MATLAB的内核采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数据图

2、视功能。1997年，MATLAB5.0版问世，紧接着是5.1、5.2，以及和1999年春的5.3版，此后很多新的版本又陆续出现。现今的MATLAB拥有更丰富的数据类型和结构、更友善的面向对象、更加快速精良的图形可视、更广博的数学和数据分析资源、更多的应用开发工具。2MATLAB语言的主要特点（1）具有丰富的数学功能包括矩阵各种运算。如：正交变换、三角分解、特征值、常见的特殊矩阵等。包括各种特殊函数。如：贝塞尔函数、勒让德函数、伽码函数、贝塔函数、椭圆函数等。包括各种数学运算功能.如:数值微分,数值积分,插值,求极值,方程求根,常微分方程的数值解,符号运算,极限问题、积分问

3、题等。（2）具有很好的图视系统可方便地画出二维和三维图形。图形用户界面GUI制作工具，可以制作用户菜单和控件。使用者可以根据自己的需求编写出满意的图形界面。高级图形处理。如：色彩控制、句柄图形、动画等。3（3）可以直接处理声音和图象文件。（4）具有若干功能非常强大的应用工具箱。（5）使用方便，具有很好的扩张功能。声音文件。如：WAV文件（例：wavread，sound等）.图象文件。如：bmp、gif、pcx、tif、jpeg等文件。如：OPTIMAL、SIMULINK、DSP、SIGNAL等30多种.（6）具有很好的帮助功能可以M文件转变为独立于平台的EXE可执行文件。

4、使用MATLAB语言编写的程序可以直接运行，无需编译。提供十分详细的帮助文件（PDF、HTML、demo文件）。联机查询指令：help指令（例：helpelfun，helpexp，helpsimulink），lookfor关键词（例：lookforfourier）。MATLAB的应用接口程序API是MATLAB提供的十分重要的组件，由一系列接口指令组成。用户就可在FORTRAN或C中，把MATLAB当作计算引擎使用。4MATLAB的运行方式两种运行方式：命令行方式和M文件方式命令行方式：直接在命令窗口（CommandWindow）中输入命令行来实现计算或作图功能。但这种方

5、式在处理比较复杂的问题或大量数据时相当困难。M文件方式：先以一个以m为扩展名的M文件中输入一系列数据或命令，然后让MATLAB执行这些命令。MATLAB的M文件有两种类型：脚本M文件和函数M文件。先简单介绍一下脚本M文件。脚本M文件：在MATLAB窗口中单击File菜单，然后依次选择New—M-File，打开M文件编辑窗口，在该窗口中输入程序文件，再以m为扩展名存储，要运行M文件，只需在M文件编辑窗口的Debug菜单中选择Run即可。56MATLAB中变量的命名规则(1)变量名必须是不含空格的单个词；(2)变量名区分大小写；(3)变量名最多不超过63个字符；(4)变量名必

6、须以字母打头，之后可以是任意字母、数字或下划线，变量名中不允许使用标点符号。一、变量、数值与函数1、变量7特殊变量表8数值显示格式例：formatlong,pi,ans=3.14159265358979formatlonge,pi,ans=3.141592653589793e+000formathex,pi,ans=400921fb54442d1892、数学运算符号及标点符号（1）MATLAB的每条命令后，若为逗号或无标点符号，则显示命令的结果；若命令后为分号，则禁止显示结果.（2）“%”后面所有文字为注释.（3）“...”表示续行.+加法运算适用于两个数或两个矩阵或矩阵

7、与向量的运算;不同符号用法稍有差异。—减法运算*乘法运算.*点乘运算/除法运算./点除运算^乘幂运算.^点乘幂运算反斜杠表示左除.103.常用函数11命令功能max求向量中最大元素min求向量中最小元素mean求向量中元素的平均值median求向量中元素的中位数std求标准差sum求元素和prod求元素积cumsum求元素累积和length求数组长度size求矩阵阶数向量函数注意：这些函数常作用于行或列向量，当作用于矩阵时，将产生一个行向量。124.函数M文件MATLAB的内部函数是有限的，有时为了研究某一个函数的各种性态，