預備篇

1、<p>　　第1章 MATLAB R2006a 基礎</p><p>　　通過對本書第1、2章的學習，無論是MATLAB的中、高級用戶，還是初學者，都可以輕松地進入到MATLAB R2006a的殿堂，初步掌握MATLAB的歷史發(fā)展、MATLAB R2006a的主要功能和新的特色，以及熟悉MATLAB R2006a的操作環(huán)境，為后面的進一步學習打下堅實的基礎。本部分主要介紹了MATLAB R2006a入

2、門和圖形用戶界面設計等基礎知識。通過對基礎篇的學習，讀者一定能夠開啟MATLAB的大門，并且能夠掌握MATLAB R2006a的初步使用方法和技巧。</p><p>　　本章是MATLAB R2006a的基礎，主要內容包括：MATLAB的發(fā)展歷史、主要功能和MATLAB R2006a的新特色，以及MATLAB的應用基礎知識，例如操作環(huán)境、幫助功能和一些基本的變量、語法結構等。</p><p&g

3、t;<b>　　本章的學習目標：</b></p><p>　　了解MATLAB語言的背景知識</p><p>　　掌握MATLAB軟件的安裝方法</p><p>　　掌握MATLAB基本窗口的使用</p><p>　　掌握MATLAB語言的基礎知識</p><p>　　1.1 MATLAB概述&

4、lt;/p><p>　　本節(jié)首先向用戶介紹有關MATLAB的概括性知識，主要包括以下內容：MATLAB語言簡介和主要功能、MATLAB R2006a的安裝方法和過程以及MATLAB R2006a的新特色。</p><p>　　1.1.1 MATLAB語言簡介</p><p>　　實踐的需要推動了科技的發(fā)展，從而促進了社會的進步。由于經(jīng)常同數(shù)學打交道的科學家、工程技術人

5、員在實際工作中需要進行大量的數(shù)學計算，促使具有數(shù)值計算強大功能和卓越的數(shù)據(jù)可視化能力的計算機高級語言MATLAB出現(xiàn)。MATLAB是20世紀80年代初期，由美國的MathWorks軟件開發(fā)公司正式推出的一種數(shù)學工具軟件。MATLAB軟件以矩陣運算為基礎，把計算、可視化及程序設計有機地融合到了一個簡單易學的交互式工作環(huán)境中，其出色的數(shù)值計算能力和強大的圖形處理功能得到了廣大科研人員和工程技術人員的垂青。用戶可以按照符合人們科學思維的方式和

6、數(shù)學表達習慣的語言形式來編寫程序。MATLAB擁有功能全面的函數(shù)庫，它把大量的函數(shù)封裝起來，使用戶脫離了繁瑣復雜的程序設計過程，只需要將精力集中到模型建立的工作上即可，大大提高了工作效率。MATLAB系統(tǒng)由MATLAB內核以及輔助工具箱組成。MATLAB內核由大量的內部函數(shù)及用戶自定義函數(shù)構成。通過對這些函數(shù)的調用，可以簡便地處理具體的技術問題。利用MATLAB可以實現(xiàn)科學計算、符號運算、算法研究、數(shù)學建模和仿真、數(shù)據(jù)分析和可視化、科學

7、工程繪圖以及圖形用戶界面設計等</p><p>　　MATLAB經(jīng)過這些年的不斷更新，交互性越來越好，功能也變得越來越強大。目前，MATLAB已經(jīng)成為國際上應用最廣泛、公認的最優(yōu)秀的數(shù)學應用軟件之一。MATLAB為用戶提供了豐富而實用的資源，它涵蓋了許多門類的科學研究，如數(shù)學、控制、通信、數(shù)字信號處理、數(shù)字圖像處理、經(jīng)濟和地理等。這極大地方便了社會上各個行業(yè)的科技工作者。在國外的大學中，MATLAB是學生必須掌握

8、的一種基本技能。近年來，它已經(jīng)由最初在科研單位和高等院校中的仿真研究，逐漸普及到了工業(yè)部門中被用來解決實際問題。最近幾年國內也由于MATLAB本身的巨大優(yōu)勢而掀起了學習MATLAB、應用MATLAB的熱潮。</p><p>　　作為一種非常流行并受廣大用戶喜愛的科學語言，MATLAB自然有它的獨到、超群之處。它的主要特點有：</p><p><b>　　簡單易學。</b&g

9、t;</p><p>　　與C和Fortran等高級語言相比較，MATLAB語法規(guī)則簡單，語言思維特點更符合人們在實際應用中的習慣。</p><p>　　先進的技術界面支持。</p><p>　　MATLAB提供給用戶的是一種最簡潔、最直觀的程序開發(fā)環(huán)境。用MATLAB編寫程序時，就如同現(xiàn)實中在便箋上列公式和求解一樣，因而MATLAB又稱為“便箋式”的科學工程計算語

10、言。</p><p><b>　　開放式的體系結構。</b></p><p>　　這也是MATLAB成功的又一因素。除了內部函數(shù)外，所有的MATLAB主包文件和各工具包文件都是對用戶開放的源文件，用戶可以通過修改源文件來構成新的適合自己使用的專用工具包。</p><p>　　集成了許多領域專家的智慧。</p><p>　

11、　MATLAB軟件內包含許多工具箱，為使用MATLAB軟件的不同領域內的科學研究人員提供了非常便利的捷徑。而這些工具箱，都是由各個領域內的專家，根據(jù)本領域的實際情況，充分調動本身的積極性而開發(fā)出的專業(yè)性很強的實用工具。</p><p>　　1.1.2 MATLAB的主要功能</p><p>　　MATLAB系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成。</p><p>　　MATL

12、AB開發(fā)環(huán)境：包括MATLAB桌面、命令窗口、歷史命令窗口、編輯器和調試器、路徑搜索和瀏覽器。</p><p>　　MATLAB數(shù)學函數(shù)庫：包含大量計算算法的集合。</p><p>　　MATLAB語言：高級的矩陣語言，包含控制語句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結構、輸入/輸出和面向對象的編程特點。</p><p>　　MATLAB圖形處理：能夠將向量和矩陣結果用圖形表現(xiàn)出來，并且對

13、圖形進行編輯和打印等。</p><p>　　MATLAB應用程序接口：用戶能夠編寫可以和MATLAB進行交互的C語言或Fortran語言程序。</p><p>　　MATLAB的核心是一個基于矩陣各種運算的快速解釋處理程序。它以交互式操作接收用戶輸入的各項指令，然后輸出計算結果。它提供了一個開放式的集成環(huán)境，用戶可以運行系統(tǒng)所提供的各種命令，來實現(xiàn)自己所要達到的目標操作。具體來說，MATL

14、AB 的主要功能有： </p><p><b>　　數(shù)值運算功能</b></p><p><b>　　數(shù)據(jù)可視化功能</b></p><p><b>　　動態(tài)系統(tǒng)仿真</b></p><p><b>　　數(shù)據(jù)處理</b></p>&l

15、t;p><b>　　數(shù)學計算</b></p><p><b>　　數(shù)字信號處理</b></p><p>　　與外部應用程序(C和Fortran)進行動態(tài)鏈接</p><p>　　MATLAB在數(shù)值運算上有其獨到之處。不僅如此，MATLAB還提供了非常豐富的圖形圖像處理功能，對數(shù)值計算的結果能夠進行圖形化處理，進一步方

16、便了用戶的操作，深化了用戶的數(shù)值處理功能。而且，MATLAB還提供了句柄這一功能非常強大的面向對象的圖形系統(tǒng)概念，實現(xiàn)了對圖形更深層次的操作。更重要的是，MATLAB提供了圖形用戶界面(GUI)設計功能，用戶可以根據(jù)實際需求自行設計別具風格的人機交互界面。此外，MATLAB提供了與C語言或Fortran語言的交互操作，使用戶能通過程序接口很方便地進行程序間的調用和轉換。</p><p>　　MATLAB有著功能強

17、大、豐富的函數(shù)工具箱，這是整個MATLAB語言能夠快速發(fā)展的重要因素之一。這些函數(shù)工具箱大致可分為兩大類：功能型工具箱和領域型工具箱。功能型工具箱提供了對內核的支持，它主要用來擴充MATLAB的符號計算功能、圖形建模仿真功能、文字處理功能以及與硬件實時交互功能，屬于MATLAB自身系統(tǒng)，可以用于多種學科。而領域型工具箱是專業(yè)性很強的學科研發(fā)性工具箱，應用于不同的學科。MATLAB 的主要工具箱有：</p><p>

18、;　　MATLAB—— MATLAB核心部分工具箱</p><p>　　MATLAB Compiler—— MATLAB編譯器</p><p>　　MATLAB Report Generator—— MATLAB報告發(fā)生器</p><p>　　Bioinformatics Toolbox—— 生物工具箱</p><p>　　Control S

19、ystem Toolbox—— 控制系統(tǒng)工具箱</p><p>　　Curve Fitting Toolbox—— 曲線擬合工具箱</p><p>　　Communications Toolbox—— 通信工具箱</p><p>　　Distributed Computing Toolbox—— 分布計算工具箱</p><p>　　Datab

20、ase Toolbox—— 數(shù)據(jù)庫工具箱</p><p>　　Data Acquisition Toolbox—— 數(shù)據(jù)采集工具箱</p><p>　　Fuzzy Logic Toolbox—— 模糊邏輯工具箱</p><p>　　Filter Design Toolbox—— 濾波器設計工具箱</p><p>　　Finacial Tool

21、box—— 金融工具箱</p><p>　　Fixed-Income Toolbox—— 固定收入工具箱</p><p>　　Fixed-Point Toolbox—— 定點運算工具箱</p><p>　　Financial Derivatives Toolbox—— 金融誤差分析工具箱</p><p>　　GARCH Toolbox—— G

22、ARCH工具箱</p><p>　　Genetic Algorithm and Direct Search Toolbox—— 一般算法和直接搜索工具箱</p><p>　　High-Order Spectral Analysis Toolbox—— 高階光譜分析工具箱</p><p>　　Instrument Control Toolbox—— 器具控制工具箱&l

23、t;/p><p>　　Image Processing Toolbox—— 圖像處理工具箱</p><p>　　Image Acquisition Toolbox—— 圖像采集工具箱</p><p>　　LMI Control Toolbox—— 線性矩陣不等式工具箱</p><p>　　Mapping Toolbox—— 地圖繪制工具箱<

24、/p><p>　　Model Predictive Control Toolbox—— 模型預測控制工具箱</p><p>　　Model-Based Calibration Toolbox—— 基于模型標準工具箱</p><p>　　Nonlinear Control Design Blockset—— 非線性控制設計工具箱</p><p>　

25、　Neural Network Toolbox—— 神經(jīng)網(wǎng)絡工具箱</p><p>　　Optimization Toolbox—— 最優(yōu)化工具箱</p><p>　　OPC Toolbox—— OPC工具箱</p><p>　　Partial Differential Equation Toolbox—— 偏微分方程工具箱</p><p>

26、　　Robust Control Toolbox—— 魯棒控制工具箱</p><p>　　RF Toolbox—— 射頻工具箱</p><p>　　System Identification Toolbox—— 系統(tǒng)辨識工具箱</p><p>　　Signal Processing Toolbox—— 信號處理工具箱</p><p>　　Sp

27、line Toolbox—— 樣條工具箱</p><p>　　Statistics Toolbox—— 統(tǒng)計學工具箱</p><p>　　Symbolic Math Toolbox—— 符號數(shù)學工具箱</p><p>　　Virtual Reality Toolbox—— 虛擬現(xiàn)實工具箱</p><p>　　Wavelet Toolbox——

28、 小波工具箱</p><p>　　1.1.3 MATLAB R2006a的特色</p><p>　　自從1984年推出第一個版本以來，MATLAB軟件已經(jīng)發(fā)展到現(xiàn)在的R2006a版。在這其中，Mathworks 公司于1992年推出的MATLAB 4.0版本最具劃時代意義。該公司在1993年推出了MATLAB 4.0的微機版，從而使MATLAB進入了Windows的廣闊天地，更加簡單易學

29、，加速了該軟件的成長。同時在這個版本中，Mathworks公司還推出了用于控制系統(tǒng)仿真和設計的交互式模型輸入與仿真環(huán)境Simulink1.0。1994年Mathworks公司對4.0版本的功能進行了擴充，推出了MATLAB 4.2版本，它在圖形界面設計方面提出了新方法。</p><p>　　此后的MATLAB 5.0、5.1、5.2、5.3、6.1、6.5、7.0及7.1等版本依次出現(xiàn)，逐漸完善并擴充其功能。今天

30、，MATLAB已經(jīng)發(fā)展到了MATLAB R2006a版本，其功能也已變得非常的完善和強大。該版本較之以前的版本，又有了一些很大的改進。具體如下：</p><p>　　加強了開發(fā)環(huán)境的功能(Development Environment Features)</p><p>　　增強了數(shù)學應用的功能(Mathematics Features)</p><p>　　增強了

31、程序和數(shù)據(jù)結構的功能(Programming and Data Types Features)</p><p>　　改進了圖形處理功能(Graphics Features)</p><p>　　增強了透視圖的功能(OpenGL Renderer Feature—— Microsoft Windows)</p><p>　　增強了應用程序接口的功能(External

32、Interfaces/API Features)</p><p>　　加強了圖形用戶界面設計的功能(Creating Graphical User Interfaces Features)</p><p>　　可見，MATLAB R2006a的功能在原有的基礎上又進行了新的增強?？梢灶A見它必將進一步推動廣大科技人員對MATLAB更深層次的學習和應用，從而也加速MATLAB 軟件本身的成長。

33、本書所有內容及其實例構造都是在MATLAB R2006a版的基礎之上完成的。</p><p>　　1.1.4 MATLAB R2006a的目錄結構</p><p>　　當MATLAB R2006a安裝成功后，就可以在安裝目錄下發(fā)現(xiàn)如表1-1所示的文件目錄。</p><p>　　表1-1 MATLAB R2006a的目錄結構</p><p>

34、;<b>　　(續(xù)表) </b></p><p>　　1.2 MATLAB的應用窗口</p><p>　　窗口是指某一應用程序的使用界面。在圖形界面操作系統(tǒng)中，窗口是其最重要的組成部分之一。下面就來認識MATLAB R2006a運行中的一系列具體的應用窗口。</p><p>　　1.2.1 MATLAB桌面平臺的菜單欄和工具欄</

35、p><p>　　MATLAB R2006a共有三種啟動方式：</p><p>　　雙擊電腦桌面上的MATLAB R2006a圖標(快捷方式)；</p><p>　　進入“開始”菜單，選擇“MATLAB R2006a”選項；</p><p>　　使用Windows瀏覽器打開MATLAB R2006a的頂層安裝目錄，雙擊快捷運行圖標。</p&g

36、t;<p>　　啟動MATLAB后，將打開一個MATLAB的歡迎界面，如圖1-1所示。</p><p>　　圖1-1 MATLAB的歡迎界面</p><p>　　MATLAB R2006a共有6種退出方式： </p><p>　　命令窗口File菜單下選擇Exit MATLAB選項；</p><p>　　命令窗口輸入“exit

37、”；</p><p>　　命令窗口輸入“quit”；</p><p>　　快捷鍵Ctrl＋Q；</p><p>　　單擊命令窗口右上角的關閉按鈕；</p><p>　　單擊命令窗口左上角的圖標，然后選擇“關閉”選項。</p><p>　　MATLAB R2006a啟動后，隨后打開的就是MATLAB的桌面系統(tǒng)(Deskt

38、op)，如圖1-2所示。MATLAB的桌面系統(tǒng)由桌面平臺及其主要組件組成，其組件主要包括下面幾個部分：命令窗口(Command Window)、歷史命令窗口(Command History)、當前路徑窗口(Current Directory) 、工作空間窗口(Workplace)以及菜單欄和工具欄。</p><p>　　圖1-2 MATLAB的桌面系統(tǒng)</p><p>　　MATLAB的

39、桌面平臺主要由菜單欄和工具欄構成，如圖1-3所示。</p><p>　　圖1-3 MATLAB的桌面平臺</p><p>　　MATLAB桌面平臺的菜單欄比較簡單，由File(文件)菜單、Edit(編輯)菜單、Debug(調試)菜單、Desktop(桌面)菜單、Window(窗口)菜單和Help(幫助)菜單組成。</p><p>　　1. File(文件)菜單&l

40、t;/p><p>　　File(文件)菜單如圖1-4所示。</p><p>　　(1) New子菜單中含有5個命令，如圖1-5所示。菜單命令的功能如下所述。</p><p>　　圖1-4 File菜單 圖1-5 New子菜單</p><p>　　選擇File | New | M-file命令可以打開M文

41、件編輯調試器，如圖1-6所示。</p><p>　　圖1-6 M文件編輯調試器</p><p>　　選擇File | New | Figure命令可以打開MATLAB圖形窗口，如圖1-7所示。</p><p>　　圖1-7 圖形窗口</p><p>　　選擇File | New | Variable命令可以在工作空間窗口(Workspac

42、e)創(chuàng)建新的變量，如圖1-8所示。</p><p>　　圖1-8 創(chuàng)建新變量窗口</p><p>　　選擇File | New | Model命令可以打開MATLAB模式編輯器，如圖1-9所示。</p><p>　　圖1-9 MATLAB模式編輯器</p><p>　　選擇File | New | GUI命令可以打開MATLAB的GUI編

43、輯器，如圖1-10所示。</p><p>　　圖1-10 MATLAB GUI編輯器</p><p>　　(2) 選擇File | Open命令可以打開Open對話框，如圖1-11所示。用戶可以搜尋所要打開的文件所在的目錄，選中該文件后，單擊“打開”按鈕，即可打開此MATLAB文件。</p><p>　　圖1-11 Open對話框</p><

44、p>　　(3) 選擇File | Close Command Window命令可以關閉命令窗口。</p><p>　　(4) 選擇File | Import Data命令可以打開文件。不過，此命令打開的文件的默認類型為Recognized Data Files；而File | Open命令打開的文件的默認類型為All MATLAB Files。</p><p>　　(5) 選擇Fil

45、e | Save Workspace As命令可以以二進制的MAT型文件保存MATLAB工作空間中的內容。</p><p>　　(6) 選擇File | Set Path命令可以打開路徑瀏覽器，如圖1-12所示。用戶可以在此窗口中進行MATLAB文件目錄的設置。通過Add Folder按鈕或Add with Subfolders按鈕，就可以在圖1-13中設置文件的目錄了。</p><p>

46、　　圖1-12 路徑瀏覽器 圖1-13 瀏覽文件夾</p><p>　　(7) 選擇File|Preferences命令可以打開Preferences(參數(shù)設置)對話框，如圖1-14所示。用戶可以在此對話框中進行MATLAB文件工作環(huán)境和操作的相關屬性的設置。</p><p>　　圖1-14 Preferences對話框</p&

47、gt;<p>　　(8) 選擇File | Page Setup命令可以進行打印前的頁面設置。</p><p>　　(9) 選擇File | Print命令可以打印當前工作空間的內容。</p><p>　　(10) 選擇File | Print Selection命令可以打印當前工作空間內所選擇的內容。</p><p>　　(11) 選擇File |

48、Exit MATLAB命令，可以退出MATLAB操作系統(tǒng)。</p><p>　　2. Edit(編輯)菜單</p><p>　　Edit菜單如圖1-15所示。</p><p>　　Edit菜單各命令的功能如下：</p><p>　　(1) 選擇Edit | Undo命令可以撤銷上一次的操作。</p><p>　　(2)

49、 選擇Edit | Redo命令可以恢復上一次的操作。</p><p>　　(3) 選擇Edit | Cut命令可以將選中的內容剪切到剪貼板上。</p><p>　　(4) 選擇Edit | Copy命令可以復制選中的內容。</p><p>　　(5) 選擇Edit | Paste命令可以將剪貼板上的內容粘貼到指定的位置。</p><p>　

50、　(6) 選擇Edit | Paste to Workspace命令，可以打開Import Wizard(輸入向導)對話框，如圖1-16所示，將剪貼板上的數(shù)據(jù)粘貼到MATLAB的工作空間中。</p><p>　　(7) 選擇Edit | Select All命令可以選中命令窗口中的所有內容。</p><p>　　(8) 選擇Edit | Delete命令可以刪除選中的內容。</p&g

51、t;<p>　　(9) 選擇Edit | Find命令，可以打開Find(查找)對話框，如圖1-17所示。</p><p>　　圖1-16 Import Wizard對話框</p><p>　　圖1-17 Find對話框</p><p>　　(10) 選擇Edit | Find Files命令，可以打開Find Files(查找文件)對話框，如圖1

52、-18所示。</p><p>　　圖1-18 Find Files對話框</p><p>　　(11) 選擇Edit | Clear Command Window命令可以清除命令窗口中的內容。</p><p>　　(12) 選擇Edit | Clear Command History命令可以清除歷史記錄。</p><p>　　(13) 選擇

53、Edit | Clear Workspace命令可以清除工作空間中的內容。</p><p>　　3. Debug(調試)菜單</p><p>　　用戶可以通過Debug菜單進行程序調試時的各種設置，如圖1-19所示。</p><p>　　圖1-19 Debug菜單</p><p>　　Open M–Files when Debugging：

54、調試時打開M文件。</p><p>　　Step：單步執(zhí)行。</p><p>　　Step In：單步進入執(zhí)行。</p><p>　　Step Out：單步出來執(zhí)行。</p><p>　　Continue：繼續(xù)執(zhí)行。</p><p>　　Clear Breakpoints in All Files：清除所有文件里面的斷

55、點。</p><p>　　Stop if Errors/Warnings：遇到錯誤或警告就停止程序運行。</p><p>　　Exit Debug Mode：退出調試模式。</p><p>　　4. Desktop(桌面)菜單</p><p>　　Desktop菜單，用來設置主窗口中需要打開的窗口，如圖1-20所示。</p>&

56、lt;p>　　圖1-20 Desktop菜單</p><p>　　(1) 選擇Desktop | Undock Command Window命令可以將命令窗口從桌面平臺中單獨分離出來。</p><p>　　(2) 選擇Desktop | Move Command Window命令可以將命令窗口在桌面平臺中根據(jù)需要進行移動。</p><p>　　(3) 選擇D

57、esktop | Resize Command Window命令可以將命令窗口在桌面平臺中根據(jù)需要重新設置界面的大小。</p><p>　　(4) 選擇Desktop | Desktop Layout命令，可以打開如圖1-21所示的子菜單。Desktop Layout子菜單中的4個命令用于控制整個桌面的4種不同顯示方式。</p><p>　　圖1-21 Desktop Layout子菜單

58、</p><p>　　(5) 選擇Desktop | Save Layout命令，可以打開如圖1-22所示的保存當前桌面窗口設置</p><p><b>　　的對話框。</b></p><p>　　圖1-22 Save Layout命令保存桌面窗口設置的對話框</p><p>　　(6) 選擇Desktop | Org

59、anize Layouts命令，可以打開如圖1-23所示的用來管理保存的桌面窗口設置的對話框。</p><p>　　圖1-23 Organize Layouts命令管理保存的桌面窗口的對話框</p><p>　　(7) 選擇Desktop | Command Window命令可以在桌面系統(tǒng)中顯示/不顯示命令窗口。</p><p>　　(8) 選擇Desktop |

60、 Command History命令可以在桌面系統(tǒng)中顯示/不顯示歷史窗口。</p><p>　　(9) 選擇Desktop | Current Directory命令可以在桌面系統(tǒng)中顯示/不顯示當前路徑瀏覽器。</p><p>　　(10) 選擇Desktop | Workspace命令可以在桌面系統(tǒng)中顯示/不顯示工作空間。</p><p>　　(11) 選擇Des

61、ktop | Help命令可以在桌面系統(tǒng)中顯示/不顯示幫助界面。</p><p>　　(12) 選擇Desktop | Profiler命令可以在桌面系統(tǒng)中顯示/不顯示模仿界面。</p><p>　　(13) 選擇Desktop | Editor命令可以打開如圖1-24所示的編輯窗口。</p><p>　　(14) 選擇Desktop | Figures命令可以在桌

62、面平臺中打開圖形窗口。</p><p>　　(15) 選擇Desktop | Web Brower命令可以在桌面平臺中打開Web Brower窗口。</p><p>　　圖1-24 Editor窗口</p><p>　　(16) 選擇Desktop | Array Editor命令可以在桌面平臺中打開Array Editor窗口。</p><p

63、>　　(17) 選擇Desktop |Toolbar命令可以在桌面系統(tǒng)中顯示/不顯示工具欄。</p><p>　　(18) 選擇Desktop | Shortcuts Toolbar命令可以在桌面系統(tǒng)中顯示/不顯示快捷工具欄。</p><p>　　(19) 選擇Desktop | Titler命令可以在桌面系統(tǒng)中顯示/不顯示標題欄。</p><p>　　5.

64、Window(窗口)菜單</p><p>　　Window(窗口)菜單如圖1-25所示。Window菜單能夠在所打開的文件或者窗口中，重新設置它們的位置和大小，還可以實現(xiàn)它們之間的快速切換。</p><p>　　圖1-25 Window(窗口)菜單</p><p>　　6. Help(幫助)菜單</p><p>　　Help(幫助)菜單如圖

65、1-26所示。Help菜單為用戶提供一個使用MATLAB自身所帶的技術支持的方式。</p><p>　　MATLAB桌面平臺的工具欄位于菜單欄的下面，如圖1-27所示。它是MATLAB為用戶提供常用命令的快捷方式。</p><p>　　MATLAB桌面平臺還提供了可以直接設置當前路徑的控件，如圖1-28所示。用戶可以通過單擊按鈕，進入到瀏覽文件夾中，直接設置MATLAB的當前操作路徑。&l

66、t;/p><p>　　圖1-26 Help(幫助)菜單</p><p>　　用戶還可以通過單擊MATLAB桌面平臺左下角的按鈕，啟動快速文件窗口等，如圖1-29所示。</p><p>　　表1-2簡單列出了工具欄中各個按鈕圖例及其的功能。</p><p>　　表1-2 工具欄中各按鈕控件的圖例及其功能</p><p>

67、　　1.2.2 MATLAB桌面平臺的組件窗口</p><p>　　下面對桌面平臺組件的幾個重要窗口進行介紹。</p><p>　　1. 命令窗口(Command Window)</p><p>　　MATLAB的命令窗口是用戶使用MATLAB進行工作的窗口，同時也是實現(xiàn)MATLAB各種功能的主窗口，MATLAB的各種操作命令都是由命令窗口開始的。用戶可以直接在M

68、ATLAB命令窗口中輸入MATLAB命令，實現(xiàn)其相應的功能。此命令窗口主要包括文本的編輯區(qū)域和菜單欄，如圖1-30所示。</p><p>　　圖1-30 MATLAB命令窗口</p><p>　　在命令窗口空白區(qū)域單擊鼠標右鍵，將打開如圖1-31所示的快捷菜單，其功能如下所述。</p><p>　　Evaluate Selection命令：計算所選文本對應的表達式

69、的值。</p><p>　　Open Selection命令：打開所選文本對應的MATLAB文件。</p><p>　　Help on Selection命令：調用所選文本對應函數(shù)的幫助信息。</p><p>　　Cut命令：剪切命令。</p><p>　　Copy命令：復制命令。</p><p>　　Paste命令：

70、粘貼命令。</p><p>　　Clear Command Window命令：清除命令窗口中的內容命令。</p><p>　　命令窗口的菜單欄和桌面系統(tǒng)的菜單欄基本一致，為了節(jié)省篇幅，不再對它們進行一一介紹。</p><p>　　2. M文件編輯/調試器窗口(Editor/Debugger)</p><p>　　M文件編輯/調試器是用戶在MA

71、TLAB中進行程序設計，實現(xiàn)函數(shù)功能的重要編輯器之一，其窗口界面如圖1-32所示。</p><p>　　圖1-32 M文件編輯/調試器窗口</p><p>　　(1) M文件編輯/調試器的菜單欄</p><p>　　File(文件)菜單，如圖1-33所示，它與命令窗口的File(文件)菜單相類似，此處不再對其進行詳細敘述。</p><p>

72、　　Edit(編輯)菜單，如圖1-34所示。</p><p>　　圖1-33 File菜單 圖1-34 Edit菜單</p><p>　　下面只對M文件編輯/調試器的Edit菜單中的重要部分內容進行介紹。</p><p>　　選擇Edit | Find and Replace命令可打開查找和替換對話框，如圖1-35所

73、示。</p><p>　　圖1-35 Find & Replace對話框</p><p>　　選擇Edit | Find Next命令可以查找下一個符合條件的字符。</p><p>　　選擇Edit | Find Selection命令可以查找與所選字符相匹配的字符。</p><p>　　Text菜單如圖1-36所示。</p&

74、gt;<p>　　圖1-36 Text菜單</p><p>　　Text菜單中部分命令功能介紹如下。</p><p>　　Evaluate Selection命令：執(zhí)行所選對象的值。</p><p>　　Wrap Selected Comments命令：隱蔽所選的對象行。</p><p>　　Comment命令：把指定行設置為

75、注釋行。</p><p>　　Uncomment命令：取消所選行的注釋屬性</p><p>　　Decrease Indent命令：減少所選行的縮進量。</p><p>　　Increase Indent命令：增加所選行的縮進量。</p><p>　　Smart Indent命令：把所選的行按照MATLAB的格式進行縮進。</p>

76、<p>　　Go菜單如圖1-37所示。</p><p>　　圖1-37 Go菜單</p><p>　　Go菜單中的部分命令功能介紹如下。</p><p>　　選擇Go | Go to命令可以打開將操作提示符轉換至指定行處的對話框，如圖1-38所示。</p><p>　　圖1-38 Go To 對話框</p>&

77、lt;p>　　選擇Go| Set/Clear Bookmark命令可以在指定處設置或清除書簽。</p><p>　　選擇Go | Next Bookmark命令可以轉換至下一個書簽處。</p><p>　　選擇Go | Previous Bookmark命令可以轉換至前一個書簽處。</p><p>　　Cell菜單如圖1-39所示。</p>&l

78、t;p>　　Tools菜單如圖1-40所示。</p><p>　　圖1-39 Cell菜單 圖1-40 Tools菜單</p><p>　　Debug菜單如圖1-41所示。</p><p>　　圖1-41 Debug菜單</p><p>　　Debug菜單用來調試MATLAB的M文

79、件。其部分命令功能介紹如下。</p><p>　　Step命令：逐步執(zhí)行程序。</p><p>　　Step In命令：進入子函數(shù)中逐步執(zhí)行程序。</p><p>　　Step Out命令：跳出子函數(shù)。</p><p>　　Run命令：執(zhí)行調試程序。</p><p>　　Go Until Cursor命令：執(zhí)行到光標所

80、在處。</p><p>　　Set/Clear Breakpoint命令：設置/取消指定行的斷點。</p><p>　　Set/Modify Conditional Breakpoint命令：設置/修改條件斷點。</p><p>　　Enable/Disable Breakpoint命令：顯示/屏蔽指定行的斷點。</p><p>　　Clea

81、r Breakpoints in All Files命令：清除所有M文件中的斷點。</p><p>　　Stop If Errors/Warnings命令：在M文件調試時，只有出錯/報警時才中斷。</p><p>　　另外，M文件編輯調試器的Desktop菜單、Window(窗口)菜單和Help(幫助)菜單，與桌面系統(tǒng)大致一樣，在此不再敘述。</p><p>　　(

82、2) M文件編輯/調試器的窗口快捷菜單</p><p>　　M文件編輯/調試器的窗口快捷菜單如圖1-42所示，其各命令功能在前面都已有所述，在此不再重復。</p><p>　　圖1-42 M文件編輯/調試器的窗口快捷菜單</p><p>　　(3) M文件編輯/調試器的工具欄</p><p>　　M文件編輯/調試器的工具欄如圖1-43所示。

83、</p><p>　　圖1-43 M文件編輯/調試器的工具欄</p><p>　　下面，只對此工具欄中特殊的按鈕控件進行敘述，如表1-3所示。</p><p>　　表1-3 工具欄中特殊的按鈕控件</p><p><b>　　(續(xù)表) </b></p><p><b>　　3.

84、圖形窗口</b></p><p>　　MATLAB的圖形窗口如圖1-7所示。它是MATLAB繪圖功能的基礎，使用極其方便。其菜單和工具欄，更是增添了交互處理的功能。</p><p>　　(1) 圖形窗口的菜單欄</p><p>　?、?File(文件)菜單：其主要功能命令如圖1-44所示。</p><p>　　圖1-44 Fil

85、e菜單</p><p>　　可以看出，它與桌面平臺的File菜單相近，只是增加了圖形輸出Generate M-file命令、Export Setup、Print Preview和Print命令。</p><p>　　選擇File | Generate M-file命令可以生成當前圖形的M文件。</p><p>　　選擇File | Export Setup命令可以打

86、開如圖1-45所示的Export Setup(圖形輸出設置)對話框。</p><p>　　圖1-45 Export Setup對話框</p><p>　　選擇File | Page Setup命令可以打開如圖1-46所示的Page Setup(頁面設置)對話框。</p><p>　　圖1-46 Page Setup對話框</p><p>

87、　　在此對話框中，又包含了圖形的4種設置頁面：Size and Position(圖形尺寸和位置)設置頁面、Paper(紙張)設置頁面、Lines and Text(線型和文本)設置頁面以及Axes and Figure(坐標軸和圖形)設置頁面。</p><p>　　選擇File | Print Setup命令可以打開如圖1-47所示的打印設置對話框。</p><p>　　圖1-47 P

88、rint Setup對話框</p><p>　　選擇File | Print Preview命令可以打開如圖1-48所示的打印預覽對話框。</p><p>　　圖1-48 打印預覽對話框</p><p>　?、?Edit(編輯)菜單主要功能命令如圖1-49所示。這些內容將在第2章中詳細介紹。</p><p>　?、?View菜單主要功能命令

89、如圖1-50所示。</p><p>　　圖1-49 Edit菜單 圖1-50 View菜單</p><p>　　其中，F(xiàn)igure Toolbar命令用于控制是否顯示圖形窗口中的工具欄，而Camera Toolbar命令用于控制是否顯示圖形窗口中的照相操作工具欄。</p><p>　?、?Insert菜單主要功能命令如圖1-5

90、1所示。通過該菜單，可以在圖形窗口中添加不</p><p>　　同的對象，主要有：X_Label、Y_Label、Z_Label、Title、Legend(圖例)、Colorbar(顏色條)、Line、Arrow、Text Arrow、Double Arrow、TextBox、Rectangle、Ellipse、Axes和Light(光源)等。</p><p>　?、?Tools菜單主要功

91、能命令如圖1-52所示，包括簡單的圖形操作和照相操作。在此只介紹圖形操作。</p><p>　　選擇Tools | Edit Plot命令使圖形處于被編輯狀態(tài)。</p><p>　　選擇Tools | Zoom In命令使圖形放大。</p><p>　　選擇Tools | Zoom Out命令使圖形縮小。</p><p>　　選擇Tools

92、| Rotate 3D命令使圖形處于三維旋轉狀態(tài)。</p><p>　　圖1-51 Insert菜單 圖1-52 Tools菜單</p><p>　　選擇Tools | Basic Fitting命令可以打開如圖1-53所示的圖形基本數(shù)據(jù)擬合對話框。在該對話框中，用戶可以根據(jù)需要選擇擬合的數(shù)據(jù)源(Select data)、擬合方式(Check to d

93、isplay fits on figure)、擬合函數(shù)的顯示(Show equations)、數(shù)值的有效位數(shù)(Significant digits)以及是否顯示殘差(Plot residuals)和是否顯示最大殘差模(Show norm of residuals)等。</p><p>　　選擇Tools | Data Statistics命令可以打開如圖1-54所示的圖形數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析對話框。對話框中可以選擇數(shù)據(jù)的

94、最小值(min)、最大值(max)、平均值(mean)、中值(median)以及均方差(std)等。</p><p>　　圖1-53 圖形基本數(shù)據(jù)擬合對話框 圖1-54 圖形數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析對話框</p><p>　　另外，圖形窗口的Desktop(桌面)菜單、Window(窗口)菜單和Help(幫助)菜單，與其他系統(tǒng)的大致一樣，也比較簡單，可以對照學習，在此

95、不再敘述。</p><p>　　(2) 圖形窗口的工具欄</p><p>　　圖形窗口的工具欄位于菜單欄的下面，如圖1-55所示。</p><p>　　圖1-55 圖形窗口的工具欄</p><p>　　表1-4簡單列出工具欄中各個按鈕控件的圖例及功能。</p><p>　　表1-4 工具欄各按鈕控件的圖例及功能&l

96、t;/p><p>　　4. 歷史命令(Command History)窗口</p><p>　　歷史命令窗口界面如圖1-56所示。</p><p>　　在歷史命令窗口單擊鼠標右鍵，將打開一個如圖1-57所示的快捷菜單，其各項功能如下所述。</p><p>　　Cut命令：剪切命令。</p><p>　　Copy命令：復制命

97、令。</p><p>　　Evaluate Selection命令：計算所選文本對應的表達式的值。</p><p>　　Create M-File命令：將所選的歷史命令寫入到一個新的M文件中，并打開此M文件。</p><p>　　Create Shortcut命令：進入如圖1-58所示的快捷鍵設置對話框。</p><p>　　Profile

98、Code命令：生成Profile代碼命令。</p><p>　　Delete Selection命令：刪除所選的歷史命令。</p><p>　　Delete to Selection命令：刪除所選對象之前的所有歷史命令。</p><p>　　Clear Entire History命令：刪除所有的歷史命令。</p><p>　　圖1-56

99、歷史命令窗口 圖1-57 歷史命令窗口的快捷菜單</p><p>　　圖1-58 快捷鍵設置對話框</p><p>　　5. 當前路徑窗口(Current Directory)</p><p>　　當前路徑窗口顯示當前路徑下的文件，如圖1-59所示。</p><p>　　在當前路徑窗口中單擊鼠標右鍵，

100、將打開一個如圖1-60所示的快捷菜單，其各項功能如下所述。</p><p>　　Open命令：打開所選擇的文件。</p><p>　　Run命令：運行所選擇的文件。</p><p>　　View Help命令：顯示相應的幫助信息。</p><p>　　Open as Text命令：以文本形式打開所選擇的文件。</p><p

101、>　　Open Outside MATLAB命令：打開外部的MATLAB文件。</p><p>　　Import Data命令：進行數(shù)據(jù)讀入操作，如圖1-61所示。</p><p>　　New命令：用于建立新的M文件(M-File)或新的Simulink模型(Model)以及建立新的文件夾(Folder)。</p><p>　　Rename命令、Delete命

102、令、Copy命令、Cut命令和Paste命令分別用于對所選文件進行重命名、刪除、復制、剪切和粘貼等操作。</p><p>　　Source Control命令：用于設置數(shù)據(jù)源控制。</p><p>　　File Filter命令：用于設置所要顯示文件的類型。</p><p>　　Add to Path命令：用于所選文件的添加目錄。</p><p&

103、gt;　　Refresh命令：用于更新路徑瀏覽器。</p><p>　　圖1-59 當前路徑窗口 圖1-60 當前路徑窗口的快捷菜單</p><p>　　圖1-61 讀入數(shù)據(jù)</p><p>　　6. 工作空間窗口(Workspace)</p><p>　　工作空間窗口就是顯示目前保存在內存中的MAT

104、LAB數(shù)學結構、字節(jié)數(shù)、變量名以及類型等的窗口，如圖1-62所示。</p><p>　　圖1-62 工作空間窗口</p><p>　　在工作空間窗口單擊鼠標右鍵，將打開一個如圖1-63所示的快捷菜單。</p><p>　　工作空間窗口快捷菜單中的Open Selection命令，用于打開所選數(shù)據(jù)變量的數(shù)組編輯器，如圖1-64所示。用戶可以直接在數(shù)組編輯器對話框內，

105、修改數(shù)據(jù)的結構、數(shù)據(jù)和屬性。</p><p>　　圖1-63 工作空間窗口的快捷菜單 圖1-64 數(shù)組編輯器</p><p>　　工作空間瀏覽器窗口的工具欄如圖1-65所示。</p><p>　　圖1-65 工作空間瀏覽器窗口的工具欄</p><p>　　其中各個按鈕控件的功能如表1-5所示。&l

106、t;/p><p>　　表1-5 按鈕控件的功能</p><p>　　1.2.3 MATLAB幫助系統(tǒng)的使用</p><p>　　MATLAB為用戶提供了非常豐富的幫助信息，如聯(lián)機幫助(On-line Knowledge Base)、M文件幫助(M-file Help)、窗口幫助、HTML格式幫助、pdf格式幫助等，極大地完善了該應用軟件的功能。</p>

107、<p>　　首先，MATLAB在命令窗口提供了可以獲得幫助的命令，用戶可以很容易地獲得聯(lián)機幫助信息。命令窗口中常用的幫助命令如表1-6所示。</p><p>　　表1-6 命令窗口中常用的幫助命令</p><p>　　1.3 MATLAB語言初步</p><p>　　至此，相信用戶對MATLAB R2006a的重要窗口和一些基本操作都有了一定的了解，

108、這些都是深入學習MATLAB應具備的基本知識。下面，將向讀者介紹MATLAB語言的基礎知識，進入到MATLAB語言的學習中。</p><p><b>　　1.3.1 矩陣</b></p><p>　　MATLAB語言的核心就是矩陣，在MATLAB語言系統(tǒng)中幾乎所有的操作都是以矩陣的操作為基礎的。因此下面就從介紹矩陣開始簡介MATLAB語言的一些基本知識，使讀者對MA

109、TLAB語言有一個初步的感性認識和了解。</p><p>　　MATLAB是以復數(shù)矩陣作為基本運算單位的，向量和標量都作為特殊的矩陣處理，向量看作是只有一行或一列的矩陣，而標量則看作是只有一個元素的矩陣。</p><p>　　矩陣的生成可以有下面幾種方法。</p><p>　　1. 直接輸入矩陣元素法</p><p>　　對于一般較小的簡單的

110、矩陣，用戶可以從鍵盤上直接輸入一系列的元素生成矩陣。矩陣的每一行要用空格或者逗號隔開；矩陣行的結束標志符為分號或Enter鍵。</p><p><b>　　例如：</b></p><p>　　>> A=[1 2 3 4;5 6 7 8;9 8 7 6;5 4 3 2]</p><p><b>　　運行結果</b>

111、;</p><p><b>　　A =</b></p><p>　　1 2 3 4</p><p>　　5 6 7 8</p><p>　　9 8 7 6</p><p>　　5 4 3 2</p

112、><p>　　2. 把外部數(shù)據(jù)調入矩陣法</p><p>　　用戶能夠通過load命令，將外部數(shù)據(jù)文件中的內容調入到工作空間中創(chuàng)建矩陣，外部文件的擴展名為“.dat”。例如：</p><p>　　在MATLAB外，利用編輯器創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)文件xnx.dat，包含下列數(shù)據(jù)：</p><p>　　2 4 6 8 6<

113、/p><p>　　3 5 6 7 3</p><p>　　1 3 2 8 1</p><p>　　2 5 1 2 5</p><p>　　1 3 2 8 1</p><p>　　>> load

114、 xnx.dat</p><p><b>　　>> xnx</b></p><p><b>　　運行結果</b></p><p><b>　　xnx =</b></p><p>　　2 4 6 8 6</p><p&

115、gt;　　3 5 6 7 3</p><p>　　1 3 2 8 1</p><p>　　2 5 1 2 5</p><p>　　1 3 2 8 1</p><p>　　3. M文件創(chuàng)建矩陣法</p><

116、p>　　例如，先在編輯/調試器窗口中創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件，如圖1-66所示。</p><p>　　圖1-66 在編輯/調試器窗口中創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件</p><p>　　把它保存為yms.m文件。然后在MATLAB命令窗口中調用即可。</p><p><b>　　>> yms</b></p><p><b&g