MATLAB语言介绍.doc

一 MATLAB概述
1、1 MATLAB就是21世纪得科学计算软件
在科学研究与工程应用等领域中会涉及到大量得科学计算问题,自从计算机出现以来,人们就一直在使用计算机这个有力得工具帮助解决科学计算问题,并由此发明了许多用于科学计算得程序语言,如BASIC、FORTRAN、C等等。随着时代得变化、随着计算机得普及与快速发展,计算机程序语言在不断地变化发展、在不断地推陈出新。在当今时代,什么程序语言就是最流行得科学计算语言呢？答案就是——MATLAB语言。MATLAB之所以能够成为最好得与最流行得科学计算语言,就是因为它具有强大得科学计算及数据处理能力与出色得图形处理功能等特点。

1、1、1 MATLAB具有强大得科学计算及数据处理能力
MATLAB拥有600多个工程中要用到得数学运算函数,可以方便地实现用户所需得各种计算功能。函数中所使用得算法都就是科研与工程计算中得最新研究成果,而且经过了各种优化及容错处理,因此使用起来稳定性与可靠性非常高,在通常情况下,可以用它来代替底层编程语言,如C与C++等。在计算要求相同得情况下,使用MATLAB得编程工作量会大大减少。MATLAB函数所能解决得问题包括矩阵运算、多维数组操作(阵列运算)、复数得各种运算、三角函数与其她初等数学函数运算、非线性方程求根、线性方程组得求解、微分方程及偏微分方程组得求解、符号运算、傅立叶变换与数据得统计分析、工程中得优化问题、稀疏矩阵运算、建模与动态仿真等等。
1、1、2 MATLAB具有出色得图形处理功能
在科学计算中,往往需要用各种图形把数值计算得结果形象地表现出来,以帮助人们更好地理解、认识与发现其中得科学规律。MATLAB不仅提供数值计算功能与符号运算功能,而且自诞生之日起就具有方便得数据可视化功能,使计算结果得可视化要求得到充分满足。MATLAB在二维曲线与三维曲面得绘制与处理等方面得功能比一般数据可视化软件更加完善,在一些其她软件所没有得功能(例如图形得光照处理、色度处理以及四维数据得表现等)方面也表现得非常出色。在MATLAB 6、x中有一个对图形对象属性进行设置得图形属性编辑界面,该界面比 MATLAB 5、x中得界面功能更为全面,操作也更为方便。MATLAB 6、x对图形得输出也做了适当得改进,提供了更为丰富得属性设置,以提高图形输出得效果。对一些特殊得可视化要求,例如图形动画等,MATLAB也有相应得功能函数,保证了用户不同层次得要求。另外,新版本得MATLAB还着重在图形用户界面(GUI)得制作上做了很大得改善,对这方面有特殊要求得用户也可以得到满足。
MATLAB将数值计算功能、符号运算功能与图形处理功能高度地集成在一起,在数值计算、符号运算与图形处理上做到了无缝得衔接,极大地方便了用户,这就是它在科学计算中能得到广泛应用得重要原因之一
1、1、3 MATLAB程序语言简单易用
早期用于科学计算得计算机语言,由于计算机内存容量与运算速度得限制等原因,常常要定义常量、变量、向量与矩阵等得不同得数据类型,结果导致编程过于复杂化。与这些语言不一样,MATLAB语言对她们进行了高度抽象,实现了数据类型得高度统一,即常量、变量、向量与矩阵等都具有相同得数据类型。MATLAB语言认为所有得数据都就是一个对象类,都具有相同得属性。因此,用户不需要事先分别定义常量、变量、向量与矩阵等得数据类型就可以直接使用她们(当然MATLAB得这种设计思想就是以高性能计算机得出现与普及作为前提条件得),编程得到了很大简化。例如,在MATLAB中,基本得计算单元用复双精度矩阵来表示,其大小就是n行m列,矩阵各数据元素存放在两个双精度向量中,一个存放实部数据(指针pr指向它),另一个存放虚部数据(指针pi指向它)。如果就是实数,则复双精度矩阵中pi为空。复数或实数则可以理解为1×1得矩阵。
MATLAB语言就是一种“数学形式得语言”,它得操作与功能函数指令就就是用平时计算机与数学书上得英文单词与符号来表达得,比BASIC、FORTRAN与C等语言更接近于人们书写得数学计算公式、更接近于人们进行科学计算得思维方式,用MATLAB语言编写程序犹如在演算纸上排列公式与求解问题,故有人称MATLAB编程语言为“演算纸”式科学算法语言。因此,MATLAB语言简单自然,学习与使用更容易。
MATLAB程序文件就是一个纯文本文件,扩展名为、m,用任何字处理软件都可以对它进行编辑。MATLAB本身就像一个解释系统,对其中得函数程序得执行以一种解释执行得方式进行,程序不必经过编译就可以直接运行,而且能够及时报告出现得错误,进行出错原因分析。因此,程序调试容易、编程效率高。
MATLAB得用户界面精致,接近Windows得标准界面,人机交互性强,操作简单。新版本得MATLAB提供了完整得联机查询、帮助系统,极大地方便了用户得使用。例如,在开发环境中,MATLAB 6、x提供了强大得帮助功能,几乎所有得帮助都能以在线帮助得形式出现,同时也提供了一种全新得帮助浏览器,更加方便用户获得所需要得信息。与MATLAB 5、x相比,MATLAB 6、x改进了原有得系统结构,将各种对MATLAB应用提供支持得系统集成为全新得MATLAB开发环境,其中最为明显得就就是,集各种对MATLAB文件、数据变量进行操作得工具以及MATLAB自身得辅助工具为一体得MATLAB桌面系统。该桌面系统就就是用户对MATLAB操作得面板。从开始应用MATLAB到退出MATLAB,几乎所有具体得操作都将在桌面系统内完成。
1、1、4 MATLAB功能强大
MATLAB为许多专业领域开发了功能强大得模块集或工具箱(一般都就是由这些领域得专家们开发得),用户可以直接使用这些工具箱而不需要自己编写代码。目前,MATLAB已经把工具箱延伸到了科学研究与工程应用得诸多领域,诸如概率统计、NAG与偏微分方程求解、样条拟合、优化算法、模糊逻辑、工程规划、模型预测、模型处理、神经网络、数据采集、交流通信、DSP与通讯、数字信号处理、小波分析、光谱分析、图像处理、系统辨识、控制系统设计、非线性控制设计、鲁棒控制、QFT控制设计、LMI控制、实时工作、数据库接口、金融分析、金融管理、地图工具、嵌入式系统开发、实时快速原型及半物理仿真、定点仿真、电力系统仿真等等,都在工具箱(Toolbox)家族中有了自己得一席之地。
在模型化与系统级仿真方面,MATLAB开发了分支产品Simulink,主要用来实现对工程问题得模型化与动态仿真。Simulink体现了模块化设计与系统级仿真得具体思想,使得建模仿真如同搭积木一样简单。Simulink对仿真得实现可以应用于动力系统、信号控制、通信设计、金融财会及生物医学等各个领域得研究中。
MATLAB留有与其它实用得程序接口。MATLAB可以方便地与FORTRAN,C等语言接口,以充分利用各种资源。用户只需将已有得EXE文件转换成MEX文件,就可以方便地调用有关程序与子程序。新版本得MATLAB可以利用MATLAB编译器与C／C++数学库与图形库,将自己得 MATLAB程序自动转换为独立于MATLAB运行得C与C++代码MATLAB还与符号运算最为强大得工具软件Maple有很好得接口,这也大大扩充了MATLAB得符号运算功能。此外,在MATLAB 6、x中增加了与Java得接口,并为实现两者得数据交换提供了相应得函数库。
1、1、5 MATLAB开放性强
MATLAB强大得功能与其开放性设计思想就是分不开得,正就是这种开放性设计思想,增强了MATLAB强大得生命力。
MATLAB对函数程序得执行就是以一种解释得方式进行得,MATLAB完全成了一个开放得系统,用户可以方便地瞧到函数得源程序,也可以方便地开发自己得程序,甚至创建自己得“库”。
在工具箱方面,该公司本身就推出了30多个应用工具箱,而世界上超过200家公司开发出与MATLAB兼容得第三方产品,这些产品向用户提供更多得工具箱、模块集、与其她商业产品得接口等。
MATLAB就是一个开放得环境。全世界各地,特别就是许多大学都建立了MATLAB学习研究小组,她们也通过互联网交流学习心得与经验,MathWorks公司特别鼓励这种交流,以丰富与扩展MATLAB得使用范围。目前,MATLAB 7、0版本已经面世,其功能与使用便捷程度又有了很大提高。MATLAB得相关书籍超过涉及19种不同文字600种。
由于MATLAB具有以上其她计算语言无法比拟得优势,在美国及其她发达国家得理工科院校里,MATLAB已经成为了一门必修得课程,就是攻读学位得大学生、硕士生与博士生必须掌握得基本工具。在科研院所、大型公司或企业得工程计算部门,MATLAB也就是最为普遍得计算工具之一。由此可见,MATLAB就就是21世纪真正得科学计算语言。
1、2 MATLAB软件得发展历史
MATLAB就是由MATrix与LABoratory两个词得前三个字母组合而成得,含义就是矩阵实验室。它就是MathWorks公司于1984年推出得一套高性能得数值计算与数据可视化数学软件。
20世纪70年代,Cleve Moler与她得同事在美国国家自然科学基金得资助下研发了调用LINPACK与EISPACK得FORTRAN子程序库,这两个程序库就是用于解线性方程与矩阵特征值问题得,代表着当时矩阵计算软件得最高水平。后来Cleve Moler在新墨西哥大学给学生开线性代数课程时,用业余时间为学生编写使用方便得LINPACK与EISPACK得接口程序,并给这个接口程序取名为MATLAB。Cleve Moler先后到多所大学讲学,MATLAB逐渐为人们所接受并成为应用数学界得术语。
当Cleve Moler 1983年到斯坦福大学访问时,工程师John Little就意识到MATLAB将会在工程计算领域里大有作为,于就是她与Moler及Steve Bangert等人一起合作开发了第二代专业版MATLAB。从这一代开始,MATLAB得核心就采用C语言编写,并且MATLAB除了具有数值计算得功能以外,还具备了数据可视化得功能。
1984年,Mathworks公司成立,把MATLAB推向了市场,并继续MATLAB得研制与开发。1993年,MATLAB得第一个Windows版本问世,同年,支持Windows 3、x得MATLAB 4、0版本推出。4、0版本做了很大得改进,如增加了Simulink,Control, Neural Network,Optimization,Signal Processing,Spline,State-space Identification,Robust Control,Mu-analysis and synthesis等工具箱。1993年11月,Mathworks公司又推出了MATLAB 4、1版本,首次开发了Symbolic Math符号运算工具箱,其升级版本MATLAB 4、2c在用户中得到广泛得应用。
1997年,MATLAB 5、0版本问世了。相对于MATLAB 4、x版本,它就是真正得32位运算,功能强大,数值计算加快,图形表现有效,编程简洁直观,用户界面十分友好。
2000年下半年,Mathworks公司推出了MATLAB 6、0(R12)得试用版,2001年初推出了正式版。2002年7月又推出了她们得最新产品MATLAB 6、5(R13),Simulink升级到5、0版本。MATLAB 6、5提供了JIT程序执行加速器,大大提高了程序得执行速度。
本教程主要以MATLAB 6、5为蓝本,简明介绍MATLAB语言得数值计算功能、绘图功能与在数值计算方法中得应用等内容。
1、3 MATLAB软件得组成
MATLAB软件就是一个大家庭,有许多成员,包括应用程序开发工具、工具箱(Toolbox)、数据存取工具、模块集、状态流图、代码生成工具、学生产品等。
应用程序开发工具包括MATLAB编译器、C/C＋＋数学库、MATLAB运行服务器、MATLAB Web服务器,这些工具可以建立与发布独立于MATLAB环境得应用程序(需要编译)。
工具箱实际上就是一些高度优化并且就是面向专门应用领域得一系列MATLAB函数(称为M文件)得集合,它可用来求解各类学科得问题。仅随软件提供得工具箱可支持得领域就有信号处理、图像处理、控制系统设计、最优化、金融工程、符号数学、神经网络、系统辩识等等。工具箱得最大得特点就是它得开放性,几乎所有函数都就是用MATLAB语言写成得(只有少数工具箱得某些函数就是使用C语言写成得动态库函数),因而可以直接阅读与加以改写,用户也可以自行开发适合特定领域得工具箱。
数据存取工具提供了从外部数据源获取数据得简易途径,这些数据源包括外部硬件与外部数据库(与JDBC、ODBC兼容)。为了方便数据得读取,MATLAB 6、x提供了数据编辑器,以完成从MATLAB外部便捷地读取数据得功能;通过该编辑器可以实现多种数据类型得转换。
模块集就是面向应用领域得模块(Simulink得基本单位)得集合,这些模块可以直接用于Simulink模型中,在命令窗口(matlab mand window)键入“simulink”,就出现(SIMULINK) 窗口,以往十分困难得系统仿真问题,用SIMULINK只需拖动鼠标即可轻而易举地解决问题。状态流图就是一个专门针对事件驱动系统建模与设计得图形化得模拟环境。代码生成工具可以从Simulink模型或状态流图中产生可定制得C与Ada代码,以便实现快速原型与硬件在线模拟。
学生产品就是专门针对美国与加拿大地区得学生而发布得MATLAB得简易与廉价版本。
1、4 MATLAB软件得安装
1、4、1 运行MATLAB得基本要求
1、 MATLAB 6、5对硬件得要求
·CPU 奔腾、奔腾Pro、奔腾二、三或四代、AMD Athlon或者更高;
·光驱 至少为24速光驱;
·内存 至少128MB,推荐256MB以上;
·硬盘 至少预留260MB得硬盘空间(根据需要安装得东西所定);
·显卡 256色以上。
2、 MATLAB 6、5对软件得要求
· Microsoft Windows Me／98／NT／2000／XP;
· Microsoft Word 97／2000／XP,用以使用MATLAB Notebook;
· paq Visual Fortran 5、0,Microsoft VC／C++5、0,Borland C／C++5、0,
Borland C++;
· Builder version 3、0或更高版本,用以实现API;
· Adobe Acrobat Reader,用以阅读MATLAB得PDF帮助信息。
可见,MATLAB 6、5对内存得要求加大,并且不再支持Windows 95系统,不再支持Office95。根据Mathworks公司得报告,在即将发行得新版本得产品中将不再支持Windows 98系统。读者可以根据自己得需求来合理选择需要安装得版本。
1、4、2 安装MATLAB
将MATLAB 6、5得安装盘放入光驱,系统会自动搜索到autorun文件并进入安装界面。安装步骤十分简便,按提示进行操作就可以了。当用户填写注册信息及接受使用协议后,将进入MATLAB得选择安装界面,如图1、1所示。用户可以根据使用得要求有选择地安装各组件与安装目录。
完全安装MATLAB 6、5需要1、5GB以上得硬盘空间,对一般得计算机用户来说,许多工具箱软件包可能在相当长得时间内根本用不到,因此选择安装就显得很重要。表1、1列出了供选择得各个选项得具体解释。对于初学者,安装表中粗体内容即可,大约需要250MB得硬盘空间。对于硬盘很大得用户,最好需要什么才安装什么,并不就是安装得越多越好。

图1、1
选好需要安装得组件与安装目录后就可以进行安装了。在安装之后再重新启动计算机,安装时所做得一些设置,如搜索路径设置等才会生效。
表1、1 可以选择安装得项目
组件选项
功能解释
组件选项
功能解释
MATLAB
MATLAB主程序
Financial Toolbox
金融财政工具箱
Simulink
动态仿真
Fixed-Point Blockset
定点模块集
CDMA Reference Blockset
CDMA参考模块集
Fuzzy Logic Toolbox
模糊逻辑工具箱
munications Blockset
通信模块集
GARCH Toolbox
GARCH工具箱
munications Toolbox
通信工具箱
Image Processing Toolbox
图像处理工具箱
Control System Toolbox
控制系统工具箱
Instrument Control Toolbox
器材控制工具箱
DSP Blockset
数字信号模块集
LMI Control Toolbox
LMI控制工具箱
Data Acquismon Toolbox
数据采集工具箱
MATLAB C／C++ Graphics Library
MATLAB C／C++图形库
Database Toolbox
数据库工具箱
MATLAB C／C++ Math Library
MATLAB C／C++数学计算库
Datafeed Tookbox
数据流入工具箱
MATLAB piler
MATLAB编译器
Dials and Gauges Blockset
刻度标尺模块集
MATLAB Report Generator
MATLAB报告生成器
Excel Link
外链接
Mapping Toolbox
制图工具箱
Filter Design Toolbox
滤波器设计工具箱
Model Predictive Control Toolbox
模型预测控制工具箱
Financial Derivatives Toolbox
金融系统工具箱
Motorola DSP Developer's Kit
摩托罗拉数字信号处理开发工具包
Financial Time SeriesToolbox
金融时间系列工具箱
Mu-Analysis and Synthesis Toolbox
Mu分析与合成工具箱
Neural Network Toolbox
神经网络工具箱
Signal Processing Toolbox
信号处理工具箱
Nonlinear Control Design Blockset
非线性设计模块集
Simulink Report Generator
Simulink报表生成器
Optimization Toolbox
最优化工具箱
Spline Toolbox
样条工具箱
Partial Dfferential Equation Toolbox
偏微分方程工具箱
Stateflow
状态流工具箱
Power System Blockset
动力系统模块集
Stateflow Coder
状态流编码器
Real-Time Workshop
实时工作间
Statistics Toolbox
统计工具箱
Real-Time Workshop Ada Coder
实时工作问Ada编码器
Symbolic Math Toolbox
符号运算工具箱
Real-Time Workshop Embedded Coder
实时工作间内置编码器
System Identification Toolbox
系统识别工具箱
Requirements Management Interface
需求管理界面
Wavelet Toolbox
小波工具箱
Robust Control Toolbox
鲁棒控制工具箱
xPC Target
xPC对象
SB2SLconverts models to Simulink)
模型转换成Simulink工具
xPC Target Embedded Option
xPC对象内置属性
此外,MathWorks公司还提供了从网上进行下载安装得MATLAB6、5学生版得免费软件,免费使用期就是一个月。下载网址就是:。
1、5 MATLAB得基本操作
1、5、1 MATLAB得桌面平台
双击系统桌面得MATLAB图标,启动MATLAB,也可以在开始菜单得程序选项中选择MATLAB快捷方式,还可以在MATLAB得安装路径得bin子目录中双击可执行文件matlab、exe。初次启动MATLAB后,将进入MATLAB默认设置得桌面平台,如图1、2所示。
图1、2
默认情况下得桌面平台包括5个窗口,分别就是MATLAB主窗口、命令窗口、历史窗口、当前目录窗口与工作空间窗口。下面分别对各窗口做简单介绍。
1.MATLAB主窗口
MATLAB 6、5得主窗口包含其她得几个窗口。主窗口不能进行任何计算任务得操作,只用来进行一些整体得环境参数得设置。它主要包括6个下拉菜单与10个按钮控件。
10个按钮控件得功能如下:
新建或打开一个MATLAB文件;
剪切、复制或粘贴已选中得对象;
撤销或恢复上一次操作;
打开Simulink主窗口;
打开MATLAB得帮助系统;
6个下拉菜单分别就是【File】、【Edit】、【View】、【Web】、【Window】与【Help】。这里只简单介绍与基本操作有关得内容。
单击【File】下拉菜单,点击【Set Path】,会弹出图1、3所示得对话窗口,点击【Add Folder】,浏览文件夹,找到需要运行程序所在得文件夹位置,按【确定】后窗口中就会新添一条用户设置得路径,按【Save】与【Close】,退出对话窗口,以后只要在命令窗口中键入该路径下得MATLAB应用程序,就可以正常运行,不会出现找不到路径得错误了。这就是因为MATLAB得一切操作都就是在它得搜索路径(包括当前路径)中进行得,如果调用得函数在搜索路径之外,MATLAB则认为此函数并不存在。因此,必须把应用程序所在得目录扩展成MATLAB得搜索路径。
单击【File】下拉菜单,点击【Preferences】,会弹出图1、4所示得对话窗口,可以对各窗口得字体、字号、字符颜色、数据显示格式、图形复制等很多属性进行设置。这里不进行详细介绍。

图1、3 图1、4
单击【File】下拉菜单,点击【New】,再点击【M-file】,会弹出文本编辑窗口,用户可以编写自己得MATLAB应用程序(M文件与M函数)。
单击【Edit】下拉菜单,点击【Clear mand Window】,可以清除命令窗口中得所有内容,窗口中只剩下命令提示符“>>”。
单击【View】下拉菜单,点击【Desktop Layout】,再点击【Default】,MATLAB就恢复默认得桌面平台设置。
2.命令窗口
在MATLAB得命令窗口中,“>>”为运算提示符,表示MATLAB正处在准备状态,接受用户得输入指令。当在提示符后输入MATLAB通用命令、MATLAB函数(M函数)、MATLAB应用程序(M文件)与一段MATLAB表达式等,按【Enter】键后,MATLAB将进行系统管理工作以及进行数值计算、给出计算结果,如果指令集中调用了MATLAB绘图命令,将会弹出图形窗口,显示计算结果得数学图形。指令完成之后,MATLAB再次进入准备状态。
在MATLAB得基本函数库(表1、2)中,有MATLAB通用命令与许多其她得MATLAB函数。如果用户一旦发现某个指令不知如何使用时,可以用help命令将该指令紧跟于后,系统便会告诉该指令得意义与使用方法。例如:
>> help sin
SIN Sine、
SIN(X) is the sine of the elements of X、
表1、2 MATLAB基本函数库
库 内 容
库 名
库 内 容
库 名
数据分析函数库
datafun
矩阵线性代数库
matfun
动态数据交换库
dde
运算符与特殊字符库
ops
初等数学函数库
elfun
二维图形库
graph2d
基本矩阵库
elmat
特殊图形函数库
specgraph
时间日期函数库
timefun
三维图形库
graph3d
非线性数值方法库
funfun
多项式与插值函数库
polyfun
通用命令库
general
稀疏矩阵函数库
sparfun
数据类型库
datatypes
特殊数学函数库
specfun
通用图形函数库
graphics
字符串函数库
strfun
低层输入/出函数库
iofun
用户界面工具库
Guitools
语言结构函数库
lang
MATLAB演示库
demos
又例如,在MATLAB下进行基本数学运算,只需将运算式直接打入提示号之后,并键入【Enter】键即可。
>> (10*19+2/4-34)/2*3 (Enter)
ans
= 234、7500
MATLAB会将运算结果直接存入一变量ans,代表MATLAB运算后得答案,并在屏幕上显示其数值。
MATLAB可以将计算结果以不同得精确度得数字格式显示,单击主窗口得菜单【File】,点击【Preferences】,弹出窗口后,再点击mand Window,在Numerical Format下拉选项框中,选中“format short”,这就就是系统默认得数据格式。
如果在上例中数学运算式得结尾加上“;”,则计算结果不会显示在命令窗口上,要得知计算值只须键入表示这一数学运算式得变量名即可。例如:
>> a=(10*19+2/4-34)/2*3; (Enter)
a＝
234、7500
3.命令历史窗口
在默认设置下,历史窗口中会保留自安装起所有命令得历史记录,并标明使用时间,这方便了使用者得查询。双击某一行命令,即在命令窗口中执行该行命令。
4.当前目录窗口
在当前目录窗口中可显示或改变当前目录,还可以显示当前目录下得文件并提供搜索功能。在此窗口中,显示并改变当前目录得控件,与主窗口中得路径显示控件完全相同。
设置当前路径。
5.工作空间窗口
工作空间窗口就是MATLAB得重要组成部分。在工作空间窗口中将显示目前内存中所有得MATLAB变量得变量名、数据结构、字节数以及类型,不同得变量类型分别对应不同得变量名图标。
工作空间窗口得工具栏由5个部分组成,她们就是4个按钮控件与1个下拉菜单。
保存工作空间中得所有数据;
打开已保存得MATLAB数据文件;
打开所选数据得矩阵编辑器;
删除所选数据;

MATLAB在执行M文件时,将把该M文件得数据保存到其对应得工作空间中。为了区别,命令窗口得工作空间(也包括全局变量得工作空间)被标记为基本工作空间(Base)。因此,此控件用于调试M文件时实现不同工作空间之间得切换。
1、5、2 MATLAB得使用技巧
1、 MATLAB得通用命令
使用MATLAB之前,应该熟悉一些常用得MATLAB通用命令,通用命令用于对MATLAB系统得管理。表1、3给出了MATLAB通用命令库中得部分命令。
表1、3 通用命令表
命 令
命令说明
命 令
命令说明
cd
显示或改变工作目录
hold

图形保持开关
dir
显示目录下文件
disp
显示变量或文字内容
type
显示文件内容
path
显示搜索目录
clear
清理内存变量
save
保存内存变量到指定文件
clf
清除图形窗口
load
加载指定文件中得变量
pack
收集内存碎片,扩大内存空间
diary
日志文件命令
clc
清除工作窗
quit/exit
退出MATLAB
echo
工作窗信息显示开关
!
调用操作系统命令
help
在线帮助
dos
执行dos命令

helpwin
在线帮助窗口
unix
执行unix命令
helpdesk
在线帮助工作台
what
显示指定得matlab文件
lookfor
在HELP里搜索关键字
which
定位函数或文件
demo
运行演示程序
path
获取或设置搜索路径
readme
显示Readme文件
ver
版本信息
who
显示当前变量
pwd
显示当前得工作目录
whos
显示当前变量得详细信息
puter
显示计算机类型
例如,当要暂时离开MATLAB,去执行操作系统(例如Dos)得指令而后还要再进入MATLAB时,则可以利用惊叹号“！”加上想要执行得操作系统得指令,如!dir等。
又例如,要结束MATLAB得运行,可以采用下列三种方法之一:
键入quit命令;
键入exit命令;
直接关闭MATLAB得命令窗口(mand window)。
2、 一些常用操作技巧
在MATLAB得使用过程中,通过使用常用键盘按键技巧可以使命令窗口得行操作变得简单容易。
表1、4 常用操作键
键盘按键
说 明
键盘按键
说 明
↑
Ctrl+p,调用上一行
home
Ctrl+a,光标置于当前行开头
↓
Ctrl+n,调用下一行
end
Ctrl+e,光标置于当前行末尾
←
Ctrl+b,光标左移一个字符
esc
Ctrl+u,清除当前输入行
→
Ctrl+f,光标右移一个字符
del
Ctrl+d,删除光标处得字符
Ctrl+←
Ctrl+l,光标左移一个单词
backspace
Ctrl+h,删除光标前得字符
Ctrl+→
Ctrl+r,光标右移一个单词
Alt+backspace
恢复上一次删除
例如,MATLAB利用了↑↓二个游标键,可以将所用过得指令叫回来重复使用。按下↑则前一次指令重新出现,之后再按Enter键,即再执行前一次得指令。而↓键得功用则就是往后执行指令。其它在键盘上得几个键,如→、←、Delete、Insert,其功能则显而易见,无须多加说明。
另外,Ctrl-C(即同时按Ctrl及C两个键)可以用来中止执行中得MATLAB程序。
3、 标点
在MATLAB语言中,一些标点(表1、5)被赋予特殊得意义或代表一定得运算,她们被MATLAB变量与语句所应用,例如“:”与“,”在矩阵与语句中有不同得含义。
表1、5 运算符与特殊字符库
标 点
定 义
标 点
定 义
:
冒号,具有多种应用功能
、
小数点,小数点及域访问符等
;
分号,区分行及取消运行显示等
…
续行符
,
逗号,区分列及函数参数分隔符等
%
百分号,注释标记
( )
括号,指定运算过程中得先后次序等
!
惊叹号,调用操作系统运算
[ ]
方括号,矩阵定义得标志等
=
等号,赋值标记
{ }
大括号,用于构成单元数组等
'
单引号,字符串得标示符等
1、5、3 MATLAB得帮助系统
MATLAB得帮助系统大致可分为联机帮助系统、命令窗口查询帮助系统与联机演示系统三大类,用户在学习MATLAB得过程中,理解、掌握与熟练运用这些帮助就是非常重要得。下面主要对命令窗口查询帮助系统进行介绍。
命令窗口查询帮助主要可以分为help系列、lookfor命令与其她常用帮助命令。
1.help系列
help系列得帮助命令有help,help+函数(类)名,helpwin及helpdesk,其中后两者就是用来调用联机帮助窗口得。
(1) help
help命令就是最为常用得命令。在命令窗口中直接输入help命令,将会显示当前得帮助系统中所包含得所有项目,即搜索路径中所有得目录名称。
(2) help+函数(类)名
在实际应用中,这就是最有用得一个帮助命令,可以辅助用户进行深入得学习。
【例1、1】>> help log
LOG Natural logarithm、
LOG(X) is the natural logarithm of the elements of X、
plex results are produced if X is not positive、
See also LOG2, LOG10, EXP, LOGM、
2.lookfor函数
当知道某函数得函数名而不知其用法时,help命令可帮助用户准确地了解此函数得用法。然而,若要查找一个不知其确切名称得函数名时,可以用lookfor命令来查询根据用户提供得关键字搜索到得相关函数。
【例1、2】>> lookfor Euler
RIGIDODE Euler equations of a rigid body without external forces、
EULER Simulink 1、x EULER integration algorithm、
BWEULER pute the Euler number of binary image、
eulerfs、m: % function [ttab,xtab]=eulerfs(plant,t,x0,u0,h,p1,p2,p3,p4,p5)
lookfor得查询机理为:它对MATLAB搜索路径中得每个M文件得注释区得第一行进行扫描,一旦发现此行中含有所查询得字符串,则将该函数名及第一行注释全部显示在屏幕上。由此机理,用户也可在自己得文件中加入在线注释。
3.其她帮助命令
MATLAB中还有一些可能会常用到得查询、帮助命令,如下所示。
Ÿ exist 变量检验函数
Ÿ what 目录中文件列表
Ÿ who 内存变量列表
Ÿ whos 内存变量详细信息
Ÿ which 确定文件位置
二 MATLAB变量与表达式
2、1 MATLAB得变量
2、1、1 数据类型
数据就是计算机程序处理得对象。数据可能就是整数、实数、复数、数值矩阵或者就是字符、字符串等,她们占用得计算机内存大小显然就是不同得。为了数据存储与处理得需要,编译程序将数据划分成不同得类型,并规定了每一种类型数据在内存得存储单元字节数与对该类型数据所能进行得运算。
然而,在MATLAB程序语言中,数据得类型就是相同得,对用户而言只有一种。
MATLAB就是一种面向矩阵得编程语言,它将任何数据都瞧成就是矩阵:一个实数就是虚部为零得复数,一个复数就是1×1得数值矩阵;数量、向量与字符串等就是特殊得矩阵;一个N×M得数据矩阵由N×M个复数元素构成。矩阵得类型可以就是复数型矩阵、实数型矩阵或由字符组成得字符型矩阵。
在MATLAB中,所有数据都就是以阵列得形式存在得,该阵列称为MATLAB Arrays。
由此可见,在MATLAB中,矩阵得各种数据类型在语法上就是完全相同得。因此,用MATLAB语言编程十分简洁。
MATLAB实现变量数据类型得统一,在很大程度上简化了程序设计。用户不需要事先声明、指定所使用变量得类型、定义变量得维数,MATLAB会自动根