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1、MATLAB數(shù)學工具軟件實例簡明教程王正盛編寫南京航空航天大學南京航空航天大學王正盛1第一章MATLAB簡介MALAB譯于矩陣實驗室MATrixLABoratory是用來提供通往LINPACK和EISPACK矩陣軟件包接口的后來它漸漸發(fā)展成了通用科技計算圖視交互系統(tǒng)和程序語言MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣它的指令表達與數(shù)學工程中常用的習慣形式十分相似比如矩陣方程Ax=b在MATLAB中被寫成A*x=b而若要通過A,b求x那么只要寫x=Ab即可完全不需要對矩陣的乘法和求逆進行編程因此用MATLAB解算問題要比用CFortran等語言簡捷得多M
2、ATLAB發(fā)展到現(xiàn)在已經成為一個系列產品MATLAB主包和各種可選的toolbox工具包主包中有數(shù)百個核心內部函數(shù)迄今所有的三十幾個工具包又可分為兩類功能性工具包和學科性工具包功能性工具包主要用來擴充MATLAB的符號計算功能圖視建模仿真功能文字處理功能以及硬件實時交互功能這種功能性工具包用于多種學科而學科性工具包是專業(yè)性比較強的如控制工具包ControlToolbox信號處理工具包(SignalProcessingToolbox)通信工具包(CommunicationToolbox)等都屬此類開放性也許是MATLAB最重要最受人歡迎的特點除內
3、部函數(shù)外所有MATLAB主包文件和各工具包文件都是可讀可改的源文件用戶可通過對源文件的修改或加入自己編寫文件去構成新的專用工具包MATLAB已經受了用戶的多年考驗在歐美發(fā)達國家MATLAB已經成為應用線性代數(shù)自動控制理論數(shù)理統(tǒng)計數(shù)字信號處理時間序列分析動態(tài)系統(tǒng)仿真等高級課程的基本教學工具成為攻讀學位的大學生碩士生博士生必須掌握的基本技能在設計研究單位和工業(yè)部門MATLAB被廣泛地用于研究和解決各種具體工程問題第二章MATLAB入門2.1工作窗和指令行的操作除了通過菜單選項對工作窗進行控制外MATLAB還提供了許多通過鍵盤輸入的控制指令如下表MA
4、TLAB工作窗中的部分通用指令quit關閉和退出MATLAB擦除MATLAB工作窗中的所有顯示內clc容clf擦除MATLAB的當前圖形窗中的圖形clear清除內存中的變量和函數(shù)pack收集內存碎片以擴大內存空間dir列出指定目錄下的文件和子目錄清單cd改變當前工作子目錄disp在運行中顯示變量和文字內容type顯示所有指定文件的全部內容echo控制運行文件指令是否顯示的開關南京航空航天大學王正盛2hold控制當前圖形窗對象是否被刷新啟動MATLAB后就可以利用它工作了由于MATLAB是一種交互式語言隨時輸入指令即時給出運算結果是它的主要工作方
5、式當然更可以編制程序詳見第七章2sin(0.3π)比如要計算的值只要在光標位置處鍵入1+52*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5))然后按[Enter]鍵,該指令便被執(zhí)行并給出結果ans=0.5000下面介紹控制光標對指令進行編輯的一些常用操作鍵常用操作鍵鍵名作用鍵名作用↑前尋式調回已輸入過的Home使光標移到當前行的首端指令行↓后尋式調回已輸入過的End使光標移到當前行的尾端指令行←在當前行中左移光標Delete刪除光標右表邊的字符→在當前行中右移光標Backspa刪除光標左表邊的字符cePageUp前尋式翻閱當前窗中的Esc清楚當前
6、行的全部內容內容PageDo后尋式翻閱當前窗中的wn內容2.2簡單矩陣的輸入在MATLAB中矩陣輸入的方法有多種此處只簡單介紹矩陣的直接輸入法詳細介紹見第三章在MATLAB中不必對矩陣維數(shù)做任何說明存儲將自動配置在直接輸入矩陣時矩陣元素用空格或逗號分隔矩陣行用隔離整個矩陣放在方括號[]里[例1]A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9;10,11,12]A=123456789101112說明指令執(zhí)行后矩陣A被保存在MATLAB的工作間Workspace中以備后用如果用戶不用clear指令清除它或對它重新定義該矩陣會一直保存在工作間中直到本MAT
7、LAB指令窗被關閉為止[例2]矩陣分行輸入A=[123456780123]A=12345678南京航空航天大學王正盛30123[例3]矩陣元素輸入B(1,2)=3;B(4,4)=6;B(4,2)=11B=030000000000011062.3語句與變量MATLAB采用表達式語句用戶輸入語句由MATLAB系統(tǒng)結實運行MATLAB語句有兩種常見的形式1表達式2變量=表達式說明1表達式由算符函數(shù)變量名和數(shù)字構成2在第一種形式中表達式被執(zhí)行后產生的矩陣將被自動賦給名為ans的變量并顯示在屏幕上ans是一個缺省變量名它會被以后類似的操作刷新3在第二種形
8、式中等號右邊的表達式是被演繹后產生的矩陣將被賦給等號左邊的變量存入內存并顯示在屏幕上4書寫表達式時運算符號=+以及*等兩側允許有空格以增加可讀性但在復
