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MATLAB入门教程及基础操作.docx

需积分: 2 0 下载量 166 浏览量更新于2023-11-23 收藏 6.87MB DOCX 举报

《Matlab经典教程从入门到精通》是一本系统全面介绍MATLAB编程语言的教程。本教程分为六个方向，包括MATLAB/GUI/SIMULINK/C /VC编程问题、控制理论、数值计算、电机控制、智能优化算法以及信号处理等领域。教程的第一章着重介绍了MATLAB的基础准备及入门知识。首先介绍了MATLAB正常运行所必须具备的基础条件，包括正确的安装方法和环境的启动。然后系统地介绍了Desktop操作桌面的功能和使用方法，特别针对重要的指令窗进行最简单通俗的叙述，以及算例讲述了指令窗的基本操作方法和规则。教程还介绍了Desktop操作桌面的启动、缺省外貌以及通用操作界面。整个第一章内容对于MATLAB的新老用户都适用，尤其适用于MATLAB6.x版本。通过掌握这些基础知识和操作方法，新老用户能更有效地利用MATLAB去完成各种学习和研究。《Matlab经典教程从入门到精通》是一本实用性强的教程，内容深入浅出，适合想要系统学习MATLAB编程语言的读者。

图 1.10-2

三 Search搜索窗

【例1.10.2-3】利用“Search”窗搜索词汇fourier。（注意把本例与例1.10.1-2、例1.10.2- 2

比较。）

图 1.10-3

四 Favorites书签窗

第二章数值数组及其运算

数值数组（Numeric A rray）和数组运算（A rray Operations）始终是MATLAB的核心内

容。自MATLAB5.x版起，由于其“面向对象”的特征，这种数值数组（以下简称为数组）

成为了MATALB最重要的一种内建数据类型（Built-in Data Type），而数组运算就是定义

在这种数据结构上的方法（Method）。

本章系统阐述：一、二维数值数组的创建、寻访；数组运算和矩阵运算的区别；实现数

组运算的基本函数；多项式的表达、创建和操作；常用标准数组生成函数和数组构作技法；

高维数组的创建、寻访和操作；非数NaN、“空”数组概念和应用；关系和逻辑操作。

顺便指出：（1）本章所涉内容和方法，不仅使用于数值数组，而且也将部分地延伸使

用于在其他数据结构中。（2）MA TLA B5.x 和 6.x 版在本章内容上的差异极微。（3）

MATLAB6.5版新增的两种逻辑操作，在第2.13.2节给予介绍。

2.1 引导

【例2.1- 1】绘制函数

y = xe

−x

在 0≤ x≤ 1时的曲线。

x=0: 0. 1: 1

y=x. * exp( - x)

pl ot ( x, y) , xl abel ( ' x' ) , yl abel ( ' y' ) , t i t l e( ' y=x* exp( - x) ' )

x =

Col umns 1 t hr ough 7

0. 1000

0. 2000

0. 9000

0. 3000

1. 0000

0. 4000

0. 5000

0. 6000

0. 3293

Col umns 8 t hr ough 11

0. 7000 0. 8000

y =

Col umns 1 t hr ough 7

0. 0905

Col umns 8 t hr ough 11

0. 1637

0. 3659

0. 2222

0. 2681

0. 3033

0. 3476

0. 3595

0. 3679

y=x*exp(-x)

0.4

0.35

0.3

0.25

0.2

0.15

0.1

0.05

0.2

0.4

0.6

0.8

图 2.1-1

2.2 一维数组的创建和寻访

2.2.1

2.2.2

一维数组的创建

一维数组的子数组寻访和赋值

【例2.2.2- 1】子数组的寻访（A ddress）。

r and( ' st at e' , 0)

x=r and( 1, 5)

x =

0. 9501

0. 2311

0. 6068

0. 4860

0. 8913

x( 3)

ans =

0. 6068

x( [ 1 2 5] )

ans =

0. 9501

0. 2311

0. 8913

0. 6068

0. 8913

0. 9501

0. 8913

x( 1: 3)

ans =

0. 9501

x( 3: end)

ans =

0. 6068

0. 4860

x( 3: - 1: 1)

ans =

0. 6068

0. 2311

x( f i nd( x>0. 5) )

ans =

0. 9501

0. 6068

x( [ 1 2 3 4 4 3 2 1] )

ans =

Col umns 1 t hr ough 7

0. 9501

Col umn 8

0. 9501

0. 2311

0. 6068

0. 4860

0. 6068

0. 2311

【例2.2.2- 2】子数组的赋值（A ssign）。

x( 3) = 0

x =

0. 9501

0. 2311

0. 4860

1. 0000

0. 8913

x( [ 1 4] ) =[ 1 1]

x =

1. 0000

2.3 二维数组的创建

2.3.1

直接输入法

【例2.3.1- 1】在MATLAB环境下，用下面三条指令创建二维数组C。

a=2. 7358; b=33/ 79;

C=[ 1, 2* a+i *b, b*sqr t ( a) ; si n( pi / 4) , a+5* b, 3. 5+i ]

C =

1. 0000

0. 7071

5. 4716 + 0. 4177i

4. 8244

0. 6909

3. 5000 + 1. 0000i

【例2.3.1- 2】复数数组的另一种输入方式。

M_r =[ 1, 2, 3; 4, 5, 6] , M_i =[ 11, 12, 13; 14, 15, 16]

CN=M_ r +i *M_i

M_r =

M_i =

CN =

1. 0000 +11. 0000i

4. 0000 +14. 0000i

2. 0000 +12. 0000i

5. 0000 +15. 0000i

3. 0000 +13. 0000i

6. 0000 +16. 0000i

2.3.2

利用M文件创建和保存数组

【例2.3.2- 1】创建和保存数组AM的 MyMatrix.m文件。

（1）

% MyMatrix.m

Creation and preservation of matrix AM

AM=[101,102,103,104,105,106,107,108,109;...

201,202,203,204,205,206,207,208,209;...

301,302,303,304,305,306,307,308,309];

（2）

（3）

2.4 二维数组元素的标识

2.4.1

2.4.2

2.4.3

“全下标”标识

“单下标”标识

“逻辑1”标识

⎡− 4 − 2 0 2 4⎤

【例2.4.3- 1】找出数组A= ⎢

⎥ 中所有绝对值大于3的元素。

⎣

− 3 −1 1 3 5

⎦

A=zer os( 2, 5) ;

A( : ) =- 4: 5

L=abs ( A) >3

i sl ogi cal ( L)

X=A( L)

A =

- 4

- 3

- 2

- 1

L =

ans =

X =

- 4

【例 2.4.3- 2】演示逻辑数组与一般双精度数值数组的关系和区别。（本例在例 2.4.3-1基础

上进行）。

（1）

Nu m=[ 1, 0, 0, 0, 1; 0, 0, 0, 0, 1] ;

N_ L=Num==L

c_ N=cl ass( Nu m)

c_ L=cl ass( L)

N_L =

c_N =

doubl e

c_L =

doubl e

（2）

i sl ogi cal ( Nu m)

Y =A( Nu m)

ans =

??? I ndex i nt o mat ri x i s negat i ve or zer o. See rel ease not es on changes

t o

l ogi cal i ndi ces.

2.5 二维数组的子数组寻访和赋值

【例2.5- 1】不同赋值方式示例。

A=zer os( 2, 4)

A =

A( : ) =1: 8

A =

s=[ 2 3 5] ;

A( s)

Sa =[ 10 20 30] '

A( s) =Sa

ans =

Sa =

A =

A( : , [ 2 3] ) =ones ( 2)

A =

2.6 执行数组运算的常用函数

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