matlab入門教程ppt課件

1、MATLAB作為線性系統(tǒng)的一種分析和仿真工具，是理工科大學(xué)生應(yīng)該掌握的技術(shù)工具，它作為一種編程語言和可視化工具，可解決工程、科學(xué)計算和數(shù)學(xué)學(xué)科中許多問題。,? MATLAB建立在向量、數(shù)組和矩陣的基礎(chǔ)上，使用方便，人機(jī)界面直觀，輸出結(jié)果可視化。,? 矩陣是MATLAB的核心,? MATLAB的進(jìn)入與運行方式（兩種）,1,MATLAB入門,一、變 量 與 函 數(shù),二、數(shù) 組,三、 矩

2、 陣,四、 MATLAB編程,五、 實 驗 作 業(yè),2,1、變量 MATLAB中變量的命名規(guī)則是：（1）變量名必須是不含空格的單個詞；（2）變量名區(qū)分大小寫；（3）變量名最多不超過19個字符；（4）變量名必須以字母打頭，之后可以是 任意字母、數(shù)字或下劃線，變量名中 不允許使用標(biāo)點符號.,一、變 量 與 函 數(shù),3,特殊變量表,4,2、數(shù)學(xué)運算符號及標(biāo)點符號,（

3、1）MATLAB的每條命令后，若為逗號或無標(biāo)點符號， 則顯示命令的結(jié)果；若命令后為分號，則禁止顯示結(jié)果. （2）“%” 后面所有文字為注釋. （3） “...”表示續(xù)行.,5,3、數(shù)學(xué)函數(shù),6,MATLAB的內(nèi)部函數(shù)是有限的，有時為了研究某一個函數(shù)的各種性態(tài)，需要為MATLAB定義新函數(shù)，為此必須編寫函數(shù)文件. 函數(shù)文件是文件名后綴為M的文件，這類文件的第一行必須是一特殊字符function開始，格式為：

4、 function 因變量名=函數(shù)名（自變量名）函數(shù)值的獲得必須通過具體的運算實現(xiàn)，并賦給因變量.,4、M文件,M文件建立方法：1. 在Matlab中，點:File->New->M-file 2. 在編輯窗口中輸入程序內(nèi)容 3. 點：File->Save，存盤，M文件名必須

5、 與函數(shù)名一致。,Matlab的應(yīng)用程序也以M文件保存。,7,例：定義函數(shù) f(x1,x2)=100(x2-x12)2+(1-x1)2,function f=fun(x)f=100*(x(2)-x(1)^2)^2+(1-x(1))^2,1.建立M文件：fun.m,MATLAB(fun),2. 可以直接使用函數(shù)fun.m,例如：計算 f(1,2), 只需在Matlab

6、命令窗口鍵入命令：x=[1 2]fun(x),返回,8,x=logspace(first，last，n） 創(chuàng)建從開始，到結(jié)束，有n個元素的對數(shù)分隔行向量.,1、創(chuàng)建簡單的數(shù)組,二、數(shù) 組,MATLAB(shuzu1),x=[a b c d e f ] 創(chuàng)建包含指定元素的行向量,x=first：last 創(chuàng)建從first開始，加1

7、計數(shù)，到last結(jié)束的行向量,x=first：increment：last 創(chuàng)建從first開始，加increment計數(shù)，last結(jié)束的行向量,x=linspace(first，last，n） 創(chuàng)建從first開始，到last結(jié)束，有n個元素的行向量,9,2、 數(shù)組元素的訪問,MATLAB(shuzu2),（3）直接使用元素編址序號. x([a b c d]) 表示提取數(shù)組x的第a、b、c、d個元素構(gòu)

8、成一個新的數(shù)組[x(a) x(b) x(c) x(d)].,（2）訪問一塊元素： x(a ：b ：c)表示訪問數(shù)組x的從第a個元素開始，以步長為b到第c個元素（但不超過c），b可以為負(fù)數(shù)，b缺損時為1.,（1）訪問一個元素： x(i)表示訪問數(shù)組x的第i個元素.,10,3、數(shù)組的方向 前面例子中的數(shù)組都是一行數(shù)列，是行方向分布的. 稱之為行向量. 數(shù)組也可以是列向量，它的數(shù)組操作和運算與行向量是一樣的，

9、唯一的區(qū)別是結(jié)果以列形式顯示.,產(chǎn)生列向量有兩種方法： 直接產(chǎn)生 例 c=[1；2；3；4] 轉(zhuǎn)置產(chǎn)生 例 b=[1 2 3 4]; c=b’ 說明：以空格或逗號分隔的元素指定的是不同列的元素，而以分號分隔的元素指定了不同行的元素.,11,4、數(shù)組的運算,（1）標(biāo)量-數(shù)組運算 數(shù)組對標(biāo)量的加、減、乘、除、乘方是數(shù)組的每個元素對該標(biāo)量施加相應(yīng)的加、減、乘、除、乘方運算.,設(shè)：

10、a=[a1,a2,…,an], c=標(biāo)量,則：a+c=[a1+c,a2+c,…,an+c] a.*c=[a1*c,a2*c,…,an*c] a./c= [a1/c,a2/c,…,an/c](右除） a.\c= [c/a1,c/a2,…,c/an] (左除） a.^c= [a1^c,a2^c,…,an^c] c.^a= [c^a1,c^a2,…,c^an],M

11、ATLAB(shuzu3),12,（2）數(shù)組-數(shù)組運算 當(dāng)兩個數(shù)組有相同維數(shù)時，加、減、乘、除、冪運算可按元素對元素方式進(jìn)行的，不同大小或維數(shù)的數(shù)組是不能進(jìn)行運算的.,設(shè)：a=[a1,a2,…,an], b=[b1,b2,…,bn],則：a+b= [a1+b1,a2+b2,…,an+bn] a.*b= [a1*b1,a2*b2,…,an*bn] a./b= [a1/b1,a2/b2,…,a

12、n/bn] a.\b=[b1/a1,b2/a2,…,bn/an] a.^b=[a1^b1,a2^b2,…,an^bn],MATLAB(shuzu4),返回,13,三、 矩 陣,逗號或空格用于分隔某一行的元素，分號用于區(qū)分不同的行. 除了分號，在輸入矩陣時，按Enter鍵也表示開始一新行. 輸入矩陣時，嚴(yán)格要求所有行有相同的列. 例 m=[1 2 3 4 ；5 6 7

13、8；9 10 11 12] p=[1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3],1、矩陣的建立,14,特殊矩陣的建立：.,MATLAB(matrix1),d=eye(m，n) 產(chǎn)生一個m行、n列的單位矩陣,c=ones(m，n) 產(chǎn)生一個m行、n列的元素

14、 全為1的矩陣,b=zeros(m，n) 產(chǎn)生一個m行、n列的零矩陣,a=[ ] 產(chǎn)生一個空矩陣，當(dāng)對一項操作無結(jié) 果時，返回空矩陣，空矩陣的大小為零.,15,2、矩陣中元素的操作,MATLAB(matrix2),（1）矩陣A的第r行：A（r，：）,（2）矩陣A的第r列：A（：，r）,（4）取矩陣A的第i1~i2行、第j1~j2列構(gòu)成新矩陣:A(i1:i

15、2, j1:j2),（5）以逆序提取矩陣A的第i1~i2行，構(gòu)成新矩陣:A(i2:-1：i1，：）,（6）以逆序提取矩陣A的第j1~j2列，構(gòu)成新矩陣:A(:, j2:-1：j1 ）,（7）刪除A的第i1~i2行，構(gòu)成新矩陣:A(i1:i2，：)=[ ],（8）刪除A的第j1~j2列，構(gòu)成新矩陣:A(：， j1:j2)=[ ],（9）將矩陣A和B拼接成新矩陣：[A B]；[A；B],（3）依次提取矩陣A的每一列，將A拉伸為一個列向

16、量：A（：）,16,（2）矩陣-矩陣運算 [1] 元素對元素的運算，同數(shù)組-數(shù)組運算。,3、矩陣的運算,（1）標(biāo)量-矩陣運算 同標(biāo)量-數(shù)組運算。,MATLAB(matrix3),[2]矩陣運算：矩陣加法：A+B矩陣乘法：A*B方陣的行列式：det（A）方陣的逆：inv（A）方陣的特征值與特征向量：[V，D]=eig[A],返回,17,關(guān)系與邏輯運算,1、關(guān)系操作符,

17、18,2、邏輯運算符,19,1、for循環(huán)：允許一組命令以固定的和預(yù)定的次數(shù)重復(fù) for x=array {commands} end 在for和end語句之間的命令串{commands}按數(shù)組（array）中的每一列執(zhí)行一次. 在每一次迭代中，x被指定為數(shù)組的下一列，即在第n次循環(huán)中，x=array(：，n),控制流,MATLAB

18、提供三種決策或控制流結(jié)構(gòu)： for循環(huán)、while循環(huán)、if-else-end結(jié)構(gòu). 這些結(jié)構(gòu)經(jīng)常包含大量的MATLAB命令，故經(jīng)常出現(xiàn)在MATLAB程序中，而不是直接加在MATLAB提示符下.,例 對n=1,2,…,10,求xn= 的值,MATLAB(for1),20,while expression {commands

19、} end 只要在表達(dá)式(expression)里的所有元素為真，就執(zhí)行while和end語句之間的命令串{commands}.,2、While循環(huán) 與for循環(huán)以固定次數(shù)求一組命令相反，while循環(huán)以不定的次數(shù)求一組語句的值.,MATLAB(while1),例 設(shè)銀行年利率為11.25%。將10000元錢存入銀行，問多長時間會連本帶利翻一番？,21,3、If-Else-E

20、nd結(jié)構(gòu)（1）有一個選擇的一般形式是： if expression {commands} end 如果在表達(dá)式(expression)里的所有元素為真，就執(zhí)行if和end語句之間的命令串{commands}.,MATLAB(fun1),先建立M文件fun1.m定義函數(shù)f（x），再在Matlab命令窗口輸入fun1(2),

21、fun1(-1)即可。,22,2) 有三個或更多的選擇的一般形式是： if （expression1） {commands1} else if （expression2） {commands2} else if （expression3）

22、 {commands3} else if …… ………………………………… else{commands} endendend…… end,23,先建立M文件fun2.m定義函數(shù)f（x），再在Matlab命令窗口輸入fun2(2),fun2(0.5), fun2(-1)

23、即可。,MATLAB(fun2),返回,24,對以下問題,編寫M文件:(1)用起泡法對10個數(shù)由小到大排序. 即將相鄰兩個數(shù)比較,將小的調(diào)到前頭.(2)有一個 矩陣,編程求出其最大值及其所處的位置.(3)編程求(4)一球從100米高度自由落下,每次落地后反跳回原高度的一半,再落下. 求它在第10次落地時,共經(jīng)過多少米?第10次反彈有多高?(5)有一函數(shù)