MATLAB概述及程序编写.ppt
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1、高 等 数 学 实 验,第一章 MATLAB 简介,MATLAB 简介,一、关于MATLAB 、MATLAB的特点 、MATLAB工具箱及启动 二、MATLAB程序编写 、MTLAB的基本元素及使用方法 、 M文件及函数 、程序语言的编写 三、上机实验,MATLAB 简介 关于MATLAB,、MATLAB的特点 功能强大 语言简单 扩充能力强、可开发性强 编程易、效率高 (从形式上看,MATLAB程序文 件是一个纯文本文件,扩展名为m.用任何字处理软件都可以对它进行编写和修改,因此程序易调试,人机交互性强。),、MATLAB工具箱及启动 ()MATLAB工具箱: MATLAB 主程序 最优化工
2、具箱(Optimization Toolbox) 图像处理工具箱(Image Processing Toolbox) 线性矩阵不等式控制工具箱(LMI Control Toolbox) 偏微分方程工具箱(Partial Differential Equation Toolbox) 统计工具箱(Statistics Toolbox) 符号数学工具箱(Symbolic Math Toolbox),MATLAB 简介 关于MATLAB,(2) MATLAB启动 可以利用菜单、快捷键或文件夹三种方式进人MATLAB工作窗口。,MATLAB 简介 关于MATLAB,MATLAB 简介 MATLAB程序编
3、写,MTLAB的基本元素及使用方法 一、 MTLAB的基本元素及使用方法 1、常量和变量 2、字符串 3、数组和矩阵的构造 4、运算符 5、数组和矩阵的运算,1常量和变量 1)常量和变量的定义 常量是MATLAB语言预定义的一些变量,在默认的情况下这些变量的值为常数。 变量是MATLAB的基本元素之一,与其他常规程序设计语言不同的是MATLAB语言不要求对所使用的变量进行事先说明,而且它也不需要指定变量的类型,系统会根据该变量被赋予的值或是对该变量所进行的操作来自动确定变量的类型。 变量的命名规则:变量名长度不超过31位,超过31位的字符系统将忽略不计;变量名区分大小写;变量名必须以字母开头,
4、变量名中可以包含字母、数字或下划线。,MATLAB 简介 MATLAB程序编写,2)常量和变量的运算 MATLAB关于常量和变量的运算与C语言基本相同 例:计算,MATLAB 简介 MATLAB程序编写,MATLAB 简介 MATLAB程序编写,2字符串 字符和字符串也是MATLAB的重要组成部分,MATLAB具有强大的字符串处理功能,特别是在MATLAB 6.5中有专门的符号运算工具箱(Symbolic toolbox)使其进行符号运算的功能更为强大。 1)设定字符串 MATLAB对字符串的设定非常简单,只需用单引号,将需设定的字符串引注即可。 2)字符串的操作 由于MATLAB语言是采用C
5、语言开发的,因此它的字符串操作与C语言的相应操作基本相同。在MATLAH中用eval函数来执行字符串的功能。,MATLAB 简介 MATLAB程序编写,3数组和矩阵的构造 1) 数组 只要用空格或逗号间隔数组元素,并用方括号括起来就可以了。 例如 x=0 1,7 5 注:还可以用增量法和linspace函数法来构造数组增量法构造数组。 增量法构造数组 例如 b=10:15 b=10:0.5:12 b=10:-1:5 lingspace函数法构造数组 用lingspace函数构造数组,需要指定首尾和元素总个数,形式为 x=linspace(first,last,num) 例如 x=linspac
6、e(0,10,5),MATLAB 简介 MATLAB程序编写,2) 矩阵 MATLAB里,二数组称为矩阵,在方括号里输入多个元素可以构造矩阵的一个行,并用逗号或空格将每个元素隔开,不同行用分号隔开 .例如, b=0 1 5;3 7 9,MATLAB 简介 MATLAB程序编写,4运算符 与其他程序语言类似,MATLAB提供了数学表达式功能.但是,与大多数程序语言不同的是,这些表达式主要对矩阵操作. 算术运算符实现四则运算以及幂,转置等运算,表达式采用的算术运算符如表1. 1所示。,MATLAB 简介 MATLAB程序编写,5数组和矩阵的运算 由数学知识可知,数组和矩阵有着不同的概念。在MATL
7、AB中,数组和矩阵在形式上很多一致之处,但是实际上它们遵循不同的运算规则。,MATLAB 简介 MATLAB程序编写,MATLAB 简介 MATLAB程序编写,MATLAB 简介 MATLAB程序编写,二、 M文件及函数 1. M文件 如果需要重复调用命令,或者命令的数比较多,将它们写成M文件的形式并保存.M文件分为脚本式M文件和函数式M文件。 (1) 脚本式M文件 例如 在编辑器中输入如下代码 a=1 2 3;0,1,0;3,4,5; b=det(a) c=inv(a) d=b*c 保存为math.m 在命令窗口中输入math可以执行文件。,MATLAB 简介 MATLAB程序编写,(2)
8、函数式M文件 例如给出x求,在编辑器中输入 function y=tentimes(x) %本程序求输入值与10的乘积 %用演示MATLAB函数帮助的实现方法 y=x*10; 将它保存到MATLAB的work目录中,M文件名为tentimes.m,MATLAB 简介 MATLAB程序编写,在命令窗口输入 help tentimes 显示 本程序求输入值与10的乘积 用演示MATLAB函数帮助的实现方法 输入 y=tentimes(10) 得到返回值 y= 100,MATLAB 简介 MATLAB程序编写,注:比较好的编程习惯,往往在程序的开始部分 写一些文本,提供关于怎么使用函数的帮助信息.紧
9、接函数定义行的以%符号开头的第一组连续行是函数的帮助文本.,MATLAB 简介 MATLAB程序编写,2. 函数 MATLAB提供了很多内部数学函数,包括abs,sqrt,exp和sin.对负数取平方根或对数不会导致错误,MATLAB会自动返回复数计算结果.MATLAB还提供了很多高级的数学函数,包括bessel和gamma 函数,在命令窗口入下面的命令,可以看此类函数的列表. help elfun 输入以下的命令,可以看到更多的高级数学函数和矩阵函数 help specfun help elmat,MATLAB 简介 MATLAB程序编写,注:(1)任意M文件中的第1个函数称为主函数. 主函
10、数可以有任意多个子函数,它们可以作为主函数的子函数. (2)大多数情况下,主函数是M文件中可以从MATLAB命令或从另一个M文件函数调用的唯一函数.调用该函数时,使用定义该函数的M文件的名称. 例如,average 函数在文件average.m中. function y=average(x) %计算矢量元素的平均值 y=sum(x)/length(x); 可以从MATLAB命令行用下面的命令计算3个数的平均值 average(2 5 2) ans = 3,MATLAB 简介 MATLAB程序编写,注意:一般使主函数的名称与M文件的相同.如果函数名与文件名不同,必须用文件名调用函数. M文件中可
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- matlab 概述 程序 编写
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