第1章MATLB語言概述ppt課件

1、第 1章 matlab語言概述 第第1章章 matlab語言概述語言概述 1.1 matlab語言及其特點語言及其特點1.2 matlab語言工作環(huán)境語言工作環(huán)境 1.3 matlab的基本操作命令的基本操作命令第 1章 matlab語言概述 1.1 matlab語言及其特點語言及其特點 matlab是“matrix laboratory”的縮寫（矩陣實驗室），它是由美國mathworks公司于1984年正式推出的一種科學(xué)計算軟件。matlab的3.x(dos)版本于1988年推出，隨后1992年推出了4.x(windows)版本。隨著新版本的推出，matlab的擴(kuò)展函數(shù)越來越多，功能越來越強(qiáng)

2、大。 pipipxx matlab集成度高，使用方便，輸入簡捷，運算高效，內(nèi)容豐富，并且很容易由用戶自行擴(kuò)展，與其它計算機(jī)語言相比， matlab有以下顯著特點 ：1matlab是一種解釋性語言是一種解釋性語言matlab是以解釋方式工作的，鍵入算式立即得結(jié)果，無需編譯，即它對每條語句解釋后立即執(zhí)行。若有錯誤也立即作出反應(yīng)，便于編程者馬上改正。這些都大大減輕了編程和調(diào)試的工作量。2變量的變量的“多功能性多功能性”(1) 每個變量代表一個矩陣，它可以有nm元素；(2) 每個元素都看作復(fù)數(shù)，這個特點在其它語言中也是不多見的；(3) 矩陣行數(shù)、列數(shù)無需定義：若要輸入一個矩陣，在用其它語言編程時必須定

3、義矩陣的階數(shù)，而用matlab語言則不必有階數(shù)定義語句，輸入數(shù)據(jù)的列數(shù)就決定了它的階數(shù)；第 1章 matlab語言概述 3運算符號的運算符號的“多功能性多功能性”所有的運算，包括加、減、乘、除、函數(shù)運算都對矩陣和復(fù)數(shù)有效。4人機(jī)界面適合科技人員人機(jī)界面適合科技人員語言規(guī)則與筆算式相似：matlab的程序與科技人員的書寫習(xí)慣相近，因此易寫易讀，易于在科技人員之間交流。5強(qiáng)大而簡易的作圖功能強(qiáng)大而簡易的作圖功能(1) 能根據(jù)輸入數(shù)據(jù)自動確定坐標(biāo)繪圖；(2) 能規(guī)定多種坐標(biāo)（極坐標(biāo)、對數(shù)坐標(biāo)等）繪圖；(3) 能繪制三維坐標(biāo)中的曲線和曲面；(4) 可設(shè)置不同顏色、線型、視角等。如果數(shù)據(jù)齊全，通常只需一

4、條命令即可出圖。6智能化程度高智能化程度高7功能豐富，可擴(kuò)展性強(qiáng)功能豐富，可擴(kuò)展性強(qiáng)matlab軟件包括基本部分和專業(yè)擴(kuò)展部分?；静糠职ǎ壕仃嚨倪\算和各種變換，代數(shù)和超越方程的求解，數(shù)據(jù)處理和傅里葉變換，數(shù)值積分等等。擴(kuò)展部分稱為工具箱(toolbox) ，用于解決某一個方面的專門問題，或?qū)嶋H某一類的新算法。現(xiàn)在已經(jīng)有控制系統(tǒng)、信號處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識、模糊集合、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、小波分析等20余個工具箱，并且還在繼續(xù)發(fā)展中。第 1章 matlab語言概述 1.2 matlab語言的工作環(huán)境語言的工作環(huán)境1.2.1 matlab系統(tǒng)的安裝1.2.2 matlab系統(tǒng)的啟動1.2.3 matl

5、ab的命令窗口1.2.4 工作空間1.2.5 命令窗口與當(dāng)前路徑窗口1.2.6 圖形窗1.2.7 文本編輯窗第 1章 matlab語言概述 1.2.1 matlab系統(tǒng)的安裝系統(tǒng)的安裝 matlab的安裝過程的安裝過程 (1)將matlab6.1的安裝盤放入光驅(qū)中，找到setup.exe文件，雙擊它開始安裝（或機(jī)器自動執(zhí)行安裝文件）。(2) 按照安裝向?qū)У奶崾具M(jìn)行，在select matlab components對話框中選擇用戶需要安裝的選項，可選擇的matlab部件包括matlab，simulink和各種工具箱必須安裝的文件，以及各部分的幫助文件（包括html和pdf兩種格式）。(3)在s

6、elect matlab components對話框中選擇安裝的路徑。安裝程序默認(rèn)的路徑為“c:matlab”，點擊“brows.”按鈕，可以設(shè)置安裝路徑。(4)單擊“next”按鈕進(jìn)行文件的解壓和復(fù)制過程。(5)接下來安裝向?qū)釂柺欠癜惭bmatlab notebook。如果用戶的計算機(jī)上已經(jīng)安裝了microsoft word，那么就可以安裝matlab notebook。單擊yes確認(rèn)安裝，單擊no取消安裝。如果安裝matlab notebook，下一步可以選擇word的版本號以及指定它的位置。(6)安裝完畢。如果在安裝的選項中選擇了excel link，那么為了運行matlab，必須重新

7、啟動計算機(jī)。用戶可以選擇yes，i want to restart my computer now（立即重新啟動計算機(jī)）或no, i will restart my computer later（以后啟動計算機(jī)）。單擊finish結(jié)束安裝。 最后在桌面上將形成如圖1.1所示的圖標(biāo)。第 1章 matlab語言概述 圖1.1 matlab應(yīng)用程序圖標(biāo)1.2.2 matlab1.2.2 matlab系統(tǒng)的啟動系統(tǒng)的啟動啟動matlab系統(tǒng)的方法如下：選擇桌面上（或“開始/程序/matlab”中）的matlab6.1應(yīng)用程序圖標(biāo)，雙擊（或單擊）。matlab6.1啟動后，將顯示如圖1.2所示的操作界面

8、，它表示matalb系統(tǒng)已建立，用戶可與matalab系統(tǒng)進(jìn)行交互操作。 第 1章 matlab語言概述 1.2.3 matlab1.2.3 matlab的命令窗口的命令窗口1.命令窗中的菜單與功能命令窗中的菜單與功能 matlab命令窗口(command window)是用戶和matlab系統(tǒng)交互的主要窗口。在該窗口中，用戶可以運行函數(shù)、執(zhí)行matlab的基本操作命令以及對matlab系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置等操作。在命令窗口的菜單條下，共有6個下拉子菜單：file、edit、view、web、windows和和help。通常情況下，matlab的工作環(huán)境主要由命令窗口（命令窗口（command wi

9、ndow）、當(dāng)前路徑當(dāng)前路徑窗口（窗口（current directory）、工作區(qū)間瀏覽器（）、工作區(qū)間瀏覽器（workspace）、命令歷史窗口）、命令歷史窗口（command history）、啟動平臺）、啟動平臺(launch pad)、圖形窗口、圖形窗口(figure)和文本編輯窗口和文本編輯窗口(editor)組成。組成。啟動平臺(launch pad)窗口是6.x版本的新特點，它為用戶提供matlab工具箱，用戶可以方便地打開工具箱中的內(nèi)容，包括幫助文件、演示示例、實用工具以及web文檔等內(nèi)容。第 1章 matlab語言概述 圖1.3 命令窗口下的file子菜單 new及其子菜單

10、：及其子菜單：允許用用戶打開一個新的文件（m文件）、新的圖形窗（figure）、仿真模型文件(.mdl)和圖形用戶界面文件(gui)。open.：從指定的相應(yīng)路徑和文件名打開一個已經(jīng)存在的文件。close command window：關(guān)閉命令窗口。import data.：在matalb工作空間中生成一變量，并從指定的路徑和相應(yīng)的文件中獲取數(shù)據(jù)。save workspace as.：將工作空間中的所有變量數(shù)據(jù)保存在指定的路徑下的相應(yīng)的文件(.mat)中。set path.：設(shè)置matlab的搜索路徑。preferences.：允許用戶對系統(tǒng)的一些性能參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，如數(shù)據(jù)格式、字體大小與顏色等

11、。第 1章 matlab語言概述 view菜單：菜單：view菜單所包含的選擇項如圖1.4所示，各選項的含義：圖1.4 命令窗口下的view子菜單 desktop layout及其子菜單及其子菜單：允許用戶在桌面上同時顯示不同的窗口。undock command window：單獨顯示命令窗口。current directory filter及其子菜單：及其子菜單：允許用戶設(shè)置當(dāng)前目錄瀏覽器中瀏覽的文件類型。workspace view options及其子菜單：及其子菜單：允許用戶設(shè)置工作空間窗口中所顯示變量的屬性(大小、比特數(shù)、變量類型)以及以顯示變量的方式(按變量名、大小)。matlab

12、6.1命令窗口的工具欄如圖1.5所示。 圖1.5 matlab命令窗口工具欄 第 1章 matlab語言概述 工具欄上按鈕的含義依次如下： 打開一個新的.m文件編輯器窗口。 在編輯器中打開一個已有的matalb相關(guān)文件。 剪切。 復(fù)制。粘貼。 撤銷上一步操作。 恢復(fù)上一步操作。 創(chuàng)建一個新的simulink模塊文件。 打開matlab的幫助。第 1章 matlab語言概述 2.命令窗的編輯特殊功能鍵與命令窗口的設(shè)置 命令窗口是matlab的主窗口，當(dāng)用戶使用命令窗口進(jìn)行工作時，在命令窗口中可以直接輸入相應(yīng)的命令，系統(tǒng)將自動顯示信息。matlab的特殊的功能鍵的特殊的功能鍵 調(diào)出上一個（歷史）命

13、令行 調(diào)出下一個命令行esc恢復(fù)命令輸入的空白狀態(tài)當(dāng)輸入命令的語句過長，需要兩行或多行才能輸入，則要使用“”作連接符號，按回車鍵(enter)轉(zhuǎn)入下一行繼續(xù)輸入。命令窗口的設(shè)置命令窗口的設(shè)置 首先要選擇file菜單中的preferences項，打開如圖1.6所示的參數(shù)設(shè)置對話框，單擊command window標(biāo)簽即可進(jìn)入命令窗口的設(shè)置。第 1章 matlab語言概述 圖1.6 命令窗口設(shè)置對話框 text display該選項組用來設(shè)置命令窗口中的數(shù)據(jù)格式、窗口數(shù)字顯示與tab制表符的字符數(shù)。display選項組選項組 echo on復(fù)選框：復(fù)選框：在執(zhí)行m文件時，如果想將執(zhí)行的命令顯示在命

14、令窗口，則可以選中該復(fù)選框。 limit matrix display width to eighty columns復(fù)選框：復(fù)選框：如果想在命令窗口中顯示80列輸出，則可以選中該復(fù)選框。 第 1章 matlab語言概述 enable up to 100 tab completions復(fù)選框。復(fù)選框。command session scroll buffer size滑桿。滑桿。顯示形式范例(215/6)說明short(默認(rèn))35.8333兩位整數(shù)，4位小數(shù)long35.8333333333333416位十制數(shù)short e3.5833e+0015位十進(jìn)制數(shù)加指數(shù)long e3.5833333

15、33333334e+00116位十進(jìn)制數(shù)加指數(shù)hex4041eaaaaaaaaaab16位十六進(jìn)制數(shù)short g35.8335位十進(jìn)制數(shù)long g35.833333333333315位十進(jìn)制數(shù)bank35.83兩位小數(shù)+正、負(fù)、零rat215/6分?jǐn)?shù)近似數(shù)字顯示格式（對同一數(shù)據(jù)）第 1章 matlab語言概述 1.2.4 1.2.4 工作空間工作空間 atlab6.x版本的工作空間作為一個獨立的窗口，其操作性相當(dāng)方便。 它允許用戶查看當(dāng)前matlab工作空間的內(nèi)容，它的作用與命令“whos”相同（“whos”的作用是：在命令窗口中直接鍵入“whos”，回車后即可在命令窗口中查看當(dāng)前matl

16、ab工作空間的內(nèi)容），不同的是用圖形化的表示方法來顯示。而且，通過它可以對工作空間中的變量進(jìn)行刪除、保存、修改等操作。圖1.7 工作空間 圖1.8 數(shù)組編輯器 第 1章 matlab語言概述 在工作空間中，用鼠標(biāo)雙擊所選變量 (也可用鼠標(biāo)先對一個或多個變量完成選擇后，再單擊工具條中的圖標(biāo))則進(jìn)入數(shù)組編輯器(array editor)，此時用戶可對變量的維數(shù)、內(nèi)容等進(jìn)行修改。若在工作空間選擇某變量后，再單擊鼠標(biāo)右鍵即可彈出如圖1.9所示的操作菜單，實現(xiàn)對該變量的曲線、曲面等圖形的繪制。圖1.9 工作空間操作菜單 命令歷史窗口命令歷史窗口(command history)主要顯示曾經(jīng)在comman

17、d window窗口執(zhí)行過的命令。當(dāng)前路徑窗口當(dāng)前路徑窗口(current directory)主要顯示當(dāng)前工作在什么路徑下，包括m文件的打開路徑等。當(dāng)前路徑窗口允許用戶對matlab的路徑進(jìn)行查看和修改，如果修改了路徑會立即產(chǎn)生作用。通常啟動matlab之后的默認(rèn)當(dāng)前路徑是matlabwork，如果不改變當(dāng)前目錄，用戶自己的工作空間和文件都將保存到該目錄。1.2.5 1.2.5 命令窗口與當(dāng)前路徑窗口命令窗口與當(dāng)前路徑窗口第 1章 matlab語言概述 matlab是采用路徑搜索的方法來查找文件系統(tǒng)中的是采用路徑搜索的方法來查找文件系統(tǒng)中的m文件的。文件的。如果在命令窗口中輸入如下命令： t

18、estmatlab對這一命令的搜索順序為：對這一命令的搜索順序為：(1)檢查“test”是否是存儲在工作空間中的變量。若為工作空間中變量，則返回該變量的內(nèi)容；(2)檢查“test”是否為matlab的內(nèi)部函數(shù)。若為內(nèi)部函數(shù)，則返回要求輸入內(nèi)部函數(shù)參數(shù)信息。.(3)檢查當(dāng)前目錄中是否有test.m、test.mex或test.dll文件；(4)檢查matlab搜索路徑上是否存在test.m、test.mex或test.dll文件；(5)如不滿足上述任何一條件，則返回出錯信息。如果在搜索路徑中存在兩個或多個同名函數(shù)，則只能發(fā)現(xiàn)搜索路徑中的第一個函數(shù)，而其它同名函數(shù)不被執(zhí)行。此搜索的順序只是一般情況

19、下的順序，而實際的搜索規(guī)則要復(fù)雜得多。第 1章 matlab語言概述 程序的運行方法程序的運行方法為了運行已有程序，用戶可事先設(shè)置好matlab的搜索路徑，然后再運行程序。方法一：在當(dāng)前路徑窗口(current directory)將文件所在的路徑設(shè)置為當(dāng)前路徑；方法二：單擊file菜單中的set path項，彈出路徑設(shè)置對話框如圖1.11所示。圖1.10 文件不存在對話框圖1.11 set path對話框 第 1章 matlab語言概述 1.2.6 圖形窗圖形窗matlab圖形窗(figure)主要用于顯示用戶所繪制的圖形。通常，只要執(zhí)行了任意一種繪圖命令，圖形窗就會自動產(chǎn)生。繪圖都在這一個

20、圖形窗中進(jìn)行。如果再建一個圖形窗，則可鍵入figure命令，matlab會新建一個圖形窗，并自動給它排出序號。第 1章 matlab語言概述 1.2.7 文本編輯窗文本編輯窗1.文本編輯窗啟動通常，matlab命令編輯有行命令方式和文件方式兩種：1、行命令方式。在命令窗口中一行一行地輸入命令，計算機(jī)對每一行命令作出反應(yīng)。2、 matlab文本編輯器。matlab文本編輯器的功能就是完成編寫、修改和調(diào)試這種文件程序就要用到m文件編輯器/調(diào)試器。文本編輯器/調(diào)試器的啟動可以從命令窗口中選擇新建或打開文件按鈕進(jìn)入，或在命令窗口中鍵入：edit(回車)。其編輯模式如圖1.13所示。圖1.13 文本編輯

21、窗第 1章 matlab語言概述 文本編輯器的相關(guān)菜單功能：文本編輯器的相關(guān)菜單功能：save and run：保存并運行程序，直到遇到下一個斷點。對應(yīng)工具按鈕為 。single step：單步執(zhí)行。對應(yīng)工具按鈕為 。step in：運行當(dāng)前程序行，如果當(dāng)前行調(diào)用了另外一個函數(shù)，則跳轉(zhuǎn)到這個函數(shù)里。對應(yīng)的工具按鈕為 。exit debug mode：退出調(diào)試模式。對應(yīng)的工具按鈕為 。set/clear breakpoint：設(shè)置/清除斷點。對應(yīng)的工具按鈕為 。clear all breakpoints：清除所有的斷點。對應(yīng)的工具按鈕為 。stop if error：程序運行時遇到錯誤則停止。s

22、top if warming：程序運行進(jìn)遇到警告則停止。stop if nan or inf：程序運行時遇到不是數(shù)（not a number）或是無窮大（infinite value）。 第 1章 matlab語言概述 圖1.14 editor/debugger參數(shù)對話框2.文本編輯器的參數(shù)設(shè)置文本編輯器的參數(shù)設(shè)置 第 1章 matlab語言概述 colors選項組用來設(shè)置顏色選項組用來設(shè)置顏色：顯示方式的設(shè)置顯示方式的設(shè)置opening files in editor選項組設(shè)置編輯器中文件打開方式：display選項組：鍵盤與縮進(jìn)參數(shù)設(shè)置鍵盤與縮進(jìn)參數(shù)設(shè)置key bindings選項組設(shè)置用

23、戶習(xí)慣的鍵盤定義：m-file indenting for enter key選項組設(shè)置m文件的不同縮進(jìn)格式：indent選項組設(shè)置適合用戶的縮進(jìn)參數(shù)：tab選項組設(shè)置適合用戶的制表符參數(shù)：editor/debugger的參數(shù)設(shè)置的參數(shù)設(shè)置 editor選項組： debugger options選項組： most recently used of files list 選項組： on restart選項組：字體與顏色的設(shè)置字體與顏色的設(shè)置font選項組用來設(shè)置字體：第 1章 matlab語言概述 1.3 matlab的基本操作命令的基本操作命令 matlab的命令基本上可以分為五類，包括管理命令和函數(shù)、管理變量和工作空間的命令、控制命令窗口的命令、對文件和環(huán)境操作的命令以及退出mtalab的命令。 1窗口命令窗口命令