第1章Matlab簡介及界面環(huán)境

1、Matlab編程技術(shù)吳明錄2010.3MATLAB編程技術(shù)教學(xué)大綱o課程基本情況課程基本情況課程總學(xué)分：課程總學(xué)分：2 2課程總學(xué)時：課程總學(xué)時：32 32 課程性質(zhì)：選修課課程性質(zhì)：選修課先修課程：先修課程：高等數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、數(shù)值分析、計算機基礎(chǔ)、高等數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、數(shù)值分析、計算機基礎(chǔ)、C C語言語言考核形式：考核形式：考試考試參考書目：參考書目： (1) (1) 周建興等周建興等. MATLAB. MATLAB從入門到精通，人民郵電出版社，從入門到精通，人民郵電出版社，20082008； (2) (2) 薛定宇等薛定宇等. .高等應(yīng)用數(shù)學(xué)問題的高等應(yīng)用數(shù)學(xué)問題的MA

2、TLABMATLAB求解，清華大學(xué)出版社，求解，清華大學(xué)出版社，20042004； (3) (3) 蘇金明等蘇金明等.MATLAB7.0.MATLAB7.0實用指南（上、下冊）實用指南（上、下冊）, ,電子工業(yè)出版社，電子工業(yè)出版社，20042004； (4) (4) 阮沈勇等阮沈勇等.MATLAB.MATLAB程序設(shè)計，電子工業(yè)出版社，程序設(shè)計，電子工業(yè)出版社，20042004。o要求要求(1) (1) 課堂上認(rèn)真聽講、細心觀察、勤于思考、記好筆記；課堂上認(rèn)真聽講、細心觀察、勤于思考、記好筆記；(2) (2) 課下多總結(jié)、交流、實踐。課下多總結(jié)、交流、實踐。MATLAB編程技術(shù)教學(xué)大綱o 課

3、程內(nèi)容及學(xué)時分配課程內(nèi)容及學(xué)時分配第第1 1章章 MATLABMATLAB簡介及界面環(huán)境簡介及界面環(huán)境 2 2學(xué)時學(xué)時第第2 2章章 矩陣及其操作矩陣及其操作 4 4學(xué)時學(xué)時第第3 3章章 MATLABMATLAB計算可視化計算可視化 4 4學(xué)時學(xué)時 第第4 4章章 MATLABMATLAB編程基礎(chǔ)編程基礎(chǔ) 8 8學(xué)時學(xué)時第第5 5章章 數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析 4 4學(xué)時學(xué)時第第6 6章章 數(shù)值計算數(shù)值計算 4 4學(xué)時學(xué)時第第7 7章章 符號運算符號運算 2 2學(xué)時學(xué)時 第第8 8章章 文件的讀寫操作文件的讀寫操作 2 2學(xué)時學(xué)時 第第9 9章章 圖形用戶界面設(shè)計圖形用戶界面設(shè)計 1 1學(xué)時學(xué)時 第

4、第1010章章 編譯與接口編譯與接口 1 1學(xué)時學(xué)時1.1 Matlab1.1 Matlab簡介簡介1.2 Matlab1.2 Matlab的安裝與啟動的安裝與啟動1.3 Matlab1.3 Matlab操作界面操作界面1.4 Matlab1.4 Matlab的通用命令等的通用命令等1.5 Matlab1.5 Matlab的幫助系統(tǒng)的幫助系統(tǒng)1.6 Matlab1.6 Matlab應(yīng)用示例應(yīng)用示例習(xí)題習(xí)題第第1 1章章 MatlabMatlab簡介及界面環(huán)境簡介及界面環(huán)境1.1 Matlab1.1 Matlab簡介簡介1.Matlab1.Matlab的發(fā)展歷程的發(fā)展歷程2.Matlab2.Ma

5、tlab的特點的特點3.Matlab3.Matlab的優(yōu)勢的優(yōu)勢4.Matlab4.Matlab的主要功能的主要功能5.Matlab5.Matlab產(chǎn)品家族產(chǎn)品家族MatlabMatlab是是Matrix LaboratoryMatrix Laboratory（矩陣實驗室）的簡稱（矩陣實驗室）的簡稱n 2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代年代美國新墨西哥大學(xué)計算機科學(xué)美國新墨西哥大學(xué)計算機科學(xué)系主任系主任Cleve MolerCleve Moler編寫程序；編寫程序；n 19841984年年LittleLittle、MolerMoler、Steve BangertSteve Bangert合作創(chuàng)立合作

6、創(chuàng)立MathWorksMathWorks公司，正式把公司，正式把MatlabMatlab推向市場；推向市場；n 2020世紀(jì)世紀(jì)9090年代年代MatlabMatlab成為國際標(biāo)準(zhǔn)計算軟件；成為國際標(biāo)準(zhǔn)計算軟件；n MatlabMatlab、MathematicaMathematica、MapleMaple并稱為并稱為當(dāng)代當(dāng)代三大數(shù)三大數(shù)學(xué)軟件。學(xué)軟件。 1.Matlab1.Matlab的發(fā)展歷程的發(fā)展歷程MatlabMatlab的版本歷史的版本歷史1984年，推出了MATLAB第一個商業(yè)版本1.0版；1992年，推出MATLAB 4.0版1996年，推出MATLAB 5.0版（R8）2000

7、年，推出MATLAB 6.0版（R12）2004年，推出MATLAB 7.0版（R14）2006年3月，推出MATLAB 7.2版（R2006a） 9月，推出MATLAB 7.3版（R2006b）2006年以后每年兩個版本，一般3月a版本，9月b版本。2.Matlab2.Matlab的特點的特點 基本操作數(shù)據(jù)單位是矩陣基本操作數(shù)據(jù)單位是矩陣 操作簡單、易學(xué)，效率高操作簡單、易學(xué)，效率高 開放性、可移植性強開放性、可移植性強 接口類型多接口類型多 內(nèi)核不支持大寫輸入內(nèi)核不支持大寫輸入3.Matlab3.Matlab的優(yōu)勢的優(yōu)勢o 友好的工作平臺和編程環(huán)境友好的工作平臺和編程環(huán)境o 簡單易用的程序

8、語言簡單易用的程序語言o 強大的科學(xué)計算機數(shù)據(jù)處理能力強大的科學(xué)計算機數(shù)據(jù)處理能力o 出色的圖形處理功能出色的圖形處理功能o 應(yīng)用廣泛的模塊集合工具箱應(yīng)用廣泛的模塊集合工具箱o 實用的程序接口和發(fā)布平臺實用的程序接口和發(fā)布平臺o 應(yīng)用軟件開發(fā)（包括用戶界面）應(yīng)用軟件開發(fā)（包括用戶界面）4.Matlab4.Matlab的主要功能的主要功能 數(shù)值分析數(shù)值分析 數(shù)值和符號計算數(shù)值和符號計算 工程與科學(xué)繪圖工程與科學(xué)繪圖 控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理 技術(shù)技術(shù) 數(shù)字信號處理技術(shù)數(shù)字信號處理技術(shù) 通訊系統(tǒng)設(shè)計與仿真通訊系統(tǒng)設(shè)計與仿真 財務(wù)與金融工程財務(wù)與金融工程 語

9、音識別語音識別5.Matlab5.Matlab產(chǎn)品家族產(chǎn)品家族MatlabMatlab具有具有7070多個產(chǎn)品模塊，多個產(chǎn)品模塊，5050多個專業(yè)工具箱多個專業(yè)工具箱System Identification ToolboxSystem Identification Toolbox系統(tǒng)辨識工具箱系統(tǒng)辨識工具箱Fuzzy Logic ToolboxFuzzy Logic Toolbox模糊邏輯工具箱模糊邏輯工具箱Image Processing ToolboxImage Processing Toolbox圖象處理工具箱圖象處理工具箱Neural Network ToolboxNeural Ne

10、twork Toolbox神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱Optimization ToolboxOptimization Toolbox優(yōu)化工具箱優(yōu)化工具箱Partial Differential ToolboxPartial Differential Toolbox偏微分方程工具箱偏微分方程工具箱Statistics ToolboxStatistics Toolbox統(tǒng)計工具箱統(tǒng)計工具箱Symbolic Math ToolboxSymbolic Math Toolbox符號數(shù)學(xué)工具箱符號數(shù)學(xué)工具箱Wavelet ToolboxWavelet Toolbox小波工具箱小波工具箱1.2 Matla

11、b1.2 Matlab的安裝與啟動的安裝與啟動o1.Matlab1.Matlab的安裝的安裝 初次安裝可能提示要安裝初次安裝可能提示要安裝JavaJava虛擬機，虛擬機，選擇是；選擇是； 安裝路徑最好沒有中文字符和空格；安裝路徑最好沒有中文字符和空格； 可選擇安裝部分或全部功能，建議完全安可選擇安裝部分或全部功能，建議完全安裝；裝； 不選擇網(wǎng)上更新功能。不選擇網(wǎng)上更新功能。安裝完成后，在安裝目錄下將包含如下文件夾。安裝完成后，在安裝目錄下將包含如下文件夾。1. Matlab1. Matlab的安裝的安裝續(xù)表1. Matlab1. Matlab的安裝的安裝2.Matlab2.Matlab的啟動的

12、啟動o MatlabMatlab的啟動的啟動n 雙擊桌面雙擊桌面MatlabMatlab圖標(biāo)圖標(biāo)n 開始菜單開始菜單MatlabMatlab快捷方式快捷方式n 雙擊安裝目錄雙擊安裝目錄binwin32matlab.exebinwin32matlab.exe文件文件o MatlabMatlab的退出的退出n 命令命令quitquit、exitexitn filefile菜單菜單n 窗口窗口1.3 Matlab1.3 Matlab操作界面操作界面主窗口主窗口命令窗口命令窗口搜索路徑搜索路徑命令歷史窗口命令歷史窗口開始菜單開始菜單工作空間窗口工作空間窗口當(dāng)前工作目錄當(dāng)前工作目錄幫助系統(tǒng)幫助系統(tǒng)主窗口

13、主窗口 主窗口是主窗口是MATLABMATLAB的主要工作界面。的主要工作界面。 包括菜單欄、工具欄、其它功能窗口。包括菜單欄、工具欄、其它功能窗口。1 1菜單欄菜單欄 FileFile菜單項菜單項實現(xiàn)有關(guān)文件的操作；實現(xiàn)有關(guān)文件的操作； EditEdit菜單項菜單項命令歷史窗口的編輯操作；命令歷史窗口的編輯操作； DesktopDesktop菜單項菜單項設(shè)置設(shè)置MATLABMATLAB集成環(huán)境的顯示方式；集成環(huán)境的顯示方式； WebWeb菜單項菜單項設(shè)置設(shè)置MATLABMATLAB的的WebWeb操作；操作； WindowWindow菜單項菜單項用于關(guān)閉所有打開的編輯器窗口，包用于關(guān)閉所有打

14、開的編輯器窗口，包括括M-fileM-file、FigureFigure、ModelModel和和GUIGUI窗口；窗口； HelpHelp菜單項菜單項用于提供幫助信息。用于提供幫助信息。2 2工具欄工具欄命令窗口命令窗口o 命令窗口是命令窗口是MATLABMATLAB與用戶的主要交互窗口，用與用戶的主要交互窗口，用于輸入命令并顯示除圖形以外的所有執(zhí)行結(jié)果。于輸入命令并顯示除圖形以外的所有執(zhí)行結(jié)果。o MATLABMATLAB命令窗口中的命令窗口中的“”為命令提示符，表為命令提示符，表示示MATLABMATLAB正在處于準(zhǔn)備狀態(tài)。正在處于準(zhǔn)備狀態(tài)。o 在命令提示符后鍵入命令并按下回車鍵后，在命

15、令提示符后鍵入命令并按下回車鍵后，MATLABMATLAB就會執(zhí)行所輸入的命令，并在命令后面就會執(zhí)行所輸入的命令，并在命令后面給出計算結(jié)果。給出計算結(jié)果。工作空間窗口工作空間窗口o 工作空間主要用于存儲各種變量和程序運行工作空間主要用于存儲各種變量和程序運行結(jié)果。結(jié)果。o 主要顯示工作空間中所有變量的名稱、大小、主要顯示工作空間中所有變量的名稱、大小、字節(jié)數(shù)和變量類型說明，可對變量進行查看、字節(jié)數(shù)和變量類型說明，可對變量進行查看、編輯、保存和刪除等操作。編輯、保存和刪除等操作。o當(dāng)前工作目錄當(dāng)前工作目錄指指MATLABMATLAB運行文件時的目錄，在當(dāng)前目錄運行文件時的目錄，在當(dāng)前目錄下的文件

16、、函數(shù)首先被調(diào)用。下的文件、函數(shù)首先被調(diào)用。o當(dāng)前工作目錄可以更改。當(dāng)前工作目錄可以更改。當(dāng)前工作目錄當(dāng)前工作目錄o 搜索路徑搜索路徑MATLABMATLAB在執(zhí)行同類程序過程中，按照一定在執(zhí)行同類程序過程中，按照一定優(yōu)先次序?qū)ふ蚁嚓P(guān)的文件。優(yōu)先次序?qū)ふ蚁嚓P(guān)的文件。o 用戶自己書寫的函數(shù)有可能并沒有保存在搜索路徑下。要解決這個問題，只需把程序所在的目錄擴展成MATLAB的搜索路徑即可。搜索路徑搜索路徑查看查看MATLABMATLAB的搜索路徑的搜索路徑o在命令窗口中輸入path或genpath可得到MATLAB的所有搜索路徑o選擇MATLAB主窗口中的【File】|【Set Path】菜單，

17、進入【設(shè)置搜索路徑】對話框。搜索路徑搜索路徑設(shè)置更改設(shè)置更改MATLABMATLAB的搜索路徑的搜索路徑o在在MATLABMATLAB命令窗口中輸入命令窗口中輸入editpatheditpath或或pathtoolpathtool命令或命令或通過通過【FileFile】| |【Set PathSet Path】菜單，進入菜單，進入“設(shè)置搜索路徑設(shè)置搜索路徑”對話框，通過該對話框編輯搜索路徑。對話框，通過該對話框編輯搜索路徑。o在命令窗口執(zhí)行在命令窗口執(zhí)行“path(path, D:Study) ”，可以把，可以把“D:Study”D:Study”加在搜索路徑中。加在搜索路徑中。n在命令窗口執(zhí)行

18、在命令窗口執(zhí)行“addpath D:Study -begin”addpath D:Study -begin”，將新，將新的目錄加到整個搜索路徑的開始的目錄加到整個搜索路徑的開始。搜索路徑搜索路徑oMATLABMATLAB執(zhí)行和調(diào)用優(yōu)先級：執(zhí)行和調(diào)用優(yōu)先級：(1) (1) 檢查該命令是不是一個變量。檢查該命令是不是一個變量。(2) (2) 檢查該命令是不是一個內(nèi)部函數(shù)。檢查該命令是不是一個內(nèi)部函數(shù)。(3) (3) 檢查該命令是否當(dāng)前目錄下的檢查該命令是否當(dāng)前目錄下的MM文件。文件。(4) (4) 檢查該命令是否檢查該命令是否MATLABMATLAB搜索路徑中搜索路徑中其他目錄下的其他目錄下的MM

19、文件。文件。搜索路徑搜索路徑命令歷史窗口命令歷史窗口o 自動保存所有用過的命令的歷史記錄，從而自動保存所有用過的命令的歷史記錄，從而方便用戶查詢。方便用戶查詢。o 如果要編輯和清除這些歷史記錄，可以選擇如果要編輯和清除這些歷史記錄，可以選擇EditEdit菜單中的相關(guān)命令或其它方式。菜單中的相關(guān)命令或其它方式。o 通過雙擊或其它方式可進行歷史命令的再運通過雙擊或其它方式可進行歷史命令的再運行。行。o 可以生成可以生成mm文件。文件。啟動平臺窗口和啟動平臺窗口和StartStart按鈕按鈕o 幫助用戶方便地打開和調(diào)用幫助用戶方便地打開和調(diào)用MATLABMATLAB的各種的各種程序、函數(shù)和幫助文件

20、。程序、函數(shù)和幫助文件。o 主窗口左下角的主窗口左下角的StartStart按鈕，單擊該按鈕會彈按鈕，單擊該按鈕會彈出一個菜單，選擇其中的命令可以執(zhí)行出一個菜單，選擇其中的命令可以執(zhí)行MATLABMATLAB的各種產(chǎn)品工具，以及查閱和使用的各種產(chǎn)品工具，以及查閱和使用MATLABMATLAB包含的各種資源。包含的各種資源。1.4 MATLAB1.4 MATLAB的常用命令等的常用命令等1.1.常用命令常用命令2.2.快捷鍵快捷鍵3.3.標(biāo)點標(biāo)點常用命令常用命令主要用來管理目錄、函數(shù)、變量、工作空間、文件主要用來管理目錄、函數(shù)、變量、工作空間、文件和窗口等。和窗口等。2.快捷鍵在命令窗口中，在命

21、令窗口中，MATLABMATLAB提供了控制光標(biāo)位置和進行簡提供了控制光標(biāo)位置和進行簡單編輯的快捷鍵。單編輯的快捷鍵。3.標(biāo)點在在MATLABMATLAB中，一些標(biāo)點被賦予了特殊的功能。中，一些標(biāo)點被賦予了特殊的功能。1.5 MATLAB1.5 MATLAB的幫助系統(tǒng)的幫助系統(tǒng)MATLAB為用戶提供了完善的幫助系統(tǒng)。1.1.命令窗口查詢幫助系統(tǒng)命令窗口查詢幫助系統(tǒng)2.2.聯(lián)機幫助系統(tǒng)聯(lián)機幫助系統(tǒng)3.3.聯(lián)機演示系統(tǒng)聯(lián)機演示系統(tǒng)4.4.遠程幫助系統(tǒng)遠程幫助系統(tǒng)1.1.命令窗口查詢幫助系統(tǒng)命令窗口查詢幫助系統(tǒng)2.2.聯(lián)機幫助系統(tǒng)聯(lián)機幫助系統(tǒng)用戶可以通過三種方法進入MATLAB的聯(lián)機幫助系統(tǒng)。o 直

22、接單擊MATLAB主窗口中的“ ”按鈕；o 選中Help菜單的前4項中的任意一項；o 在命令窗口中執(zhí)行helpwin、helpdesk 或doc。3.3.聯(lián)機演示系統(tǒng)聯(lián)機演示系統(tǒng)可以通過以下方式打開聯(lián)機演示系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^以下方式打開聯(lián)機演示系統(tǒng)。o 選擇MATLAB主窗口菜單的【Help】|【Demos】選項；o 在命令窗口輸入demos；o 直接在幫助頁面上選擇Demos項。4.4.遠程幫助系統(tǒng)遠程幫助系統(tǒng)1.6 MATLAB應(yīng)用示例繪制正弦函數(shù)在區(qū)間0 10上的曲線。代碼：x=0:0.1:10;y=sin(x)；plot(x,y)工作空間窗口命令歷史窗口習(xí)習(xí) 題題1.簡述簡述MATLAB的主要功能。的主要功能。2.在命令窗口輸入在命令窗口輸入“w=3+2”，然后依次使用，然后依次使用clear和和clc命令，分別觀察命令窗口、工作空間窗口和歷史命命令，分別觀察命