Matlab基本编程84813.ppt

Matlab编程本身也有其特有的地方，如执行速度慢，为了解决这个问题可以采用如下的措施。 （1）尽量避免使用循环，一是用向量化的运算来代替循环操作，二是在多重循环时外循环次数应小于内循环。 （2）大型矩阵的预先确定各方向长度。 （3）优先考虑使用MATLAB的内建函数。 （4）应用MEX技术，这部分内容将在第11章中介绍。 习 题通过新建M文件打开文本编辑器和编译器，选择主菜单中【Debug】选项，其下拉菜单包括多种调试命令，如下图所示。下拉菜单中的命令有一部分在工具栏中有图标相对应，其功能与命令行调试程序是相同的，下面只对各命令做简单介绍。 4.4 函数设计和实现4.4.1 建立数学模型4.4.2 编写代码4.4.3 运行程序4.4.4 良好的编程习惯前面介绍了MATLAB编程的语法规则，本节将通过一个实例讲述用MATLAB解决实际问题的步骤。 4.4.1 建立数学模型 PID控制的结构图下面按照图中各模块分别进行数学建模。 1．参考输入参考输入也称为参考信号，本例中选取单位阶跃函数作为参考输入，它满足如下所示的条件： 2．PID控制器前面已经讲述了PID控制器参数整定方法，下面讲解它的物理含义。 3．被控对象 4.4.2 编写代码 1．参数整定 2．被控对象 1．参数整定 2．被控对象需要说明的是，上述函数中采用中文注释，这在MATLAB 中是可以识别的。而对于一些特殊的符号或字符，则需要使用函数slCharacterEncoding()来设置解码规则，通过命令help slCharacterEncoding可了解到它支持“Unix, Linux, Mac”，“Hp-UX”，“Windows (USA, Western Europe)”，“Windows (Japan)”和“Windows (Other) ”。 4.4.3 运行程序当运行出错或运行结果不理想时，首先按照第4.3节的方法进行调试，然后在确定程序无误的情况下，检查数学模型和使用的算法是否正确和恰当。从本例中可以看出，MATLAB提供了十分强大的功能。 4.4.4 良好的编程习惯Matlab编程是程序开发的一种，应该符合一般程序开发的规律。良好的编程习惯可以提高工作效率，减少不必要的失误。对于初学者来说，应该注意以下几个方面。 （1）数据结构必须事先规划好，如果数据结构设计存在错误或不妥，那么程序修改的工作量将是巨大的。 （2）尽量避免使用全局变量。 （3）函数尽可能功能简明，使其可以重用，从而程序实现模块化。 （4）良好的编写风格，使得别人或者自己能够容易读懂之前所写的代码。具体的方法包括：变量和函数名统一按规律命名，并具有较明确的意义；代码层次分明；注释清楚且充分等。 （5）注重程序的充分测试，注意警告信息。 （6）具有建立和求解数学模型的能力，能够简化程序的复杂性。 （8）keyboard此命令将停止文件的执行并将控制权交给键盘，此时命令窗口的提示符由“”变成“K”，当输入return后，控制权将交回文件。该命令对程序的调试和在程序运行中修改变量值都很方便。 （9）pause此命令用于暂时中止程序的运行。该命令对程序的调试和查询中间变量值时很方便。该命令的语法规则如下： 4.3 程 序 调 试 4.3.1 直接调试法 4.3.2 工具调试法在编译和运行程序时出现错误（警告）无法避免，因此掌握程序调试的方法和技巧对提高工作效率很重要。下面针对语法错误和逻辑错误推荐两种调试方法，即直接调试法和工具调试法。 4.3.1 直接调试法对于简单的程序往往采用直接调试法，通常采取的措施如下。 （1）通过分析后，将重点怀疑语句后的分号删掉，将结果显示出来，然后与预期值进行比较。 （2）单独调试函数时，将函数声明行注释掉，并定义输入变量的值，然后以脚本方式运行，这样可保存中间变量，进而进行分析和找出错误。 （3）在程序中的适当位置添加输出变量值的代码。 （4）在程序中的适当位置添加keyboard命令。复杂的程序，必须采用工具调试法，即借助MATLAB提供的工具调试器（Debugger）进行调试。 4.3.2 工具调试法1．以命令行为主的程序调试2．以图形界面为主的程序调试MATLAB提供了调试程序的工具，利用这些工具可以提高编程的效率，包括命令行的调试函数和图形界面的菜单命令。 1．以命令行为主的程序调试以命令行为主的程序调试手段具有通用性，可以适用于各种平台，它主要是应用MATLAB提供的调试命令。在命令窗口输入help debug可以看到对于这些命令的简单描述，下面分别进行介绍。 （1）设置断点这是最重要的部分，可以利用它来指定程序代码的断点，使得程序在断点前停止执行，并进入调试模式，从而可以