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《第二章 MATLAB語言基礎》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、返回總目錄第2章MATLAB語言基礎MATLAB語言是美國MathWorks公司于20世紀80年代推出的高性能數(shù)值計算軟件，MATLAB語言源于線性代數(shù)中的數(shù)學運算，它不同于其他的計算機高級語言，MATLAB語言最初是基于矩陣的運算工具，這也是其名稱MATLAB(MATrixLABoratory)的由來。MATLAB語言已成為當今全世界流行的一種優(yōu)秀的計算機語言。(1)MATLAB語言功能強大，適用范圍廣泛。MATLAB語言可以用于線性代數(shù)中的向量、數(shù)組和矩陣等的運算，代數(shù)方程的求解、微積分運算、數(shù)值代數(shù)與數(shù)值逼近、微分方程數(shù)值解和最優(yōu)化方法
2、等科學研究與工程技術中所需要的計算問題都可以由MATLAB語言來解決。MATLAB語言廣泛應用于控制系統(tǒng)分析與設計、生物醫(yī)學工程、語言處理、圖像信號處理、計算機技術與航空航天工程等。(2)MATLAB語言編程效率高。MATLAB語言提供了豐富的內(nèi)部函數(shù)，其中有常用的基本函數(shù)，也有種類齊全、功能豐富多樣的專用函數(shù)。內(nèi)部函數(shù)是預先編制好的子程序。在MATLAB語言環(huán)境下編制程序時，可以直接調(diào)用內(nèi)部函數(shù)，不用將其子程序的命令或語句逐一列出。MATLAB語言比BASIC、FORTRAN和C等高級程序語言的編程效率要高。(3)MATLAB語言界面友好，
3、用戶使用方便。MATLAB語言擁有友好的界面與易學易懂的幫助系統(tǒng)。MATLAB語言把編輯、編譯、連接、執(zhí)行與調(diào)試等多個步驟融為一體。MATLAB語言可以設置中斷點，儲存多個中間結(jié)果。MATLAB語言是演算的科學計算語言，用MATLAB編寫程序，猶如在一張演算紙上排列書寫公式，運算求解問題。(4)MATLAB語言具有很強的擴充能力。MATLAB語言不僅為用戶提供了可以直接調(diào)用且非常豐富的內(nèi)部函數(shù)(M文件)，而且在MATLAB語言環(huán)境下，用戶可以根據(jù)需要，自行建立或者擴充完成指定功能的M文件，這些文件可以與MATLAB語言提供的內(nèi)部函數(shù)一樣被保存
4、與調(diào)用。(5)MATLAB語言具有強大的圖形處理和符號運算功能。MATLAB語言系統(tǒng)帶有許多繪圖的內(nèi)部函數(shù)，可以很輕松地畫出各種復雜的二維和三維圖形。MATLAB語言開發(fā)了強大的符號運算功能，MATLAB幾乎可以解決工程技術人員在學習與科研中的所有符號運算問題。(6)MATLAB語言的計算可以自動選擇算法。MATLAB的許多功能函數(shù)都帶有算法的自適應能力，它們會根據(jù)情況自行選擇最合適的算法。(7)MATLAB語言與其他的軟件和語言有良好的對接性。MATLAB語言與符號運算功能最強大的工具軟件MAPLE之間有接口。MATLAB語言與BASIC、
5、FORTRAN和C等高級程序語言之間都可以實現(xiàn)很方便的連接。(8)MATLAB語言包含功能齊備的控制分析工具箱。MathWorks公司先后開發(fā)了許多MATLAB控制工具箱，有控制系統(tǒng)工具箱、系統(tǒng)識別工具箱、多變量頻域設計工具箱和最優(yōu)化控制工具箱等。每一個工具箱都是該控制領域里的最權威和最先進的計算與仿真軟件包。MATLAB語言及其工具箱的開發(fā)，使得它在科學計算、工程技術與自動控制方面的應用越來越普遍。(9)MATLAB語言具有開放的源程序。除內(nèi)部函數(shù)以外，所有MATLAB核心文件和工具箱文件都是可讀可改的源文件，用戶可以通過對源文件的修改以及
6、加入自己的函數(shù)文件而構(gòu)成自己專用的工具箱?；A知識MATLAB語言最基本、最重要的功能就是進行實數(shù)矩陣或復數(shù)矩陣的運算，其所有的數(shù)值功能都以矩陣為基本單元來實現(xiàn)。一.簡單的矩陣輸入在MATLAB語言中，矩陣與數(shù)組的輸入形式和書寫方法是相同的，其區(qū)別在于進行運算時，數(shù)組的運算是數(shù)組中對應元素的運算，而矩陣運算則應符合矩陣運算的規(guī)則。在數(shù)值運算中使用的矩陣必須賦值，矩陣的簡單輸入可以采用直接賦值和增量賦值兩種方法。1．直接賦值法元素較少的簡單矩陣可以在MATLAB命令窗口中以命令行的方式直接輸入。矩陣的輸入必須以方括號“[]”作為其開始與結(jié)束標志
7、，矩陣的行與行之間要用分號“;”或按Enter鍵分開，矩陣的元素之間要用逗號“,”或用空格分隔。矩陣的大小可以不必預先定義，且矩陣元素的值可以用表達式表示?；A知識【例2.1】矩陣的直接賦值。>>a=[123;456;789]a=123456789>>A=[9,8,7,6;5,4,3,2;11,13,15,17]A=9876543211131517MATLAB語言的變量名稱字符區(qū)分大小寫，字符a與A分別為獨立的矩陣變量名。在MATLAB語言命令行的最后如果加上分號“;”，則在命令窗口中不會顯示輸入命令所得到的結(jié)果。基礎知識2．增量賦值法矩陣的
8、輸入可以使用MATLAB語言具有向量增量功能的增量賦值法，增量賦值法的標準格式為A=初值：增量：終值其中冒號為分隔識別符。【例2.2】增量賦值法輸入矩陣。>>A=1
