MATLAB語(yǔ)言介紹

1、MATLAB語(yǔ)言介紹一 MATLAB概述1.1 MATLAB是21世紀(jì)的科學(xué)計(jì)算軟件在科學(xué)研究和工程應(yīng)用等領(lǐng)域中會(huì)涉及到大量的科學(xué)計(jì)算問(wèn)題，自從計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以來(lái)，人們就一直在使用計(jì)算機(jī)這個(gè)有力的工具幫助解決科學(xué)計(jì)算問(wèn)題，并由此發(fā)明了許多用于科學(xué)計(jì)算的程序語(yǔ)言，如BASIC、FORTRAN、C等等。隨著時(shí)代的變化、隨著計(jì)算機(jī)的普及和快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言在不斷地變化發(fā)展、在不斷地推陳出新。在當(dāng)今時(shí)代，什么程序語(yǔ)言是最流行的科學(xué)計(jì)算語(yǔ)言呢？答案是MATLAB語(yǔ)言。MATLAB之所以能夠成為最好的和最流行的科學(xué)計(jì)算語(yǔ)言，是因?yàn)樗哂袕?qiáng)大的科學(xué)計(jì)算及數(shù)據(jù)處理能力和出色的圖形處理功能等特點(diǎn)。1.1.1

2、MATLAB具有強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算及數(shù)據(jù)處理能力MATLAB擁有600多個(gè)工程中要用到的數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)，可以方便地實(shí)現(xiàn)用戶所需的各種計(jì)算功能。函數(shù)中所使用的算法都是科研和工程計(jì)算中的最新研究成果，而且經(jīng)過(guò)了各種優(yōu)化及容錯(cuò)處理，因此使用起來(lái)穩(wěn)定性和可靠性非常高，在通常情況下，可以用它來(lái)代替底層編程語(yǔ)言，如C和C+等。在計(jì)算要求相同的情況下，使用MATLAB的編程工作量會(huì)大大減少。MATLAB函數(shù)所能解決的問(wèn)題包括矩陣運(yùn)算、多維數(shù)組操作（陣列運(yùn)算）、復(fù)數(shù)的各種運(yùn)算、三角函數(shù)和其他初等數(shù)學(xué)函數(shù)運(yùn)算、非線性方程求根、線性方程組的求解、微分方程及偏微分方程組的求解、符號(hào)運(yùn)算、傅立葉變換和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、工程中

3、的優(yōu)化問(wèn)題、稀疏矩陣運(yùn)算、建模和動(dòng)態(tài)仿真等等。1.1.2 MATLAB具有出色的圖形處理功能在科學(xué)計(jì)算中，往往需要用各種圖形把數(shù)值計(jì)算的結(jié)果形象地表現(xiàn)出來(lái)，以幫助人們更好地理解、認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)其中的科學(xué)規(guī)律。MATLAB不僅提供數(shù)值計(jì)算功能和符號(hào)運(yùn)算功能，而且自誕生之日起就具有方便的數(shù)據(jù)可視化功能，使計(jì)算結(jié)果的可視化要求得到充分滿足。MATLAB在二維曲線和三維曲面的繪制和處理等方面的功能比一般數(shù)據(jù)可視化軟件更加完善，在一些其他軟件所沒(méi)有的功能（例如圖形的光照處理、色度處理以及四維數(shù)據(jù)的表現(xiàn)等）方面也表現(xiàn)得非常出色。在MATLAB 6.x中有一個(gè)對(duì)圖形對(duì)象屬性進(jìn)行設(shè)置的圖形屬性編輯界面，該界面比

4、MATLAB 5.x中的界面功能更為全面，操作也更為方便。MATLAB 6.x對(duì)圖形的輸出也做了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，提供了更為豐富的屬性設(shè)置，以提高圖形輸出的效果。對(duì)一些特殊的可視化要求，例如圖形動(dòng)畫(huà)等，MATLAB也有相應(yīng)的功能函數(shù)，保證了用戶不同層次的要求。另外，新版本的MATLAB還著重在圖形用戶界面（GUI）的制作上做了很大的改善，對(duì)這方面有特殊要求的用戶也可以得到滿足。MATLAB將數(shù)值計(jì)算功能、符號(hào)運(yùn)算功能和圖形處理功能高度地集成在一起，在數(shù)值計(jì)算、符號(hào)運(yùn)算和圖形處理上做到了無(wú)縫的銜接，極大地方便了用戶，這是它在科學(xué)計(jì)算中能得到廣泛應(yīng)用的重要原因之一。1.1.3 MATLAB程序語(yǔ)言簡(jiǎn)單易

5、用早期用于科學(xué)計(jì)算的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，由于計(jì)算機(jī)內(nèi)存容量和運(yùn)算速度的限制等原因，常常要定義常量、變量、向量和矩陣等的不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型，結(jié)果導(dǎo)致編程過(guò)于復(fù)雜化。和這些語(yǔ)言不一樣，MATLAB語(yǔ)言對(duì)他們進(jìn)行了高度抽象，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)類(lèi)型的高度統(tǒng)一，即常量、變量、向量和矩陣等都具有相同的數(shù)據(jù)類(lèi)型。MATLAB語(yǔ)言認(rèn)為所有的數(shù)據(jù)都是一個(gè)對(duì)象類(lèi)，都具有相同的屬性。因此，用戶不需要事先分別定義常量、變量、向量和矩陣等的數(shù)據(jù)類(lèi)型就可以直接使用他們（當(dāng)然MATLAB的這種設(shè)計(jì)思想是以高性能計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和普及作為前提條件的），編程得到了很大簡(jiǎn)化。例如，在MATLAB中，基本的計(jì)算單元用復(fù)雙精度矩陣來(lái)表示，其大小是n行m列，

6、矩陣各數(shù)據(jù)元素存放在兩個(gè)雙精度向量中，一個(gè)存放實(shí)部數(shù)據(jù)（指針pr指向它），另一個(gè)存放虛部數(shù)據(jù)（指針pi指向它）。如果是實(shí)數(shù)，則復(fù)雙精度矩陣中pi為空。復(fù)數(shù)或?qū)崝?shù)則可以理解為11的矩陣。MATLAB語(yǔ)言是一種“數(shù)學(xué)形式的語(yǔ)言”，它的操作和功能函數(shù)指令就是用平時(shí)計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)書(shū)上的英文單詞和符號(hào)來(lái)表達(dá)的，比BASIC、FORTRAN和C等語(yǔ)言更接近于人們書(shū)寫(xiě)的數(shù)學(xué)計(jì)算公式、更接近于人們進(jìn)行科學(xué)計(jì)算的思維方式，用MATLAB語(yǔ)言編寫(xiě)程序猶如在演算紙上排列公式與求解問(wèn)題，故有人稱MATLAB編程語(yǔ)言為“演算紙”式科學(xué)算法語(yǔ)言。因此，MATLAB語(yǔ)言簡(jiǎn)單自然，學(xué)習(xí)和使用更容易。MATLAB程序文件是一個(gè)純

7、文本文件，擴(kuò)展名為.m，用任何字處理軟件都可以對(duì)它進(jìn)行編輯。MATLAB本身就像一個(gè)解釋系統(tǒng)，對(duì)其中的函數(shù)程序的執(zhí)行以一種解釋執(zhí)行的方式進(jìn)行，程序不必經(jīng)過(guò)編譯就可以直接運(yùn)行，而且能夠及時(shí)報(bào)告出現(xiàn)的錯(cuò)誤，進(jìn)行出錯(cuò)原因分析。因此，程序調(diào)試容易、編程效率高。MATLAB的用戶界面精致，接近Windows的標(biāo)準(zhǔn)界面，人機(jī)交互性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單。新版本的MATLAB提供了完整的聯(lián)機(jī)查詢、幫助系統(tǒng)，極大地方便了用戶的使用。例如，在開(kāi)發(fā)環(huán)境中，MATLAB 6.x提供了強(qiáng)大的幫助功能，幾乎所有的幫助都能以在線幫助的形式出現(xiàn)，同時(shí)也提供了一種全新的幫助瀏覽器，更加方便用戶獲得所需要的信息。與MATLAB 5.x相

8、比，MATLAB 6.x改進(jìn)了原有的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將各種對(duì)MATLAB應(yīng)用提供支持的系統(tǒng)集成為全新的MATLAB開(kāi)發(fā)環(huán)境，其中最為明顯的就是，集各種對(duì)MATLAB文件、數(shù)據(jù)變量進(jìn)行操作的工具以及MATLAB自身的輔助工具為一體的MATLAB桌面系統(tǒng)。該桌面系統(tǒng)就是用戶對(duì)MATLAB操作的面板。從開(kāi)始應(yīng)用MATLAB到退出MATLAB，幾乎所有具體的操作都將在桌面系統(tǒng)內(nèi)完成。1.1.4 MATLAB功能強(qiáng)大MATLAB為許多專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域開(kāi)發(fā)了功能強(qiáng)大的模塊集或工具箱（一般都是由這些領(lǐng)域的專(zhuān)家們開(kāi)發(fā)的），用戶可以直接使用這些工具箱而不需要自己編寫(xiě)代碼。目前，MATLAB已經(jīng)把工具箱延伸到了科學(xué)研究和工程應(yīng)

9、用的諸多領(lǐng)域，諸如概率統(tǒng)計(jì)、NAG和偏微分方程求解、樣條擬合、優(yōu)化算法、模糊邏輯、工程規(guī)劃、模型預(yù)測(cè)、模型處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)采集、交流通信、DSP與通訊、數(shù)字信號(hào)處理、小波分析、光譜分析、圖像處理、系統(tǒng)辨識(shí)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、非線性控制設(shè)計(jì)、魯棒控制、QFT控制設(shè)計(jì)、LMI控制、實(shí)時(shí)工作、數(shù)據(jù)庫(kù)接口、金融分析、金融管理、地圖工具、嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、實(shí)時(shí)快速原型及半物理仿真、定點(diǎn)仿真、電力系統(tǒng)仿真等等，都在工具箱（Toolbox）家族中有了自己的一席之地。在模型化和系統(tǒng)級(jí)仿真方面，MATLAB開(kāi)發(fā)了分支產(chǎn)品Simulink，主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工程問(wèn)題的模型化和動(dòng)態(tài)仿真。Simulink體現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì)和

10、系統(tǒng)級(jí)仿真的具體思想，使得建模仿真如同搭積木一樣簡(jiǎn)單。Simulink對(duì)仿真的實(shí)現(xiàn)可以應(yīng)用于動(dòng)力系統(tǒng)、信號(hào)控制、通信設(shè)計(jì)、金融財(cái)會(huì)及生物醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域的研究中。MATLAB留有與其它實(shí)用的程序接口。MATLAB可以方便地與FORTRAN，C等語(yǔ)言接口，以充分利用各種資源。用戶只需將已有的EXE文件轉(zhuǎn)換成MEX文件，就可以方便地調(diào)用有關(guān)程序和子程序。新版本的MATLAB可以利用MATLAB編譯器和CC+數(shù)學(xué)庫(kù)和圖形庫(kù)，將自己的 MATLAB程序自動(dòng)轉(zhuǎn)換為獨(dú)立于MATLAB運(yùn)行的C和C+代碼。MATLAB還和符號(hào)運(yùn)算最為強(qiáng)大的工具軟件Maple有很好的接口，這也大大擴(kuò)充了MATLAB的符號(hào)運(yùn)算功能

11、。此外，在MATLAB 6.x中增加了與Java的接口，并為實(shí)現(xiàn)兩者的數(shù)據(jù)交換提供了相應(yīng)的函數(shù)庫(kù)。1.1.5 MATLAB開(kāi)放性強(qiáng)MATLAB強(qiáng)大的功能與其開(kāi)放性設(shè)計(jì)思想是分不開(kāi)的，正是這種開(kāi)放性設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)了MATLAB強(qiáng)大的生命力。MATLAB對(duì)函數(shù)程序的執(zhí)行是以一種解釋的方式進(jìn)行的，MATLAB完全成了一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，用戶可以方便地看到函數(shù)的源程序，也可以方便地開(kāi)發(fā)自己的程序，甚至創(chuàng)建自己的“庫(kù)”。在工具箱方面，該公司本身就推出了30多個(gè)應(yīng)用工具箱，而世界上超過(guò)200家公司開(kāi)發(fā)出與MATLAB兼容的第三方產(chǎn)品，這些產(chǎn)品向用戶提供更多的工具箱、模塊集、與其他商業(yè)產(chǎn)品的接口等。MATLAB

12、是一個(gè)開(kāi)放的環(huán)境。全世界各地，特別是許多大學(xué)都建立了MATLAB學(xué)習(xí)研究小組，他們也通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)交流學(xué)習(xí)心得和經(jīng)驗(yàn)，MathWorks公司特別鼓勵(lì)這種交流，以豐富和擴(kuò)展MATLAB的使用范圍。目前，MATLAB 7.0版本已經(jīng)面世，其功能和使用便捷程度又有了很大提高。MATLAB的相關(guān)書(shū)籍超過(guò)涉及19種不同文字600種。由于MATLAB具有以上其他計(jì)算語(yǔ)言無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，在美國(guó)及其他發(fā)達(dá)國(guó)家的理工科院校里，MATLAB已經(jīng)成為了一門(mén)必修的課程，是攻讀學(xué)位的大學(xué)生、碩士生和博士生必須掌握的基本工具。在科研院所、大型公司或企業(yè)的工程計(jì)算部門(mén)，MATLAB也是最為普遍的計(jì)算工具之一。由此可見(jiàn)，MATL

13、AB就是21世紀(jì)真正的科學(xué)計(jì)算語(yǔ)言。1.2 MATLAB軟件的發(fā)展歷史MATLAB是由MATrix和LABoratory兩個(gè)詞的前三個(gè)字母組合而成的，含義是矩陣實(shí)驗(yàn)室。它是MathWorks公司于1984年推出的一套高性能的數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)可視化數(shù)學(xué)軟件。20世紀(jì)70年代，Cleve Moler和他的同事在美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金的資助下研發(fā)了調(diào)用LINPACK和EISPACK的FORTRAN子程序庫(kù)，這兩個(gè)程序庫(kù)是用于解線性方程和矩陣特征值問(wèn)題的，代表著當(dāng)時(shí)矩陣計(jì)算軟件的最高水平。后來(lái)Cleve Moler在新墨西哥大學(xué)給學(xué)生開(kāi)線性代數(shù)課程時(shí)，用業(yè)余時(shí)間為學(xué)生編寫(xiě)使用方便的LINPACK和EISP

14、ACK的接口程序，并給這個(gè)接口程序取名為MATLAB。Cleve Moler先后到多所大學(xué)講學(xué)，MATLAB逐漸為人們所接受并成為應(yīng)用數(shù)學(xué)界的術(shù)語(yǔ)。當(dāng)Cleve Moler 1983年到斯坦福大學(xué)訪問(wèn)時(shí)，工程師John Little就意識(shí)到MATLAB將會(huì)在工程計(jì)算領(lǐng)域里大有作為，于是他與Moler及Steve Bangert等人一起合作開(kāi)發(fā)了第二代專(zhuān)業(yè)版MATLAB。從這一代開(kāi)始，MATLAB的核心就采用C語(yǔ)言編寫(xiě)，并且MATLAB除了具有數(shù)值計(jì)算的功能以外，還具備了數(shù)據(jù)可視化的功能。1984年，Mathworks公司成立，把MATLAB推向了市場(chǎng)，并繼續(xù)MATLAB的研制和開(kāi)發(fā)。1993年

15、，MATLAB的第一個(gè)Windows版本問(wèn)世，同年，支持Windows 3.x的MATLAB 4.0版本推出。4.0版本做了很大的改進(jìn)，如增加了Simulink，Control， Neural Network，Optimization，Signal Processing，Spline，State-space Identification，Robust Control，Mu-analysis and synthesis等工具箱。1993年11月，Mathworks公司又推出了MATLAB 4.1版本，首次開(kāi)發(fā)了Symbolic Math符號(hào)運(yùn)算工具箱，其升級(jí)版本MATLAB 4.2c在用戶中得到

16、廣泛的應(yīng)用。1997年，MATLAB 5.0版本問(wèn)世了。相對(duì)于MATLAB 4.x版本，它是真正的32位運(yùn)算，功能強(qiáng)大，數(shù)值計(jì)算加快，圖形表現(xiàn)有效，編程簡(jiǎn)潔直觀，用戶界面十分友好。2000年下半年，Mathworks公司推出了MATLAB 6.0（R12）的試用版，2001年初推出了正式版。2002年7月又推出了他們的最新產(chǎn)品MATLAB 6.5（R13），Simulink升級(jí)到5.0版本。MATLAB 6.5提供了JIT程序執(zhí)行加速器，大大提高了程序的執(zhí)行速度。本教程主要以MATLAB 6.5為藍(lán)本，簡(jiǎn)明介紹MATLAB語(yǔ)言的數(shù)值計(jì)算功能、繪圖功能和在數(shù)值計(jì)算方法中的應(yīng)用等內(nèi)容。1.3 MA

17、TLAB軟件的組成MATLAB軟件是一個(gè)大家庭，有許多成員，包括應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具、工具箱（Toolbox）、數(shù)據(jù)存取工具、模塊集、狀態(tài)流圖、代碼生成工具、學(xué)生產(chǎn)品等。應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具包括MATLAB編譯器、C/C數(shù)學(xué)庫(kù)、MATLAB運(yùn)行服務(wù)器、MATLAB Web服務(wù)器，這些工具可以建立和發(fā)布獨(dú)立于MATLAB環(huán)境的應(yīng)用程序（需要編譯）。工具箱實(shí)際上是一些高度優(yōu)化并且是面向?qū)ｉT(mén)應(yīng)用領(lǐng)域的一系列MATLAB函數(shù)（稱為M文件）的集合，它可用來(lái)求解各類(lèi)學(xué)科的問(wèn)題。僅隨軟件提供的工具箱可支持的領(lǐng)域就有信號(hào)處理、圖像處理、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、最優(yōu)化、金融工程、符號(hào)數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)辯識(shí)等等。工具箱的最大的特

18、點(diǎn)是它的開(kāi)放性，幾乎所有函數(shù)都是用MATLAB語(yǔ)言寫(xiě)成的（只有少數(shù)工具箱的某些函數(shù)是使用C語(yǔ)言寫(xiě)成的動(dòng)態(tài)庫(kù)函數(shù)），因而可以直接閱讀和加以改寫(xiě)，用戶也可以自行開(kāi)發(fā)適合特定領(lǐng)域的工具箱。數(shù)據(jù)存取工具提供了從外部數(shù)據(jù)源獲取數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)易途徑，這些數(shù)據(jù)源包括外部硬件和外部數(shù)據(jù)庫(kù)（與JDBC、ODBC兼容）。為了方便數(shù)據(jù)的讀取，MATLAB 6.x提供了數(shù)據(jù)編輯器，以完成從MATLAB外部便捷地讀取數(shù)據(jù)的功能；通過(guò)該編輯器可以實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)類(lèi)型的轉(zhuǎn)換。模塊集是面向應(yīng)用領(lǐng)域的模塊（Simulink的基本單位）的集合，這些模塊可以直接用于Simulink模型中，在命令窗口（matlab command windo

19、w）鍵入“simulink”，就出現(xiàn)(SIMULINK) 窗口，以往十分困難的系統(tǒng)仿真問(wèn)題，用SIMULINK只需拖動(dòng)鼠標(biāo)即可輕而易舉地解決問(wèn)題。狀態(tài)流圖是一個(gè)專(zhuān)門(mén)針對(duì)事件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)建模和設(shè)計(jì)的圖形化的模擬環(huán)境。代碼生成工具可以從Simulink模型或狀態(tài)流圖中產(chǎn)生可定制的C和Ada代碼，以便實(shí)現(xiàn)快速原型和硬件在線模擬。 學(xué)生產(chǎn)品是專(zhuān)門(mén)針對(duì)美國(guó)和加拿大地區(qū)的學(xué)生而發(fā)布的MATLAB的簡(jiǎn)易和廉價(jià)版本。1.4 MATLAB軟件的安裝1.4.1 運(yùn)行MATLAB的基本要求1. MATLAB 6.5對(duì)硬件的要求CPU 奔騰、奔騰Pro、奔騰二、三或四代、AMD Athlon或者更高；光驅(qū) 至少為24速光

20、驅(qū)；內(nèi)存 至少128MB，推薦256MB以上；硬盤(pán) 至少預(yù)留260MB的硬盤(pán)空間（根據(jù)需要安裝的東西所定）；顯卡 256色以上。2. MATLAB 6.5對(duì)軟件的要求 Microsoft Windows Me98NT2000XP； Microsoft Word 972000XP，用以使用MATLAB Notebook； Compaq Visual Fortran 5.0，Microsoft VCC+5.0，Borland CC+5.0，Borland C+； Builder version 3.0或更高版本，用以實(shí)現(xiàn)API； Adobe Acrobat Reader，用以閱讀MATLAB的PD

21、F幫助信息。可見(jiàn)，MATLAB 6.5對(duì)內(nèi)存的要求加大，并且不再支持Windows 95系統(tǒng)，不再支持Office95。根據(jù)Mathworks公司的報(bào)告，在即將發(fā)行的新版本的產(chǎn)品中將不再支持Windows 98系統(tǒng)。讀者可以根據(jù)自己的需求來(lái)合理選擇需要安裝的版本。1.4.2 安裝MATLAB將MATLAB 6.5的安裝盤(pán)放入光驅(qū)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)搜索到autorun文件并進(jìn)入安裝界面。安裝步驟十分簡(jiǎn)便，按提示進(jìn)行操作就可以了。當(dāng)用戶填寫(xiě)注冊(cè)信息及接受使用協(xié)議后，將進(jìn)入MATLAB的選擇安裝界面，如圖1.1所示。用戶可以根據(jù)使用的要求有選擇地安裝各組件和安裝目錄。完全安裝MATLAB 6.5需要1.5

22、GB以上的硬盤(pán)空間，對(duì)一般的計(jì)算機(jī)用戶來(lái)說(shuō)，許多工具箱軟件包可能在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)根本用不到，因此選擇安裝就顯得很重要。表1.1列出了供選擇的各個(gè)選項(xiàng)的具體解釋。對(duì)于初學(xué)者，安裝表中粗體內(nèi)容即可，大約需要250MB的硬盤(pán)空間。對(duì)于硬盤(pán)很大的用戶，最好需要什么才安裝什么，并不是安裝得越多越好。圖1.1選好需要安裝的組件和安裝目錄后就可以進(jìn)行安裝了。在安裝之后再重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，安裝時(shí)所做的一些設(shè)置，如搜索路徑設(shè)置等才會(huì)生效。表1.1可以選擇安裝的項(xiàng)目組件選項(xiàng)功能解釋組件選項(xiàng)功能解釋MATLAB MATLAB主程序Financial Toolbox金融財(cái)政工具箱Simulink動(dòng)態(tài)仿真Fixed-Po

23、int Blockset定點(diǎn)模塊集CDMA Reference BlocksetCDMA參考模塊集Fuzzy Logic Toolbox模糊邏輯工具箱Communications Blockset通信模塊集GARCH ToolboxGARCH工具箱Communications Toolbox通信工具箱Image Processing Toolbox圖像處理工具箱Control System Toolbox控制系統(tǒng)工具箱Instrument Control Toolbox器材控制工具箱DSP Blockset數(shù)字信號(hào)模塊集LMI Control ToolboxLMI控制工具箱Data Acqui

24、smon Toolbox數(shù)據(jù)采集工具箱MATLAB CC+ Graphics LibraryMATLAB CC+圖形庫(kù)Database Toolbox數(shù)據(jù)庫(kù)工具箱MATLAB CC+ Math LibraryMATLAB CC+數(shù)學(xué)計(jì)算庫(kù)Datafeed Tookbox數(shù)據(jù)流入工具箱MATLAB CompilerMATLAB編譯器Dials and Gauges Blockset刻度標(biāo)尺模塊集MATLAB Report GeneratorMATLAB報(bào)告生成器Excel Link外鏈接Mapping Toolbox制圖工具箱Filter Design Toolbox濾波器設(shè)計(jì)工具箱Model

25、Predictive Control Toolbox模型預(yù)測(cè)控制工具箱Financial Derivatives Toolbox金融系統(tǒng)工具箱Motorola DSP Developers Kit摩托羅拉數(shù)字信號(hào)處理開(kāi)發(fā)工具包Financial Time SeriesToolbox金融時(shí)間系列工具箱Mu-Analysis and Synthesis ToolboxMu分析與合成工具箱N(xiāo)eural Network Toolbox神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱Signal Processing Toolbox信號(hào)處理工具箱N(xiāo)onlinear Control Design Blockset非線性設(shè)計(jì)模塊集Simul

26、ink Report GeneratorSimulink報(bào)表生成器Optimization Toolbox最優(yōu)化工具箱Spline Toolbox樣條工具箱Partial Dfferential Equation Toolbox偏微分方程工具箱Stateflow狀態(tài)流工具箱Power System Blockset動(dòng)力系統(tǒng)模塊集Stateflow Coder狀態(tài)流編碼器Real-Time Workshop實(shí)時(shí)工作間Statistics Toolbox統(tǒng)計(jì)工具箱Real-Time Workshop Ada Coder實(shí)時(shí)工作問(wèn)Ada編碼器Symbolic Math Toolbox符號(hào)運(yùn)算工具箱R

27、eal-Time Workshop Embedded Coder實(shí)時(shí)工作間內(nèi)置編碼器System Identification Toolbox系統(tǒng)識(shí)別工具箱Requirements Management Interface需求管理界面Wavelet Toolbox小波工具箱Robust Control Toolbox魯棒控制工具箱xPC TargetxPC對(duì)象SB2SL(converts models to Simulink)模型轉(zhuǎn)換成Simulink工具xPC Target Embedded OptionxPC對(duì)象內(nèi)置屬性此外，MathWorks公司還提供了從網(wǎng)上進(jìn)行下載安裝的MATLAB6

28、.5學(xué)生版的免費(fèi)軟件，免費(fèi)使用期是一個(gè)月。下載網(wǎng)址是：。1.5 MATLAB的基本操作1.5.1 MATLAB的桌面平臺(tái)雙擊系統(tǒng)桌面的MATLAB圖標(biāo)，啟動(dòng)MATLAB，也可以在開(kāi)始菜單的程序選項(xiàng)中選擇MATLAB快捷方式，還可以在MATLAB的安裝路徑的bin子目錄中雙擊可執(zhí)行文件matlab.exe。初次啟動(dòng)MATLAB后，將進(jìn)入MATLAB默認(rèn)設(shè)置的桌面平臺(tái)，如圖1.2所示。圖1.2默認(rèn)情況下的桌面平臺(tái)包括5個(gè)窗口，分別是MATLAB主窗口、命令窗口、歷史窗口、當(dāng)前目錄窗口和工作空間窗口。下面分別對(duì)各窗口做簡(jiǎn)單介紹。1MATLAB主窗口MAT

29、LAB 6.5的主窗口包含其他的幾個(gè)窗口。主窗口不能進(jìn)行任何計(jì)算任務(wù)的操作，只用來(lái)進(jìn)行一些整體的環(huán)境參數(shù)的設(shè)置。它主要包括6個(gè)下拉菜單和10個(gè)按鈕控件。10個(gè)按鈕控件的功能如下：新建或打開(kāi)一個(gè)MATLAB文件；剪切、復(fù)制或粘貼已選中的對(duì)象；撤銷(xiāo)或恢復(fù)上一次操作； 打開(kāi)Simulink主窗口；打開(kāi)MATLAB的幫助系統(tǒng)；6個(gè)下拉菜單分別是【File】、【Edit】、【View】、【W(wǎng)eb】、【W(wǎng)indow】和【Help】。這里只簡(jiǎn)單介紹與基本操作有關(guān)的內(nèi)容。單擊【File】下拉菜單，點(diǎn)擊【Set Path】，會(huì)彈出圖1.3所示的對(duì)話窗口，點(diǎn)擊【Add Folder】，瀏覽文件夾，找到需要運(yùn)行程序

30、所在的文件夾位置，按【確定】后窗口中就會(huì)新添一條用戶設(shè)置的路徑，按【Save】和【Close】，退出對(duì)話窗口，以后只要在命令窗口中鍵入該路徑下的MATLAB應(yīng)用程序，就可以正常運(yùn)行，不會(huì)出現(xiàn)找不到路徑的錯(cuò)誤了。這是因?yàn)镸ATLAB的一切操作都是在它的搜索路徑（包括當(dāng)前路徑）中進(jìn)行的，如果調(diào)用的函數(shù)在搜索路徑之外，MATLAB則認(rèn)為此函數(shù)并不存在。因此，必須把應(yīng)用程序所在的目錄擴(kuò)展成MATLAB的搜索路徑。單擊【File】下拉菜單，點(diǎn)擊【Preferences】，會(huì)彈出圖1.4所示的對(duì)話窗口，可以對(duì)各窗口的字體、字號(hào)、字符顏色、數(shù)據(jù)顯示格式、圖形復(fù)制等很多屬性進(jìn)行設(shè)置。這里不進(jìn)行詳細(xì)介紹。 圖1

31、.3 圖1.4單擊【File】下拉菜單，點(diǎn)擊【New】，再點(diǎn)擊【M-file】，會(huì)彈出文本編輯窗口，用戶可以編寫(xiě)自己的MATLAB應(yīng)用程序（M文件和M函數(shù)）。單擊【Edit】下拉菜單，點(diǎn)擊【Clear Command Window】，可以清除命令窗口中的所有內(nèi)容，窗口中只剩下命令提示符“”。單擊【View】下拉菜單，點(diǎn)擊【Desktop Layout】，再點(diǎn)擊【Default】，MATLAB就恢復(fù)默認(rèn)的桌面平臺(tái)設(shè)置。2命令窗口在MATLAB的命令窗口中，“”為運(yùn)算提示符，表示MATLAB正處在準(zhǔn)備狀態(tài)，接受用戶的輸入指令。當(dāng)在提示符后輸入MATLAB通用命令、MATLAB函數(shù)（M函數(shù)）、MAT

32、LAB應(yīng)用程序（M文件）和一段MATLAB表達(dá)式等，按【Enter】鍵后，MATLAB將進(jìn)行系統(tǒng)管理工作以及進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、給出計(jì)算結(jié)果，如果指令集中調(diào)用了MATLAB繪圖命令，將會(huì)彈出圖形窗口，顯示計(jì)算結(jié)果的數(shù)學(xué)圖形。指令完成之后，MATLAB再次進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。在MATLAB的基本函數(shù)庫(kù)（表1.2）中，有MATLAB通用命令和許多其他的MATLAB函數(shù)。如果用戶一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)指令不知如何使用時(shí)，可以用help命令將該指令緊跟于后，系統(tǒng)便會(huì)告訴該指令的意義和使用方法。例如： help sin SIN Sine. SIN(X) is the sine of the elements of X.表1.

33、2MATLAB基本函數(shù)庫(kù)庫(kù) 內(nèi) 容庫(kù) 名庫(kù) 內(nèi) 容庫(kù) 名數(shù)據(jù)分析函數(shù)庫(kù)datafun矩陣線性代數(shù)庫(kù)matfun動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換庫(kù)dde運(yùn)算符和特殊字符庫(kù)ops初等數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)elfun二維圖形庫(kù)graph2d基本矩陣庫(kù)elmat特殊圖形函數(shù)庫(kù)specgraph時(shí)間日期函數(shù)庫(kù)timefun三維圖形庫(kù)graph3d非線性數(shù)值方法庫(kù)funfun多項(xiàng)式和插值函數(shù)庫(kù)polyfun通用命令庫(kù)general稀疏矩陣函數(shù)庫(kù)sparfun數(shù)據(jù)類(lèi)型庫(kù)datatypes特殊數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)specfun通用圖形函數(shù)庫(kù)graphics字符串函數(shù)庫(kù)strfun低層輸入/出函數(shù)庫(kù)iofun用戶界面工具庫(kù)Guitools語(yǔ)言結(jié)構(gòu)函數(shù)庫(kù)

34、langMATLAB演示庫(kù)demos又例如，在MATLAB下進(jìn)行基本數(shù)學(xué)運(yùn)算，只需將運(yùn)算式直接打入提示號(hào)之后，并鍵入【Enter】鍵即可。 (10*19+2/4-34)/2*3(Enter)ans= 234.7500MATLAB會(huì)將運(yùn)算結(jié)果直接存入一變量ans，代表MATLAB運(yùn)算后的答案，并在屏幕上顯示其數(shù)值。MATLAB可以將計(jì)算結(jié)果以不同的精確度的數(shù)字格式顯示，單擊主窗口的菜單【File】，點(diǎn)擊【Preferences】，彈出窗口后，再點(diǎn)擊Command Window，在Numerical Format下拉選項(xiàng)框中，選中“format short”，這就是系統(tǒng)默認(rèn)的數(shù)據(jù)格式。如果在上例中

35、數(shù)學(xué)運(yùn)算式的結(jié)尾加上“;”，則計(jì)算結(jié)果不會(huì)顯示在命令窗口上，要得知計(jì)算值只須鍵入表示這一數(shù)學(xué)運(yùn)算式的變量名即可。例如： a=(10*19+2/4-34)/2*3;(Enter)a234.75003命令歷史窗口在默認(rèn)設(shè)置下，歷史窗口中會(huì)保留自安裝起所有命令的歷史記錄，并標(biāo)明使用時(shí)間，這方便了使用者的查詢。雙擊某一行命令，即在命令窗口中執(zhí)行該行命令。4當(dāng)前目錄窗口在當(dāng)前目錄窗口中可顯示或改變當(dāng)前目錄，還可以顯示當(dāng)前目錄下的文件并提供搜索功能。在此窗口中，顯示并改變當(dāng)前目錄的控件，與主窗口中的路徑顯示控件完全相同。設(shè)置當(dāng)前路徑。5工作空間窗口工作空間窗口是MATLAB的重要組成部分。在工作空間窗口中

36、將顯示目前內(nèi)存中所有的MATLAB變量的變量名、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、字節(jié)數(shù)以及類(lèi)型，不同的變量類(lèi)型分別對(duì)應(yīng)不同的變量名圖標(biāo)。工作空間窗口的工具欄由5個(gè)部分組成，他們是4個(gè)按鈕控件和1個(gè)下拉菜單。保存工作空間中的所有數(shù)據(jù)；打開(kāi)已保存的MATLAB數(shù)據(jù)文件； 打開(kāi)所選數(shù)據(jù)的矩陣編輯器； 刪除所選數(shù)據(jù)；MATLAB在執(zhí)行M文件時(shí)，將把該M文件的數(shù)據(jù)保存到其對(duì)應(yīng)的工作空間中。為了區(qū)別，命令窗口的工作空間（也包括全局變量的工作空間）被標(biāo)記為基本工作空間（Base）。因此，此控件用于調(diào)試M文件時(shí)實(shí)現(xiàn)不同工作空間之間的切換。1.5.2 MATLAB的使用技巧1. MATLAB的通用命令使用MATLAB之前，應(yīng)該熟悉一

37、些常用的MATLAB通用命令，通用命令用于對(duì)MATLAB系統(tǒng)的管理。表1.3給出了MATLAB通用命令庫(kù)中的部分命令。表1.3通用命令表命 令命令說(shuō)明命 令命令說(shuō)明cd 顯示或改變工作目錄 hold 圖形保持開(kāi)關(guān)dir 顯示目錄下文件 disp 顯示變量或文字內(nèi)容type 顯示文件內(nèi)容 path 顯示搜索目錄clear 清理內(nèi)存變量 save 保存內(nèi)存變量到指定文件clf 清除圖形窗口 load 加載指定文件中的變量pack 收集內(nèi)存碎片，擴(kuò)大內(nèi)存空間 diary 日志文件命令clc 清除工作窗quit/exit 退出MATLABecho工作窗信息顯示開(kāi)關(guān) ! 調(diào)用操作系統(tǒng)命令help在線幫助

38、dos 執(zhí)行dos命令helpwin在線幫助窗口unix執(zhí)行unix命令helpdesk在線幫助工作臺(tái)what顯示指定的matlab文件lookfor在HELP里搜索關(guān)鍵字which定位函數(shù)或文件demo運(yùn)行演示程序path獲取或設(shè)置搜索路徑readme顯示Readme文件ver版本信息who顯示當(dāng)前變量pwd顯示當(dāng)前的工作目錄whos顯示當(dāng)前變量的詳細(xì)信息computer顯示計(jì)算機(jī)類(lèi)型例如，當(dāng)要暫時(shí)離開(kāi)MATLAB，去執(zhí)行操作系統(tǒng)（例如Dos）的指令而后還要再進(jìn)入MATLAB時(shí)，則可以利用驚嘆號(hào)“！”加上想要執(zhí)行的操作系統(tǒng)的指令，如!dir等。又例如，要結(jié)束MATLAB的運(yùn)行，可以采用下列三

39、種方法之一：鍵入quit命令；鍵入exit命令；直接關(guān)閉MATLAB的命令窗口（Command window）。2. 一些常用操作技巧在MATLAB的使用過(guò)程中，通過(guò)使用常用鍵盤(pán)按鍵技巧可以使命令窗口的行操作變得簡(jiǎn)單容易。表1.4常用操作鍵鍵盤(pán)按鍵說(shuō) 明鍵盤(pán)按鍵說(shuō) 明Ctrl+p，調(diào)用上一行homeCtrl+a，光標(biāo)置于當(dāng)前行開(kāi)頭Ctrl+n，調(diào)用下一行endCtrl+e，光標(biāo)置于當(dāng)前行末尾Ctrl+b，光標(biāo)左移一個(gè)字符escCtrl+u，清除當(dāng)前輸入行Ctrl+f，光標(biāo)右移一個(gè)字符delCtrl+d，刪除光標(biāo)處的字符Ctrl+Ctrl+l，光標(biāo)左移一個(gè)單詞backspaceCtrl+h，刪除

40、光標(biāo)前的字符Ctrl+Ctrl+r，光標(biāo)右移一個(gè)單詞Alt+backspace恢復(fù)上一次刪除例如，MATLAB利用了二個(gè)游標(biāo)鍵，可以將所用過(guò)的指令叫回來(lái)重復(fù)使用。按下則前一次指令重新出現(xiàn)，之后再按Enter鍵，即再執(zhí)行前一次的指令。而鍵的功用則是往后執(zhí)行指令。其它在鍵盤(pán)上的幾個(gè)鍵，如、Delete、Insert，其功能則顯而易見(jiàn)，無(wú)須多加說(shuō)明。另外，Ctrl-C（即同時(shí)按Ctrl及C兩個(gè)鍵）可以用來(lái)中止執(zhí)行中的MATLAB程序。3. 標(biāo)點(diǎn)在MATLAB語(yǔ)言中，一些標(biāo)點(diǎn)（表1.5）被賦予特殊的意義或代表一定的運(yùn)算，他們被MATLAB變量和語(yǔ)句所應(yīng)用，例如“:”和“,”在矩陣和語(yǔ)句中有不同的含義。

41、表1.5運(yùn)算符和特殊字符庫(kù)標(biāo) 點(diǎn)定 義標(biāo) 點(diǎn)定 義:冒號(hào)，具有多種應(yīng)用功能.小數(shù)點(diǎn)，小數(shù)點(diǎn)及域訪問(wèn)符等;分號(hào)，區(qū)分行及取消運(yùn)行顯示等續(xù)行符,逗號(hào)，區(qū)分列及函數(shù)參數(shù)分隔符等%百分號(hào)，注釋標(biāo)記( )括號(hào)，指定運(yùn)算過(guò)程中的先后次序等!驚嘆號(hào)，調(diào)用操作系統(tǒng)運(yùn)算 方括號(hào)，矩陣定義的標(biāo)志等=等號(hào)，賦值標(biāo)記 大括號(hào)，用于構(gòu)成單元數(shù)組等單引號(hào)，字符串的標(biāo)示符等1.5.3 MATLAB的幫助系統(tǒng)MATLAB的幫助系統(tǒng)大致可分為聯(lián)機(jī)幫助系統(tǒng)、命令窗口查詢幫助系統(tǒng)和聯(lián)機(jī)演示系統(tǒng)三大類(lèi)，用戶在學(xué)習(xí)MATLAB的過(guò)程中，理解、掌握和熟練運(yùn)用這些幫助是非常重要的。下面主要對(duì)命令窗口查詢幫助系統(tǒng)進(jìn)行介紹。命令窗口查詢幫助主

42、要可以分為help系列、lookfor命令和其他常用幫助命令。1help系列help系列的幫助命令有help，help+函數(shù)（類(lèi)）名，helpwin及helpdesk，其中后兩者是用來(lái)調(diào)用聯(lián)機(jī)幫助窗口的。（1） helphelp命令是最為常用的命令。在命令窗口中直接輸入help命令,將會(huì)顯示當(dāng)前的幫助系統(tǒng)中所包含的所有項(xiàng)目，即搜索路徑中所有的目錄名稱。（2） help+函數(shù)（類(lèi)）名在實(shí)際應(yīng)用中，這是最有用的一個(gè)幫助命令，可以輔助用戶進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)?！纠?.1】 help log LOG Natural logarithm. LOG(X) is the natural logarithm of

43、the elements of X. Complex results are produced if X is not positive. See also LOG2, LOG10, EXP, LOGM.2lookfor函數(shù)當(dāng)知道某函數(shù)的函數(shù)名而不知其用法時(shí)，help命令可幫助用戶準(zhǔn)確地了解此函數(shù)的用法。然而，若要查找一個(gè)不知其確切名稱的函數(shù)名時(shí)，可以用lookfor命令來(lái)查詢根據(jù)用戶提供的關(guān)鍵字搜索到的相關(guān)函數(shù)?！纠?.2】 lookfor EulerRIGIDODE Euler equations of a rigid body without external forces.EULER

44、Simulink 1.x EULER integration algorithm.BWEULER Compute the Euler number of binary image.eulerfs.m: % function ttab,xtab=eulerfs(plant,t,x0,u0,h,p1,p2,p3,p4,p5)lookfor的查詢機(jī)理為：它對(duì)MATLAB搜索路徑中的每個(gè)M文件的注釋區(qū)的第一行進(jìn)行掃描，一旦發(fā)現(xiàn)此行中含有所查詢的字符串，則將該函數(shù)名及第一行注釋全部顯示在屏幕上。由此機(jī)理，用戶也可在自己的文件中加入在線注釋。3其他幫助命令MATLAB中還有一些可能會(huì)常用到的查詢、幫助命令

45、，如下所示。 exist變量檢驗(yàn)函數(shù) what目錄中文件列表 who內(nèi)存變量列表 whos內(nèi)存變量詳細(xì)信息 which確定文件位置二 MATLAB變量與表達(dá)式2.1 MATLAB的變量2.1.1 數(shù)據(jù)類(lèi)型數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)程序處理的對(duì)象。數(shù)據(jù)可能是整數(shù)、實(shí)數(shù)、復(fù)數(shù)、數(shù)值矩陣或者是字符、字符串等，他們占用的計(jì)算機(jī)內(nèi)存大小顯然是不同的。為了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理的需要，編譯程序?qū)?shù)據(jù)劃分成不同的類(lèi)型，并規(guī)定了每一種類(lèi)型數(shù)據(jù)在內(nèi)存的存儲(chǔ)單元字節(jié)數(shù)和對(duì)該類(lèi)型數(shù)據(jù)所能進(jìn)行的運(yùn)算。然而，在MATLAB程序語(yǔ)言中，數(shù)據(jù)的類(lèi)型是相同的，對(duì)用戶而言只有一種。MATLAB是一種面向矩陣的編程語(yǔ)言，它將任何數(shù)據(jù)都看成是矩陣：一個(gè)

46、實(shí)數(shù)是虛部為零的復(fù)數(shù)，一個(gè)復(fù)數(shù)是11的數(shù)值矩陣；數(shù)量、向量和字符串等是特殊的矩陣；一個(gè)NM的數(shù)據(jù)矩陣由NM個(gè)復(fù)數(shù)元素構(gòu)成。矩陣的類(lèi)型可以是復(fù)數(shù)型矩陣、實(shí)數(shù)型矩陣或由字符組成的字符型矩陣。在MATLAB中，所有數(shù)據(jù)都是以陣列的形式存在的，該陣列稱為MATLAB Arrays。由此可見(jiàn)，在MATLAB中，矩陣的各種數(shù)據(jù)類(lèi)型在語(yǔ)法上是完全相同的。因此，用MATLAB語(yǔ)言編程十分簡(jiǎn)潔。MATLAB實(shí)現(xiàn)變量數(shù)據(jù)類(lèi)型的統(tǒng)一，在很大程度上簡(jiǎn)化了程序設(shè)計(jì)。用戶不需要事先聲明、指定所使用變量的類(lèi)型、定義變量的維數(shù)，MATLAB會(huì)自動(dòng)根據(jù)所賦予變量的值或?qū)ψ兞克M(jìn)行的操作來(lái)確定變量的類(lèi)型和維數(shù)；在賦值過(guò)程中，如果

47、變量已存在，MATLAB語(yǔ)言將使用新值代替舊值，并以新的變量類(lèi)型和維數(shù)代替舊的變量類(lèi)型和維數(shù)。2.1.2 變量類(lèi)型在MATLAB中，簡(jiǎn)單變量就是11的矩陣變量，向量就是n1或1m的矩陣變量，簡(jiǎn)單變量、向量和矩陣變量在類(lèi)型上也是統(tǒng)一的。因此，MATLAB的基本變量就是矩陣型變量。在下面的內(nèi)容中，如果不需要特別區(qū)分，約定變量就是指矩陣變量（含11矩陣變量），常量就是指矩陣常量（含11矩陣常量）。2.1.3 存儲(chǔ)形式MATLAB矩陣數(shù)據(jù)都是以列（column）為先的陣列形式存儲(chǔ)的，如同F(xiàn)ortran語(yǔ)言的規(guī)則一樣。例如，給出一個(gè)字符串矩陣：a=house; floor; porcha =housef

48、 loorporch它的大小是size(a)ans =35它在內(nèi)存單元中的存儲(chǔ)順序是：hfpolouorsocerh2.1.4 變量命名規(guī)則在MATLAB語(yǔ)言中，變量的命名遵守如下規(guī)則：（1）變量名以英文字母開(kāi)頭（即第一個(gè)字符必須為英文字母），變量名中可包含字母、數(shù)字和下劃線“_”，但不能包含空格符和其它標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。例如， V_31為合法變量名，但V-31， 31， V=31， V+31，V31等都不是合法的變量名。（2）變量名中的字母區(qū)分大小寫(xiě)。例如，單一字母X 和x 、A和 a是不同的變量名，MAT_LAB、MAT_lab和mat_lab等是完全不同的變量名。（3）變量名長(zhǎng)度不能超過(guò)31個(gè)字

49、符（第31個(gè)字符之后的字符將被忽略）。例如，V31為合法變量名。需要說(shuō)明的是，MATLAB語(yǔ)言與其他的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言一樣，也存在變量作用域的問(wèn)題。在未加特殊說(shuō)明的情況下，MATLAB語(yǔ)言將所識(shí)別的一切變量視為局部變量，即僅在其調(diào)用的函數(shù)內(nèi)有效。若要定義全局變量，應(yīng)對(duì)變量進(jìn)行聲明，即在該變量前加關(guān)鍵字global。一般來(lái)說(shuō)，全局變量習(xí)慣用大寫(xiě)的英文字符表示，以便記憶和理解。2.1.5 MATLAB預(yù)定義的變量MATLAB有一些預(yù)定義的變量，表2.1給出了MATLAB語(yǔ)言中經(jīng)常使用的一些預(yù)定義的變量及其說(shuō)明。表 2.1MATLAB預(yù)先定義的變量變量含義ans預(yù)設(shè)的計(jì)算結(jié)果的變量名epsMATLAB定

50、義的正的極小值2.2204e-16pi內(nèi)建的值inf值，無(wú)限大 ( 1/0)NaN無(wú)法定義的一個(gè)數(shù) (0/0)i 或 j虛數(shù)單位i = j = realmax最大的正實(shí)數(shù)1.7977e+308realmin最小的正實(shí)數(shù)2.2251e-308nargin函數(shù)輸入?yún)?shù)的個(gè)數(shù)nargout函數(shù)輸出參數(shù)的個(gè)數(shù)flops浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)2.2 MATLAB的表達(dá)式 2.2.1 表達(dá)式MATLAB數(shù)值計(jì)算語(yǔ)句是由表達(dá)式和變量等組成（即MATLAB是表達(dá)式語(yǔ)言），用戶輸入的語(yǔ)句由MATLAB系統(tǒng)直接解釋運(yùn)行，因此，變量和表達(dá)式是使用MATLAB進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)。MATLAB語(yǔ)句有2種最常見(jiàn)的形式：1 表達(dá)式2

51、 變量=表達(dá)式表達(dá)式由運(yùn)算符、函數(shù)、變量和數(shù)字組成。MATLAB書(shū)寫(xiě)表達(dá)式的規(guī)則與“手寫(xiě)算式”幾乎完全相同。表達(dá)式在MATLAB中占有很重要的地位，幾乎所有的數(shù)值計(jì)算都必須借助它來(lái)進(jìn)行。在第一種形式中，表達(dá)式運(yùn)算后產(chǎn)生的結(jié)果由MATLAB系統(tǒng)自動(dòng)賦給名為ans的變量，并顯示在屏幕上。ans是一個(gè)默認(rèn)的預(yù)定義變量名，它會(huì)在以后的類(lèi)似操作中被自動(dòng)覆蓋掉。所以，對(duì)于在后續(xù)的計(jì)算中將要用到的重要結(jié)果，一定要記錄下來(lái)，應(yīng)該使用第二種形式的語(yǔ)句（賦值語(yǔ)句）。在第二種形式中，等號(hào)右邊的表達(dá)式計(jì)算后產(chǎn)生的結(jié)果由MATLAB系統(tǒng)將其賦給等號(hào)左邊的變量后放入內(nèi)存中，并顯示在屏幕上?！纠?.3】 2*sin(pi/4)+3.2-sqrt(9)ans = 7.