第1章 Matlab简介及界面环境

Matlab编程技术吴明录2010.3《MATLAB编程技术》教学大纲课程基本情况课程总学分：2课程总学时：32课程性质：选修课先修课程：高等数学、应用数学、线性代数、数值分析、计算机基础、C语言考核形式：考试参考书目：(1)周建兴等.MATLAB从入门到精通，人民邮电出版社，2008；(2)薛定宇等.高等应用数学问题的MATLAB求解，清华大学出版社，2004；(3)苏金明等.MATLAB7.0实用指南（上、下册）,电子工业出版社，2004；(4)阮沈勇等.MATLAB程序设计，电子工业出版社，2004。要求(1)课堂上认真听讲、细心观察、勤于思考、记好笔记；(2)课下多总结、交流、实践。《MATLAB编程技术》教学大纲课程内容及学时分配第1章MATLAB简介及界面环境2学时第2章矩阵及其操作4学时第3章MATLAB计算可视化4学时第4章MATLAB编程基础8学时第5章数据分析4学时第6章数值计算4学时第7章符号运算2学时第8章文件的读写操作2学时第9章图形用户界面设计1学时第10章编译与接口1学时1.1Matlab简介1.2Matlab的安装与启动1.3Matlab操作界面1.4Matlab的通用命令等1.5Matlab的帮助系统1.6Matlab应用示例习题第1章Matlab简介及界面环境1.1Matlab简介1.Matlab的发展历程2.Matlab的特点3.Matlab的优势4.Matlab的主要功能5.Matlab产品家族Matlab是MatrixLaboratory（矩阵实验室）的简称20世纪70年代—美国新墨西哥大学计算机科学系主任CleveMoler编写程序；1984年—Little、Moler、SteveBangert合作创立MathWorks公司，正式把Matlab推向市场；20世纪90年代—Matlab成为国际标准计算软件；Matlab、Mathematica、Maple并称为当代三大数学软件。1.Matlab的发展历程Matlab的版本历史1984年，推出了MATLAB第一个商业版本1.0版；1992年，推出MATLAB4.0版1996年，推出MATLAB5.0版（R8）2000年，推出MATLAB6.0版（R12）2004年，推出MATLAB7.0版（R14）2006年3月，推出MATLAB7.2版（R2006a）9月，推出MATLAB7.3版（R2006b）2006年以后每年两个版本，一般3月a版本，9月b版本。2.Matlab的特点●基本操作数据单位是矩阵●操作简单、易学，效率高●开放性、可移植性强●接口类型多●内核不支持大写输入3.Matlab的优势友好的工作平台和编程环境简单易用的程序语言强大的科学计算机数据处理能力出色的图形处理功能应用广泛的模块集合工具箱实用的程序接口和发布平台应用软件开发（包括用户界面）4.Matlab的主要功能●数值分析●数值和符号计算●工程与科学绘图●控制系统的设计与仿真●数字图像处理技术●数字信号处理技术●通讯系统设计与仿真●财务与金融工程●语音识别5.Matlab产品家族Matlab具有70多个产品模块，50多个专业工具箱SystemIdentificationToolbox—系统辨识工具箱FuzzyLogicToolbox—模糊逻辑工具箱ImageProcessingToolbox—图象处理工具箱NeuralNetworkToolbox—神经网络工具箱OptimizationToolbox—优化工具箱PartialDifferentialToolbox—偏微分方程工具箱StatisticsToolbox—统计工具箱SymbolicMathToolbox—符号数学工具箱WaveletToolbox—小波工具箱1.2Matlab的安装与启动1.Matlab的安装•初次安装可能提示要安装Java虚拟机，选择是；•安装路径最好没有中文字符和空格；•可选择安装部分或全部功能，建议完全安装；•不选择网上更新功能。安装完成后，在安装目录下将包含如下文件夹。1.Matlab的安装续表1.Matlab的安装2.Matlab的启动Matlab的启动双击桌面Matlab图标开始菜单Matlab快捷方式双击安装目录\bin\win32\matlab.exe文件Matlab的退出命令quit、exitfile菜单窗口1.3Matlab操作界面主窗口命令窗口搜索路径命令历史窗口开始菜单工作空间窗口当前工作目录帮助系统主窗口主窗口是MATLAB的主要工作界面。包括菜单栏、工具栏、其它功能窗口。1．菜单栏►File菜单项—实现有关文件的操作；►Edit菜单项—命令历史窗口的编辑操作；►Desktop菜单项—设置MATLAB集成环境的显示方式；►Web菜单项—设置MATLAB的Web操作；►Window菜单项—用于关闭所有打开的编辑器窗口，包括M-file、Figure、Model和GUI窗口；►Help菜单项—用于提供帮助信息。2．工具栏命令窗口命令窗口是MATLAB与用户的主要交互窗口，用于输入命令并显示除图形以外的所有执行结果。MATLAB命令窗口中的“”为命令提示符，表示MATLAB正在处于准备状态。在命令提示符后键入命令并按下回车键后，MATLAB就会执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。工作空间窗口工作空间主要用于存储各种变量和程序运行结果。主要显示工作空间中所有变量的名称、大小、字节数和变量类型说明，可对变量进行查看、编辑、保存和删除等操作。当前工作目录指MATLAB运行文件时的目录，在当前目录下的文件、函数首先被调用。当前工作目录可以更改。当前工作目录搜索路径MATLAB在执行同类程序过程中，按照一定优先次序寻找相关的文件。用户自己书写的函数有可能并没有保存在搜索路径下。要解决这个问题，只需把程序所在的目录扩展成MATLAB的搜索路径即可。搜索路径查看MATLAB的搜索路径在命令窗口中输入path或genpath可得到MATLAB的所有搜索路径选择MATLAB主窗口中的【File】|【SetPath】菜单，进入【设置搜索路径】对话框。搜索路径设置更改MATLAB的搜索路径在MATLAB命令窗口中输入editpath或pathtool命令或通过【File】|【SetPath】菜单，进入“设置搜索路径”对话框，通过该对话框编辑搜索路径。在命令窗口执行“path(path,‘D:\Study’)”，可以把“D:\Study”加在搜索路径中。在命令窗口执行“addpathD:\Study-begin”，将新的目录加到整个搜索路径的开始。搜索路径MATLAB执行和调用优先级：(1)检查该命令是不是一个变量。(2)检查该命令是不是一个内部函数。(3)检查该命令是否当前目录下的M文件。(4)检查该命令是否MATLAB搜索路径中其他目录下的M文件。搜索路径命令历史窗口自动保存所有用过的命令的历史记录，从而方便用户查询。如果要编辑和清除这些历史记录，可以选择Edit菜单中的相关命令或其它方式。通过双击或其它方式可进行历史命令的再运行。可以生成m文件。启动平台窗口和Start按钮帮助用户方便地打开和调用MATLAB的各种程序、函数和帮助文件。主窗口左下角的Start按钮，单击该按钮会弹出一个菜单，选择其中的命令可以执行MATLAB的各种产品工具，以及查阅和使用MATLAB包含的各种资源。1.4MATLAB的常用命令等1.常用命令2.快捷键3.标点常用命令主要用来管理目录、函数、变量、工作空间、文件和窗口等。2.快捷键在命令窗口中，MATLAB提供了控制光标位置和进行简单编辑的快捷键。3.标点在MATLAB中，一些标点被赋予了特殊的功能。1.5MATLAB的帮助系统MATLAB为用户提供了完善的帮助系统。1.命令窗口查询帮助系统2.联机帮助系统3.联机演示系统4.远程帮助系统1.命令窗口查询帮助系统2.联机帮助系统用户可以通过三种方法进入MATLAB的联机帮助系统。直接单击MATLAB主窗口中的“”按钮；选中Help菜单的前4项中的任意一项；在命令窗口中执行helpwin、helpdesk或doc。3.联机演示系统可以通过以下方式打开联机演示系统。选择MATLAB主窗口菜单的【Help】|【Demos】选项；在命令窗口输入demos；直接在帮助页面上选择Demos项。4.远程帮助系统应用示例绘制正弦函数在区间[010]上的曲线。代码：x=0:0.1:10;y=sin(x)；plot(x,y)工作空间窗口命令历史窗口习题1.简述MATLAB的主要功能。2.在命令窗口输入“w=3+2”，然后依次使用clear和clc命令，分别观察命令窗口、工作空间窗口和历史命令窗口的变化。3.将硬盘上一已有目录，加入到搜索路径，并将其设置为当前工作目录。4.通过命令窗口，查询函数sin的用法。5.通过联机帮助系统，查询函数inv的用法。6.通过联机演示系统，查询并运行“ControlSystemsToolboxes”下的“CaseStudies”中的“YawDamperfora747Aircraft”演示程序。7.在命令窗口依次执行“w=5;”、“p=2*w”和“q=p+w”。8.在命令窗口同时执行下述代码：w=5；p=2*wq=p+w习题1.1Matlab简介1.2Matlab的安装与启动1.3Matlab操作界面1.4Matlab的通用命令等1.5Matlab的帮助系统1.6Matlab应用示例习题第1章Matlab简介及界面环境