MATLAB語言及應(yīng)用講義

第一章MATLAB入門

——Matlab基本知識介紹

1.MATLAB的目錄結(jié)構(gòu)

2.MATLAB的工作環(huán)境

3.MATLAB的通用命令

4.MATLAB的幫助系H

1.MATLAB的目錄結(jié)構(gòu)

文件夾描述

\binMATLAB系統(tǒng)中可執(zhí)行的相關(guān)文件

\demos或\examples示例程序

\extern外部程序接口工具

\help幫助系統(tǒng)

\javaJava支持程序

\notebook與word環(huán)境間的信息交互

\sys運行所需的工具和操作系統(tǒng)庫

\toolbox工具箱

\uninstall卸載程序

\work默認(rèn)的當(dāng)前目錄

\simulink動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析

license.txt軟件許可協(xié)議

2.MATLAB的工作環(huán)境

?指令窗口(CommandWindow)

?歷史指令窗口(CommandHistory)

?工作空間瀏覽器(WorkspaceBrowser)

?當(dāng)前目錄瀏覽器(CurrentDirectoryBrowser)

?內(nèi)存數(shù)組編輯器(ArrayEditor)

?M文件編輯/調(diào)試器(Editor/Debugger)

?交互界面分類目錄窗口(LauchPad)

?幫助導(dǎo)航/瀏覽器(HelpNavigator/Browser)

(1)指令窗口(CommandWindow)

>該窗口是運行各種MATLAB指令的

最主要窗口。在該窗口內(nèi)，可以鍵

入各種指令、函數(shù)、表達(dá)式，并顯

示除圖形外的運算結(jié)果。

>指令窗口可以獨立顯示：通過切換

按鈕□'或下拉菜單［View:Dock

CommandWindow］進(jìn)行獨立窗口和

嵌入窗口的切換。

>在指令窗口運行過的指令可以用以

鍵再次調(diào)出運行。

>“>>”為指令行提示符，提示其后語

句為輸入指令?！癮ns”為answer的英

文縮寫。

(2)歷史指令窗口(€：0111111111皿History)

＞歷史指令窗口記錄用戶在MATLAB指?JCouandHistory^叵]區(qū)]

令窗口輸入過的所有指令行。FileEditViewWebWindowHelp

8/04/039:31AM-%

＞歷史指令窗可以用于單行或多行指令rtwintgt-setup

的復(fù)制和運行、生成文件等。使用notebook-setup

M3

方法：選中單行（鼠標(biāo)左鍵）或多行指令8/04/039:45AM一%

(1300/13-1)/9

（Ctrl或Shift+鼠標(biāo)左鍵）,鼠標(biāo)右鍵激A二[1,2,34,5,6;789]

活菜單項，菜單項中包含有復(fù)制（Copya="thisisanexample"

a="thisisanexample"

）、運彳亍（EvaluateSelection）、和生成Mclc

文件（命令，以及刪除等(1300/13-1)/9

CreateMFile）A=[l,2,34,5,6:789]

指令Oa='thisisanexample"

%—8/04/032:44PM—%

＞歷史指令窗口也可以切換成獨立窗口A=[l,2,3;4,5,6;789]

和嵌入窗口，切換方法和指令窗口相

同。

實錄指令diary

>diary指令能產(chǎn)生“日志”。MATLAB會把diary指令后的所

有指令、計算結(jié)果、提示信息等保存為ASCII文件。文件存

放在當(dāng)前工作目錄下，可以用文本編輯器打開。

>例如：運行指令diaryMyDiary.txt。此后，指令窗口中的所

有操作內(nèi)容都記錄在內(nèi)存中。當(dāng)運行diaryoff指令后，所有

操作均記錄在當(dāng)前工作目錄下名為MyDiary.txt的文件中。

diary與歷史指令窗口的區(qū)別：

>歷史指令窗口只保存在指令窗口中運行過的指令行，以及日

期信息。

>diary指令則保存所有出現(xiàn)在指令窗口中的信息，包括指令行

、計算結(jié)果、出錯信息、幫助信息等等。

(3)工作空間瀏置禺(WorkspaceBrowser)

＞在工作空間瀏覽器中可以查

閱、保存、編輯內(nèi)存變量或

刪除內(nèi)存變量。

＞選中變量，單擊右鍵打開菜

單項。菜單中的open命令可

以在數(shù)組編輯器(Array

Editor)中打開變量。

＞graph命令可以選擇適當(dāng)繪圖

指令使變量可視化顯示。

(4)當(dāng)前目錄瀏猿IS(CurrentDirectoryBrowser)

＞點擊(CurrentDirectory)即可在前臺看到當(dāng)前目錄瀏覽器。

＞選中文件，鼠標(biāo)右鍵激活菜單項，可以完成打開或運行M文

件、裝載數(shù)據(jù)文件(MAT文件)等操作。

用戶目錄和當(dāng)前目錄的設(shè)■

＞MATLAB默認(rèn)當(dāng)前工作目錄為\work目錄。一般來說，我們

將這個目錄用作臨時工作目錄。

＞用戶最好創(chuàng)建自己的用戶目錄（例如創(chuàng)建文件夾c:\MyDir）來

存放自己創(chuàng)建的程序文件。

＞建立自己的用戶目錄后，需要修改當(dāng)前工作目錄為用戶目錄

,那么，MATLAB將會把所有相關(guān)的數(shù)據(jù)和文件都存放在同

一目錄下，方便用戶管理。修改當(dāng)前工作目錄的方法：

1）利用MATLAB桌面上的當(dāng)前工作目錄設(shè)定區(qū)進(jìn)行修改。

2）指令設(shè)置。cdc:\MyDir指令設(shè)置c:\MyDir為當(dāng)前工作目錄。

＞當(dāng)前工作目錄設(shè)置只在當(dāng)前MATLAB環(huán)境下有效，重新啟動

MATLAB,系統(tǒng)自動恢復(fù)默認(rèn)當(dāng)前工作目錄\work目錄，需要

再次進(jìn)行設(shè)置。

MATLAB搜索路徑

>MATLAB工作時根據(jù)MATLAB搜索路徑，依次從各目錄上搜

索所需調(diào)用的文件、函數(shù)、數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶有多個目錄需要同

時與MATLAB交換信息時，必須將這些目錄添加到MATLAB

搜索路徑上，使得這些目錄中的文件可以被調(diào)用。其中用來

存放運行中的文件和數(shù)據(jù)的目錄必須設(shè)置成當(dāng)前工作目錄。

>菜單項［File:SetPath］或pathtool指令可以調(diào)出搜索路徑設(shè)置

對話框，用戶可添加自己經(jīng)常用到的目錄到搜索路徑。如果

是希望永久修改搜索路徑，應(yīng)在修改結(jié)束后，選擇save。

>如果用戶需要在程序體中添加搜索路徑，可利用指令：

1)path(path,,c:\MyDir,)：將c:\MyDir添加到搜索路徑尾端。

2)path。c:\MyDir\path)：將c:\MyDir添加到搜索路徑首端。

>path指令只在當(dāng)前MATLAB環(huán)境下有效，重新啟動MATLAB

,需要重新設(shè)置。

(5)內(nèi)存數(shù)組編輯器(ArrayEditor)

＞利用內(nèi)存數(shù)組編輯器可以輸入數(shù)組。

＞首先，在指令窗口創(chuàng)建新變量。然后，在工作空間瀏覽器中

雙擊該變量，在數(shù)組編輯器(ArrayEditor)中打開變量。在

Numericformat中選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)類型，在size中輸入行列數(shù)

,即可得到一個大規(guī)模數(shù)組。修改數(shù)組元素值，直到得到所

需數(shù)組。

?)M文件絹藕/調(diào)試器(Editor/Debugger)

＞對于簡單的或一次性的問題，可以通過在指令窗口直接輸入

一組指令行去求解。

＞當(dāng)所需指令較多或需要重復(fù)使用一段指令時，就要用到M腳

本編程。

＞MATLAB下拉菜單項［File:New:M-File］可以新建一個M文件

,而［File:Open］可以打開一個M文件。打開的M文件編輯器

如下圖所示。菜單項［Debug］和［Breakpoints］可以完成調(diào)試

功能。

⑺交互界面分類目錄窗口

＞可以通過菜單項［View:Launch-JLaunchPadH回囚

FileEditViewWebWindowHelp

Pad］打開。心MATLAB

IImportWizard

＞該窗口以可展開的樹狀結(jié)構(gòu)顯^Profiler

示提供的所有交互界GUIDE(GUIBuilder)

MATLABHelp

面，包括：幫助界面、演示界-?.?Demos

MATLABCentral(Web)

面、各種應(yīng)用交互界面。通過ProductPage(Web)

+④MATLABCOMBuilder

雙擊樹狀結(jié)構(gòu)上的分類圖標(biāo)，+心MATLABCompiler

即可得到相應(yīng)的交互界面。*4^MATLABExcelBuilder

MATLABReportGenerator

MATLABRuntimeServer

Help

ProductPage(Web)

Toolboxes

Wr…，??

<

4

(8)幫助導(dǎo)航微(HelpNavigator/Browser)

ijHelpE0?

FileEditViewGoWebWindowHelp

HelpNavigator

?。昌Findinpage:

Productfilter?@AllOSelecteds

MATUXBAddtoFavorites

ContentsindexSearchDemosFavorites

BeginHere

NotesforRelease13

幫助導(dǎo)航器

(HelpNavigator)

-—J

-?ProgrammingandDataTypes

-^Graphics

?

-3-DVisualization?Examples-majorexamplesintheMATLABdocumentation.

?

-CreatingGraphicalUserInterfaces?ReleaseNotes-summaryofnewfeatures,bugfixes,upgradeissues,

?

-Functions-ByCategoryetc.

-?

?Functions-AlphabeticalList

1-

-^HandleGraphicsPropertyBrowser■FindingFunctionsandProperties

斗

7■FytRmalIntRrfacRA/API

<

打開幫助導(dǎo)航/瀏覽器的方法：

?1）MATLAB窗口上的？按鈕。

?2）在命令窗口輸入helpdesk或helpbrowser,

回車。

?3）下拉菜單［View:help］或［Help:MATLAB

help］o

16

3.MATLAB的通用命令

通用命令是MATLAB中經(jīng)常使用的一組

命令，這些命令可以用來管理目錄、函數(shù)、

變量、工作空間、文件和窗口等。

(1)常用命令

⑵輸入內(nèi)容的編輯

(3)標(biāo)點

(4)搜索路徑與擴展

(1)常用命令

常用命令的功能

命令說明命令說明

cd顯ZF或改變當(dāng)前工作目錄load加載指定文件的變量

dir顯示當(dāng)前目錄或指定目錄下的文件save保存內(nèi)存變量到指定文件

home將光標(biāo)移至命令窗口的最左上角■i調(diào)用DOS命令

清除工作窗口的所有顯示內(nèi)容,

rcicexit退出MATLAB

elf清除圖形窗口quit退出MATLAB

1clear清除內(nèi)存斐量Jpack收集內(nèi)存碎片

type顯示文件內(nèi)容hold圖形保持開關(guān)

echo工作窗信息顯示開關(guān)path顯示搜索目錄

disp顯ZF變堇或義子內(nèi)容diary日志文件命令

(2)輸入內(nèi)容的編輯

在命令窗口中，MATLAB提供了控制光標(biāo)位置和進(jìn)行

簡單編輯的鍵盤按鍵，部分常用的鍵盤按鍵及其功能如下

鍵盤按鍵說明鍵盤按鍵說明

TCtrl+p,調(diào)用上一行homeCtrl+a,光標(biāo)置于當(dāng)前行開頭

Ctrl+n,調(diào)用下一行endCtrl+e,光標(biāo)置于當(dāng)刖仃末尾

一Ctrl+b,光標(biāo)左移一個字符escCtrl+Uj清除當(dāng)前輸入行

TCtri+f,光標(biāo)右移一個字符delCtri+dj珊除光標(biāo)處的字符

Ctrl+一Ctrl+1,光標(biāo)左移一個單詞backspaceCtri+h,刪除光標(biāo)前的字符

Ctrl+TCtrl+乙光標(biāo)右移一個單詞Alt*-backspace恢復(fù)上一次刪除

(3)標(biāo)點

空格用于輸入變量之間的分隔符以及數(shù)組行元素之間的分隔符。

用于要顯示計算結(jié)果的指令之間的分隔符；用于輸入變量之間的

逗號

分隔符；用于數(shù)組行元素之間的分隔符。

點號*用于數(shù)值中的小數(shù)點。

用于不顯示計算結(jié)果指令行的結(jié)尾；用于不顯示計算結(jié)果指令之

分號*

間的分隔符；用于數(shù)組的行間的分隔符。

用于生成一維數(shù)值數(shù)組，表示一維數(shù)組的全部元素或多維數(shù)組的

*

冒號?

某一維的全部元素。

百分號%用于注釋的前面，在它后面的命令不需要執(zhí)行。

單引號6，用于括住字符串。

用于引用數(shù)組元素；用于函數(shù)輸入變量列表；用于確定算術(shù)運算

圓括號()

的先后次序。

方括號[]用于構(gòu)成向量和矩陣；用于函數(shù)輸出列表。

花括號()用于構(gòu)成元胞數(shù)組。

下劃線-用于一個變量、函數(shù)或文件名中的連字符。

續(xù)行號???用于把后面的行與該行連接以構(gòu)成一個較長的命令。

用于放在函數(shù)名前形成函數(shù)句柄；用于放在目錄名前形成用戶對

“At”號@

象類目錄。

MatIab冒號的用法總結(jié):

1)a:b表示[a,a+l,b]

?A=l:5

A=12345

2)如果b-a不是整數(shù)的話，則向量的最后一位數(shù)是n+a,fin=fix(b-a)

?A=1.2:4.9

A=1.20002.20003.20004.2000

3)如果a>b則會出現(xiàn)空值

?A=5:l

A=Emptymatrix:l-by-0

此時A是空矩陣

4)a:c:b表示[a,a+c,,a+n*c],M4|n=fix((b-a)/c)

?A=l:3:ll

A=14710

5)A(:)表示以一列的方式顯示A中所有元素

?A=[l23;456]

A=123

456

?A(:)

ans=1

4

2

5

3

6

6)b=A(i,:)表示把矩陣A的第i行存入b

?b=A(l,:)

b=123

7)b=A(:,j)表示把矩陣A的第j列存入b

?b=A(:,1)

b=1

4

8)b=A(J:K)表示把矩陣A中次4),人。+1),???八(2]這些元素存入6中

?b=A(3:5)

b=

253

9)b=A(:,c:d)表示把矩陣A的第c到第d列存入b中，當(dāng)然c,d大于A的列數(shù)

則出錯(b=A(c:d,:)表示取行)

?A=[l23;456;789]

A=

123

456

789

?b=A(:,2:3)

b=

23

56

89

10)a(:,:,x)產(chǎn)生三維矩陣的第x頁

(4)搜索路徑與擴展

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。

?查看MATLAB的搜索路徑

選擇MATLAB主窗口中的【File]|