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第一章 基础准备及入门
本章有两个目的:一是讲述 MATLAB 正常运行所必须具备的基础条件;二是简明系统
地介绍高度集成的 Desktop 操作桌面的功能和使用方法。
本章的前两节分别讲述:MATLAB 的正确安装方法和 MATLAB 环境的启动。因为指
令窗是 MATLAB 最重要的操作界面,所以本章用第 1.3、1.4 两节以最简单通俗的叙述、算
例讲述指令窗的基本操作方法和规则。这部分内容几乎对 MATLAB 各种版本都适用。
MATLAB6.x 不同于其前版本的最突出之处是:向用户提供前所未有的、成系列的交互
式工作界面。了解、熟悉和掌握这些交互界面的基本功能和操作方法,将使新老用户能事半
功倍地利用 MATLAB 去完成各种学习和研究。为此,本章特设几节用于专门介绍最常用的
交互界面:历史指令窗、当前目录浏览器、工作空间浏览器、内存数组编辑器、交互界面分
类目录窗、M 文件编辑/调试器、及帮助导航/浏览器。
本章是根据 MATLAB6.5 版编写的,但大部分内容也适用于其他 6.x 版。
1.1 MATLAB 的安装和内容选择
图 1.1-1
1.2 Desktop 操作桌面的启动
1.2.1 MATLAB 的启动
1.2.2 Desktop 操作桌面简介
一 操作桌面的缺省外貌
图 1.2-1
二 通用操作界面
1.3 Command Window 运行入门
1.3.1 Command Window 指令窗简介
图 1.3-1
1.3.2 最简单的计算器使用法
【例 1.3.2-1】求
2
3)]47(212[ ÷−×+ 的算术运算结果。
(1)用键盘在 MATLAB 指令窗中输入以下内容
>> (12+2*(7-4))/3^2
(2)在上述表达式输入完成后,按【Enter】键,该就指令被执行。
(3)在指令执行后,MATLAB 指令窗中将显示以下结果。
ans =
2
【例 1.3.2-2】简单矩阵
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
=
987
654
321
A
的输入步骤。
(1)在键盘上输入下列内容
A = [1,2,3; 4,5,6; 7,8,9]
(2)按【Enter】键,指令被执行。
(3)在指令执行后,MATLAB 指令窗中将显示以下结果:
A =
1 2 3
4 5 6
7 8 9
【例 1.3.2-3】矩阵的分行输入。
A=[1,2,3
4,5,6
7,8,9]
A =
1 2 3
4 5 6
7 8 9
【例 1.3.2-4】指令的续行输入
S=1-1/2+1/3-1/4+ ...
1/5-1/6+1/7-1/8
S =
0.6345
1.3.3 数值、变量和表达式
一 数值的记述
二 变量命名规则
三 MATLAB 默认的预定义变量
四 运算符和表达式
五 复数和复数矩阵
【例 1.3.3-1】复数
i
eziziz
6
321
2,21,43
π
=+=+= 表达,及计算
3
21
z
zz
z =
。
(1)
z1= 3 + 4i
z1 =
3.0000 + 4.0000i
(2)
z2 = 1 + 2 * i
z3=2*exp(i*pi/6)
z=z1*z2/z3
z2 =
1.0000 + 2.0000i
z3 =
1.7321 + 1.0000i
z =
0.3349 + 5.5801i
【例 1.3.3-2】复数矩阵的生成及运算
A=[1,3;2,4]-[5,8;6,9]*i
B=[1+5i,2+6i;3+8*i,4+9*i]
C=A*B
A =
1.0000 - 5.0000i 3.0000 - 8.0000i
2.0000 - 6.0000i 4.0000 - 9.0000i
B =
1.0000 + 5.0000i 2.0000 + 6.0000i
3.0000 + 8.0000i 4.0000 + 9.0000i
C =
1.0e+002 *
0.9900 1.1600 - 0.0900i
1.1600 + 0.0900i 1.3700
【例 1.3.3-3】求上例复数矩阵 C 的实部、虚部、模和相角。
C_real=real(C)
C_imag=imag(C)
C_magnitude=abs(C)
C_phase=angle(C)*180/pi %以度为单位计算相角
C_real =
99 116
116 137
C_imag =
0 -9
9 0
C_magnitude =
99.0000 116.3486
116.3486 137.0000
C_phase =
0 -4.4365
4.4365 0
【例 1.3.3-4】 用 MATLAB 计算
3
8− 能得到 –2 吗?
(1)
a=-8;
r=a^(1/3)
r =
1.0000 + 1.7321i
(2)
m=[0,1,2];
R=abs(a)^(1/3);
Theta=(angle(a)+2*pi*m)/3;
rrr=R*exp(i*Theta)
rrr =
1.0000 + 1.7321i -2.0000 + 0.0000i 1.0000 - 1.7321i
(3)
t=0:pi/20:2*pi;x=R*sin(t);y=R*cos(t);
plot(x,y,'b:'),grid
hold on
plot(rrr(1),'.','MarkerSize',50,'Color','r')
plot(rrr([2,3]),'o','MarkerSize',15,'Color','b')
axis([-3,3,-3,3]),axis square
hold off
-3 -2 -1 0 1 2 3
-3
-2
-1
0
1
2
3
图 1.3-2
1.3.4 计算结果的图形表示
【例 1.3.4-1】画出衰减振荡曲线 tey
t
3sin
3
−
= 及其它的包络线
3
0
t
ey
−
= 。t 的取值范围是
]4,0[
π
。(图 1.3-3)
t=0:pi/50:4*pi;
y0=exp(-t/3);
y=exp(-t/3).*sin(3*t);
plot(t,y,'-r',t,y0,':b',t,-y0,':b')
grid
0 2 4 6 8 10 12 14
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
图 1.3-3
【例 1.3.4-2】画出
22
22
)sin(
yx
yx
z
+
+
=
所表示的三维曲面(图 1.3-4)。 y
x
, 的取值范围是
]8,8[− 。
clear;x=-8:0.5:8;
y=x';
X=ones(size(y))*x;
Y=y*ones(size(x));
R=sqrt(X.^2+Y.^2)+eps; %<5>
Z=sin(R)./R; %<6>
surf(X,Y,Z); %
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