Matlab Ra基础入门.docx
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MatlabRa基础入门
第1章基础准备及入门
.1MATLAB的安装和工具包选择
.2Desktop操作桌面的启动
.2.1MATLAB的启动
.2.2Desktop操作桌面简介
图1.2-1Desktop操作桌面的外貌
.3CommandWindow运行入门
.3.1CommandWindow指令窗简介
图1.3-1几何独立的指令窗
.3.2最简单的计算器使用法
【例1.3-1】求
的算术运算结果。
（1）
>>（12+2*（7-4））/3^2
（2）
ans=
2
〖说明〗
【例1.3-2】“续行输入”法。
本例演示：
或由于指令太长，或出于某种需要，输入指令行必须多行书写时，该如何处理。
S=1-1/2+1/3-1/4+...
1/5-1/6+1/7-1/8
S=
0.6345
〖说明〗
.3.3数值、变量和表达式
101数值的记述
102变量命名规则
103MATLAB默认的数学常数
表1.3-1MATLAB为数学常数预定义的变量名
预定义变量
含义
预定义变量
含义
eps
NaN或nan
i或j
Inf或inf
pi
intmax
realmax
intmin
realmin
〖说明〗
【例1.3-3】运用以下指令，以便初步了解关于常数的预定义变量。
formatshorte
RMAd=realmax（'double'）%
RMAs=realmax（'single'）%
RMAd=
1.7977e+308
RMAs=
3.4028e+038
IMA64=intmax（'int64'）%
IMA32=intmax%
IMA32=intmax（'int16'）%
IMA64=
9223372036854775807
IMA32=
2147483647
IMA32=
32767
formatlonge
e1=eps%
e2=eps
（2）%
e1=
2.220446049250313e-016
e2=
4.440892098500626e-016
pi
ans=
3.141592653589793
104运算符和表达式
（1）
表1.3-2MATLAB表达式的基本运算符
数学表达式
矩阵运算符
数组运算符
加
a+b
a+b
减
a-b
a-b
乘
a*b
a.*b
除
a/b或b\a
a./b或b.\a
幂
a^b
a.^b
圆括号
（）
（）
（）
〖说明〗
（2）
105面向复数设计的运算——MATLAB特点之一
【例1.3-4】复数
表达，及计算
。
（1）
z1=4+3i%
z1=
4+3i
〖说明〗
（2）
z2=1+2*i%
z3=2*exp（i*pi/6）%
z=z1*z2/z3
z2=
1+2i
z3=
1.7321+1i
z=
1.884+5.2631i
（3）
real_z=real（z）
image_z=imag（z）
magnitude_z=abs（z）
angle_z_radian=angle（z）%
angle_z_degree=angle（z）*180/pi%
real_z=
1.884
image_z=
5.2631
magnitude_z=
5.5902
angle_z_radian=
1.2271
angle_z_degree=
70.305
【例1.3-5】图示复数
的和（配图1.3-2）。
z1=4+3*i;z2=1+2*i;%
%
%
z12=z1+z2
%
clf,holdon%
plot（[0,z1,z12],'-b','LineWidth',3）
plot（[0,z12],'-r','LineWidth',3）
plot（[z1,z12],'ob','MarkerSize',8）
holdoff,gridon,
axisequal
axis（[0,6,0,6]）
text（3.5,2.3,'z1'）
text（5,4.5,'z2'）
text（2.5,3.5,'z12'）
xlabel（'real'）
ylabel（'image'）
z12=
5.0000+5.0000i
图1.3-2两个复数相加
【例1.3-6】用MATLAB计算
能得到–2吗（配图1.3-3）？
（1）
a=-8;
r_a=a^（1/3）%
r_a=
1.0000+1.7321i
（2）
%
p=[1,0,0,-a];%
%
R=roots（p）%
R=
-2.0000
1.0000+1.7321i
1.0000-1.7321i
（3）
MR=abs（R
（1））;%
t=0:
pi/20:
2*pi;%
x=MR*sin（t）;
y=MR*cos（t）;
plot（x,y,'b:
'）,gridon%
%
holdon
plot（R
（2）,'.','MarkerSize',30,'Color','r'）%
plot（R（[1,3]）,'o','MarkerSize',15,'Color','b'）%
axis（[-3,3,-3,3]）,axissquare%
holdoff
图1.3-3（-8）的全部三次方根分布
〖说明〗
106面向数组设计的运算——MATLAB特点之二
【例1.3-7】实数数组
的“一行”输入法。
（1）
AR=[1,3;2,4]
（2）
（3）
AR=
13
24
〖说明〗
【例1.3-8】实数数组
的“分行”输入法。
AI=[5,7
6,8]
AI=
57
68
〖说明〗
【例1.3-9】对复数数组
进行求实部、虚部、模和幅角的运算。
（1）
AR=[1,3;2,4];AI=[5,7;6,8];
A=AR-AI*i%
A=
1.0000-5.0000i3.0000-7.0000i
2.0000-6.0000i4.0000-8.0000i
（2）
A_real=real（A）
A_image=imag（A）
A_real=
13
24
A_image=
-5-7
-6-8
（3）
form=1:
2
forn=1:
2
Am1（m,n）=abs（A（m,n））;
Aa1（m,n）=angle（A（m,n））*180/pi;%
end
end
Am1,Aa1
Am1=
5.09907.6158
6.32468.9443
Aa1=
-78.6901-66.8014
-71.5651-63.4349
（4）
Am2=abs（A）
Aa2=angle（A）*180/pi
Am2=
5.09907.6158
6.32468.9443
Aa2=
-78.6901-66.8014
-71.5651-63.4349
〖说明〗
【例1.3-10】画出衰减振荡曲线
，
的取值范围是
（配图1.3-4）。
t=0:
pi/50:
4*pi;%
y=exp（-t/3）.*sin（3*t）;%
plot（t,y,'-r','LineWidth',2）%
axis（[0,4*pi,-1,1]）
xlabel（'t'）,ylabel（'y'）
图1.3-4衰减振荡曲线
〖说明〗
【例1.3-11】复数矩阵
的生成，及计算
矩阵乘积（A取自算例1.3-9）。
B=[3+2i,2+6i;5+3*i,4-2*i]%
%
C=A*B%
B=
3.0000+2.0000i2.0000+6.0000i
5.0000+3.0000i4.0000-2.0000i
C=
49.0000-39.0000i30.0000-38.0000i
62.0000-42.0000i40.0000-40.0000i
〖说明〗
.4CommandWindow操作要旨
.4.1指令窗的显示方式
101默认的输入显示方式
102运算结果的显示
表1.4-1数据显示格式的控制指令
指令
含义
举例说明
format
formatshort
通常保证小数点后四位有效，最多不超过7位；对于大于1000的实数，用5位有效数字的科学记数形式显示。
formatlong
小数点后15位数字表示
formatshorte
5位科学记数表示
formatlonge
15位科学记数表示
formatshortg
从formatshort和formatshorte中自动选择最佳记数方式
formatlongg
从formatlong和formatlonge中自动选择最佳记数方式
formatrat
近似有理数表示
formathex
十六进制表示
format+
显示大矩阵用。
正数、负数、零分别用+,-,空格表示。
formatbank
（金融）元、角、分表示
formatcompact
显示变量之间没有空行
formatloose
在显示变量之间有空行
〖说明〗
103显示方式的永久设置
.4.2指令行中的标点符号
表1.4-2MATLAB常用标点的功能
名称
标点
作用
空格
逗号
黑点
.
分号
;
冒号
:
注释号
%
单引号对
''
圆括号
（）
方括号
[]
花括号
{}
赋值号
=
下连符
_
续行号
...
“At”号
@
惊叹号
!
〖说明〗
.4.3指令窗的常用控制指令
表1.4-3常见的通用操作指令
指令
含义
指令
含义
ans
最新计算结果的默认变量名
edit
打开M文件编辑器
cd
设置当前工作目录。
exit
关闭/退出MATLAB
clf
清除图形窗
help
在指令窗中显示帮助信息
clc
清除指令窗中显示内容
more
使其后的显示内容分页进行
clear
清除MATLAB工作空间中保存的变量
quit
关闭/退出MATLAB
dir
列出指定目录下的文件和子目录清单
return
返回到上层调用程序；结束键盘模式
doc
在MATLAB浏览器中，显示帮助信息
type
显示指定M文件的内容
diary
把指令窗输入记录为文件
which
指出其后文件所在的目录
〖说明〗
.4.4指令窗中指令行的编辑
表1.4-4MATLAB指令窗中实施指令行编辑的常用操作键
键名
作用
键名
作用
前寻式调回已输入过的指令行
Home
使光标移到当前行的首端
后寻式调回已输入过的指令行
End
使光标移到当前行的尾端
在当前行中左移光标
Delete
删去光标右边的字符
在当前行中右移光标
Backspace
删去光标左边的字符
PageUp
前寻式翻阅当前窗中的内容
Esc
清除当前行的全部内容
PageDown
后寻式翻阅当前窗中的内容
〖说明〗
【例1.4-1】指令行操作过程示例。
（1）
y1=2*sin（0.3*pi）/（1+sqrt（5））
（2）
y1=
0.5000
（3）
y2=2*cos（0.3*pi）/（1+sqrt（5））
y2=
0.3633
〖说明〗
.5CommandHistory历史指令窗
.5.1CommandHistory历史指令窗简介
表1.5-1历史指令窗主要应用功能的操作方法
应用功能
操作方法
简捷操作方法
单行或多行指令的复制
单行指令的运行
鼠标左键双击单行指令。
多行指令的运行
把多行指令写成M文件
.5.2历史指令的再运行
【例1.5-1】演示如何再运行算例1.3-10中的全部绘图指令。
图1.5-1再运行历史指令的演示
〖说明〗
.6CurrentDirectory、路径设置器和文件管理
当在指令窗中运行一条指令时，MATLAB是怎样从庞大的函数和数据库中，找到所需的函数和数据的呢？
用户怎样才能保证自己所创建的文件能得到MATLAB的良好管理，又怎样能与MATLAB原有环境融为一体呢？
这就是本节要介绍的内容。
.6.1CurrentDirectory当前目录浏览器简介
图1.6-1当前目录浏览器和适配的弹出菜单
表1.6-1当前目录适配菜单的应用
应用功能
操作方法
简捷操作方法
运行M文件
编辑M文件
鼠标左键双击M文件。
把MAT文件全部数据输入内存
鼠标左键双击MAT文件。
把MAT文件部分数据输入内存
〖说明〗
.6.2用户目录和当前目录设置
（1）
（2）
（3）
.6.3MATLAB的搜索路径
.6.4MATLAB搜索路径的扩展
101何时需要修改搜索路径
102利用设置路径对话框修改搜索路径
图1.6-2路径设置对话框
〖说明〗
103利用指令path设置路径
path（path,'c:
\my_dir'）
path（'c:
\my_dir',path）
〖说明〗
.7工作空间浏览器和变量编辑器
.7.1工作空间浏览器和变量可视化
图1.7-1工作空间浏览器及“绘图工具”图标的展开
表1.7-1工作空间浏览器主要功能及其操作方法
功能
操作方法
新变量创建
变量内容显示
向内存
装载文件数据
把变量
保存进文件
图形绘制启动键
绘图类型
菜单引出键
【例1.7-1】通过“工作空间浏览器”的运作，采用图形显示内存变量t和y之间的关系图形。
（注意：
本例是在例1.3-10运行后进行的，因此内存中保存着由例1.3-10产生的全部变量。
）
图1.7-2数组（t,y）表示的曲线
〖说明〗
.7.2工作空间的管理指令
101查询指令who及whos
【例1.7-2】在指令窗中运用who,whos查阅MATLAB内存变量。
who
Yourvariablesare:
ansty
whos
NameSizeBytesClassAttributes
ans1x18double
t1x2011608double
y1x2011608double
〖说明〗
102从工作空间中删除变量和函数的指令
clear
clearvar1var2
clearall
clearfun1fun2
103整理工作空间内存碎片的指令pack
.7.3VariableEditor变量编辑器
图1.7-3变量编辑器
.7.4数据文件和变量的存取
101借助工作空间浏览器产生保存变量的MAT文件
102借助输入向导ImportWizard向工作空间装载变量
图1.7-4向工作空间装载变量的输入向导
103存取数据的操作指令save和load
saveFileName
saveFileNamev1v2
saveFileNamev1v2-append
saveFileNamev1v2-ascii
saveFileNamev1v2-ascii-double
loadFileName
loadFileNamev1v2
loadFileNamev1v2-ascii
〖说明〗
【例1.7-3】数据的存取。
（假定内存中已经存在变量X,Y,Z）
（1）
mkdir（'c:
\','my_dir'）;%
cdc:
\my_dir%
savesafXYZ%
dir%
...saf.mat
（2）
clear%
loadsafZ%
who%
Yourvariablesare:
Z
〖说明〗
.8Editor/Debugger和脚本编写初步
对于比较简单的问题，对于那些一次性问题，通过指令窗中直接输入一组指令去求解，也许是比较简便、快捷的。
但当待解决问题所需的指令较多和所用指令结构较复杂时，或当一组指令通过改变少量参数就可以被反复使用去解决不同问题时，直接在指令窗中输入指令的方法就显得烦琐和笨拙。
M脚本文件就是设计来解决这个矛盾的。
.8.1Editor/DebuggerM文件编辑器简介
图1.8-1M文件编辑器示图
.8.2M脚本文件编写初步
【例1.8-1】编写解算例1.3-10题目的M脚本文件，并运行之。
图1.8-2利用历史指令创建M文件
〖说明〗
.9帮助系统及其使用
.9.1帮助体系的三大系统
表1.9-1MATLAB的帮助体系
帮助形式
特点
资源
指令窗帮助子系统
文本形式；最可信、最原始；不适于系统阅读。
帮助
导航系统
HTML形式；系统叙述MATLAB规则和用法；适于系统阅读和交叉查阅；最重要的帮助形式。
Web网
帮助系统
包括各种PDF文件、视频演示文件、各种讨论组等
.9.2常用帮助指令
101函数搜索指令
help
helpTopicName
helpFunName
helpwin
helpwinTopicName
helpwinFunName
docToolboxName
docFunName
〖说明〗
102词条搜索指令
lookforKeyWord
docsearch
〖说明〗
.9.3Help帮助浏览器
101帮助浏览器的导出
（1）
（2）
图1.9-1默认的帮助浏览器界面
102帮助浏览器界面简介
（1）总体外观
（2）
●
⏹
⏹
⏹
⏹
⏹
⏹
（3）
（4）
图1.9-2按相关性罗列的搜索结果
103帮助浏览器默认显示的利用
（1）
图1.9-3函数及图柄帮助通道区
●
●
●
（2）
图1.9-4版本信息帮助通道区
（3）
图1.9-5详细使用说明通道区
（4）
图1.9-6功能演示通道区
（5）
图1.9-7PDF文档通道区
（6）
图1.9-8MathWorks网站资源通道区
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