MATLAB教程(1-7章)..doc

MATLAB 数学工具软件 实例简明教程 王 正 盛 编写 南 京 航 空 航 天 大 学 第一章 MATLAB简介 MALAB译于矩阵实验室（MATrix LABoratory），是用来提供通往LINPACK和EISPACK矩阵软件包接口的。 后来，它渐渐发展成了通用科技计算、图视交互系统和程序语言。 MATLAB的基本数据单位是矩阵。它的指令表达与数学、工程中常用的习惯形式十分相似。比如，矩阵方程Ax=b，在MATLAB中被写成A*x=b。而若要通过A,b求x，那么只要写x=A\b即可，完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行编程。因此，用MATLAB解算问题要比用C、Fortran等语言简捷得多。 MATLAB发展到现在，已经成为一个系列产品： MATLAB“主包”和各种可选的toolbox“工具包”。主包中有数百个核心内部函数。迄今所有的三十几个工具包又可分为两类：功能性工具包和学科性工具包。功能性工具包主要用来扩充MATLAB的符号计算功能、图视建模仿真功能、文字处理功能以及硬件实时交互功能。这种功能性工具包用于多种学科。而学科性工具包是专业性比较强的，如控制工具包（Control Toolbox）、信号处理工具包(Signal Processing Toolbox) 、通信工具包(Communication Toolbox)等都属此类。开放性也许是MATLAB最重要、最受人欢迎的特点。除内部函数外，所有MATLAB主包文件和各工具包文件都是可读可改的源文件，用户可通过对源文件的修改或加入自己编写文件去构成新的专用工具包。 MATLAB已经受了用户的多年考验。在欧美发达国家，MATLAB 已经成为应用线性代数、自动控制理论、数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具；成为攻读学位的大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本技能。在设计研究单位和工业部门，MATLAB被广泛地用于研究和解决各种具体工程问题。 第二章MATLAB入门 工作窗和指令行的操作 除了通过菜单选项对工作窗进行控制外， MATLAB还提供了许多通过键盘输入的控制指令。如下表 MATLAB工作窗中的部分通用指令 quit 关闭和退出MATLAB clc 擦除MATLAB 工作窗中的所有显示内容 clf 擦除MATLAB 的当前图形窗中的图形 clear 清除内存中的变量和函数 pack 收集内存碎片以扩大内存空间 dir 列出指定目录下的文件和子目录清单 cd 改变当前工作子目录 disp （在运行中）显示变量和文字内容 type 显示所有指定文件的全部内容 echo 控制运行文件指令是否显示的开关 hold 控制当前图形窗对象是否被刷新 启动MATLAB 后，就可以利用它工作了。由于MATLAB 是一种交互式语言，随时输入指令、即时给出运算结果是它的主要工作方式（当然更可以编制程序，详见第七章）。 比如要计算的值，只要在光标位置处键入： 2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5)) 然后按[Enter]键,该指令便被执行并给出结果： ans = 0.5000 下面介绍控制光标、对指令进行编辑的一些常用操作键。 常用操作键 键 名 作 用 键 名 作 用 前寻式调回已输入过的指令行 Home 使光标移到当前行的首端 后寻式调回已输入过的指令行 End 使光标移到当前行的尾端 在 当前行中左移光标 Delete 删除光标右表边的字符 在 当前行中右移光标 Backspace 删除光标左表边的字符 PageUp 前寻式翻阅当前窗中的内容 Esc 清楚当前行的全部内容 PageDown 后寻式翻阅当前窗中的内容 简单矩阵的输入 在MATLAB中，矩阵输入的方法有多种，此处只简单介绍矩阵的直接输入法，详细介绍见第三章。在MATLAB中不必对矩阵维数做任何说明，存储将自动配置。在直接输入矩阵时，矩阵元素用空格或逗号分隔，矩阵行用“；”隔离。整个矩阵放在方括号“[ ]”里。 [例1] A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9;10,11,12] A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 说明：指令执行后，矩阵A被保存在MATLAB的工作间（Workspace）中，以备后用。如果用户不用clear指令清除它，或对它重新定义，该矩阵会一直保存在工作间中，直到本MATLAB指令窗被关闭为止。 [例2]矩阵分行输入 A=[1 2 3 4