《数值分析及其MATLAB实现》第二篇MATLAB快速入门word第一章1.3

第二篇第一章MATLAB简介及操作指南。9。1.3MATLAB的命令和窗口环境MATLAB是一个标准的Windows界面，可以利用菜单中的命令完成对命令窗口的操作。它的使用方法与Windows的一般应用程序相同，参看图1-8。下面将对菜单进行介绍。图1-81.3.1M文件M文件有两种类型：文本M文件和函数M文件。（一）文本M文件一个比较复杂的程序常常要作反复的调试，这时你不妨建立一个文本文件并把它储存起来，可以随时调用进行计算。建立文本文件可以在File菜单中选择New，再选择M-file，这时MATLAB将打开一个文本编辑窗口，在这里输入命令第一章MATLAB简介及操作指南第二篇第一章MATLAB简介及操作指南。10。和数据。储存时文件名遵循MATLAB变量命名的原则，但必须以m为扩展名，其一般形式为M文件名.m如juzhen.m,pp.m等。值得注意的是，文本M文件中的变量都是全局变量，在执行过程中,文本M文件中的命令可以使用目前工作区中的变量，它所产生的变量也将成为工作区的一部分。例如我们把下面的程序保存为名为budijifen1.m的文本M文件：functionbudijifen1x=-4*pi:0.014*pi;a=1;forC=-3:3y=1/2*(-sin(a*x)+a*x)/a+Cplot(x,y)holdonendgridholdoffxlabel('自变量X')ylabel('因变量Y')title('不定积分的积分曲线族')legend('不定积分的积分曲线族')然后在MATLAB工作窗口中输入文件名：budijifen1运行后屏幕显示计算结果(略)和图形(见图1-9)。再如，将下面的一个生成矩阵的程序保存为名为juzhen.m的文本M文件：fori=1:kforj=1:nb(i,j)=7/(2*i+3*j-6);endenda=rats(b)然后在MATLAB工作窗口中输入：k=3;n=4;juzhen,b第二篇第一章MATLAB简介及操作指南。11。图1-9名为budijifen1.m的文本M文件的图形运行后屏幕显示运行结果如下：a=-77/27/57/877/417/107/37/67/97/12b=-7.0000e+0003.5000e+0001.4000e+0008.7500e-0017.0000e+0001.7500e+0001.0000e+0007.0000e-0012.3333e+0001.1667e+0007.7778e-0015.8333e-001（二）函数M文件函数M文件是另一类M文件，我们可以根据需要建立自己的函数文件，它们能够像库函数一样方便地调用，从而极大地扩展MATLAB的能力。如果对于一类特殊的问题，建立起许多函数M文件，就能最终形成独立的工具箱。函数M文件的第一行有特殊的要求，其形式必须为function因变量=函数名（自变量）其他各行为从自变量计算因变量的语句，并最终将结果赋予因变量。而这第二篇第一章MATLAB简介及操作指南。12。个M文件的文件名必须是函数名.m。下面给出函数文件的一个简单例子。如果我们要在某个程序中要调用函数21ye22x，就必须建立并保存下面的名为fun.m的函数M文件。functiony=fun(x)y=exp((-x.^2)./2)./(sqrt(2*pi));然后在MATLAB工作窗口中输入程序：[Q1,FCNT14]=quad(@fun,0,pi/2,1.e-14,3)%quad是一个计算数值积分的程序名运行后屏幕显示计算的部分结果如下：…………………………………………………………………………5511.54413402261.33311521e-0020.00159789285531.55746517471.33311521e-0020.0015650585Q1=0.44188501721659FCNT14=553符号%后面是注释部分，给出了这个程序的说明，MATLAB执行时忽略这些内容。实际上MATLAB的所有函数都有这样一段注释。函数M文件有多个因变量时，要用[]将它们括起来，请看下面数值积分程序quad.m的部分内容:function[Q,fcnt]=quad(funfcn,a,b,tol,trace,varargin)%QUADNumericallyevaluateintegral,adaptiveSimpsonquadrature.%............................................%[Q,FCNT]=QUAD(...)returnsthenumberoffunctionevaluations.%%QUAD(FUN,A,B,TOL,TRACE)withnon-zeroTRACEshowsthevalues%of[fcntab-aQ]duringtherecursion.%第二篇第一章MATLAB简介及操作指南。13。%QUAD(FUN,A,B,TOL,TRACE,P1,P2,...)providesforadditional%argumentsP1,P2,...tobepasseddirectlytofunctionFUN,%FUN(X,P1,P2,...).PassemptymatricesforTOLorTRACEto%usethedefaultvalues.%.................................................f=fcnchk(funfcn);ifnargin4|isempty(tol),tol=1.e-6;end;ifnargin5|isempty(trace),trace=0;end;%Initializewiththreeunequalsubintervals.h=0.13579*(b-a);x=[aa+ha+2*h(a+b)/2b-2*hb-hb];y=feval(f,x,varargin{:});fcnt=7;%Fudgeendpointstoavoidinfinities.if~isfinite(y(1))y(1)=feval(f,a+eps*(b-a),varargin{:});fcnt=fcnt+1;endif~isfinite(y(7))y(7)=feval(f,b-eps*(b-a),varargin{:});fcnt=fcnt+1;end%Calltherecursivecoreintegrator.……………………………………………………………………………其用途不难从注释行知道。函数M文件中的变量一般是局部变量，它们的变量名独立于目前的工作区和其他的函数。对于5.0以上的版本，在工作区和函数的定义中可以用global命令把某些变量说明为全局变量。当MATLAB执行到M文件名的语句时，它首先搜索当前工作区中的变量和内建的命令，然后搜索有无内部函数以此命名，最后在搜索路径的目录中寻找以此命名的M文件。第二篇第一章MATLAB简介及操作指南。14。一般情况下MATLAB不显示M文件中的内容，不过命令echoon可以让MATLAB显示M文件中的命令，并且用命令echooff关闭显示。在M文件中还可以引用其他M文件，包括递归地引用自己。1.3.2FFFiiillleee菜菜菜单单单FFFiiillleee菜菜菜单单单的的的内内内容容容如如如下下下表表表111---111所所所示示示。。。表表表111---111FFFiiillleee菜菜菜单单单的的的使使使用用用菜菜菜单单单命令功能New建立M文件、建立图形、建立Simulink模块Open打开已知文件OpenSelection打开指定文件RunScript运行已有的M文件LoadWorkspace将文件中的内容放入MATLAB的工作区中ShowWorkspaceAs将MATLAB工作区中的内容放入文件ShowWorkspace显示MATLAB工作区ShowGraphicsPropertyEditor显示图形属性编辑器ShowGUILayoutTool显示GUI界面布局管理器SetPath设置工作路径Preferences定义工作环境PrintSetup打印设置Print打印PrintSelection打印指定的文件ExitMATLAB退出MATLAB（一）New选项File菜单下的子菜单New有三个选项，我们分别介绍他们的功能。1．“““MMM---fffiiillleee”””选项该选项是是是子菜单New的三个选项之一。我们用“M-file”新建一个M文件，该命令将打开MATLAB的M文件编辑/调试器，参看图1-10。通过它们,我们可以创建和编辑M文件,调试MATLAB程序。所谓的M文件就是用MATLAB第二篇第一章MATLAB简介及操作指南。15。语言编写的程序，保存为一个以.m为后缀的文件名的文件中，可以在MATLAB工作窗口运行其文件名调用此程序。图1-10M文件编辑/调试器2．“““FFFiiiggguuurrreee”””选项在MATLAB命令窗口执行NNNeee“““FFFiiiggguuurrreee”””命令可以产生一个图形窗口，参看图1-11。执行一次close命令，关闭一个当前的图形窗口；要同时关闭所有的窗口，使用closeall。图1-11图形窗口图形窗口中每个工具条的功能如下表1-2所示：第二篇第一章MATLAB简介及操作指南。16。表1-2图形窗口中每个工具条的功能图标功能允许对图形进行编辑在图形窗口中添加文字在图形窗口中添加坐标轴等带箭头的线段在图形窗口中添加线段允许对图形进行放缩操作，按下该按钮后，在图形中单击鼠标左（右）键，放大（缩小）图形与的作用和操作完全相反允许把图形旋转为三维图形3．“Model”选项该选项新建一个Simulink模型窗口（参看图1-12），并且显示Simulink模块库浏览器（参看图1-13）。Simulink是对动态系统进行建模,仿真和分析的一个软件包。图1-12新建Simulink模型窗口图1-13Simulink模块库浏览器（二）OOOpppeeennn选项第二篇第一章MATLAB简介及操作指南。17。单单单击击击OOOpppeeennn菜菜菜单单单弹出打开文件对话框（参看图1-14）。我们可以搜寻并打开MATLAB的M文件所在的目录，选中该文件，再单击“打开”按钮，将打开MATLAB文件（参看图1-15）。图1-14单单单击击击OOOpppeeennn菜菜菜单单单图1-15打开MATLAB文件（三）OOOpppeeennnSSSeeellleeeccctttiiiooonnn选项我们可以在MATLAB命令窗口编辑区用鼠标选中M文件的文件名，再单击“OpenSelection”选项（参看图1-16），将用编辑器打开该文件。图1-16单击“OpenSelection”选项（四）RRRuuunnnSSScccrrriiipppttt选项第二篇第一章MATLAB简介及操作指南。18。RRRuuunnnSSScccrrriiipppttt选项是用来运行脚本文件的。我们可以在弹出的“RunScript”对话框中（参看图1-17）直接输入脚本文件名，再单击“OK”运行脚本文件（参看图1-18）。图1-17RunScript对话框图1-18脚本文件（五）、LLLoooaaaddd（数据）文件中的内容到工作空间。单击该选项打开一个LLLoooaaaddd...mmmaaatttfffiiillleee对对对话话话框框框（参看图1-19），在目录框中列出所选目录的后缀为mat的文件。选中某个文件后，将把该文件中保存的变量载入到当前工作空间。图1-19LLLoooaaaddd...mmmaaat