实验一 - MATLAB 介绍素材.ppt

* * Matlab图形可视化 3. 图形窗口的分割 有时需要在一个图形窗口中显示几幅图，以便对几个函数进行直观、便捷的比较。由于每个绘图命令在绘制数据图像时都会将已有图形覆盖掉，而用 hold 命令不能实现同时显示几个不同坐标尺寸下的图形，用 figure 命令再创窗口又很难同时比较由不同的数据绘得的图像。 实现在同一个窗口中同时显示多个图像的命令subplot。 使用格式为： subplot(m，n，i) 其含义为 ：把图形窗口分割为 m 行 n 列子窗口，然后选定第 i 个窗口为当前窗口。 subplot 命令不仅用于二维图形，对三维图形一样适用。其本质是将 figure 窗口分为几个区域，再在每个区域内分别绘图。 * Matlab图形可视化 用 subplot 函数把两种不同的图形综合在一个图形窗口中。 subplot(2,2,1) t=0.1:0.1:2*pi; y=sin(t); semilogx(t,y) grid on subplot(2,2,2) t=0:0.1:4*pi; y=sin(t); plot(t,y) subplot(2,2,3) x=1:0.01:5; y=exp(x); plotyy(x,y,x,y,’semilogx’,’plot’) subplot(2,2,4) x=1:0.1:10; y=sqrt(x); plot(x,y,’:rd’) * Matlab图形可视化 4. 坐标系的调整 实现坐标系的调整的命令是 axis 函数。 调用格式为： axis([xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax]) 坐标的最小值（ xmin,ymin,zmin）必须小于相应的最大值（ xmax,ymax,zmax），否则会出错。 自动坐标系与用 axis 函数调整后的坐标系的比较。 subplot(2,1,1) t=0:0.1:4*pi; y=sin(t); plot(t,y) subplot(2,1,2) t=0:0.1:4*pi; y=sin(t); plot(t,y) axis([0,max(t),min(y),max(y)]) * MATLAB Matlab 符号运算 * Matlab 符号运算介绍 Matlab 符号运算是通过符号数学工具箱（Symbolic Math Toolbox）来实现的。Matlab 符号数学工具箱是建立在功能强大的 Maple 软件的基础上的，当 Matlab 进行符号运算时，它就请求 Maple 软件去计算并将结果返回给 Matlab。 Matlab 的符号数学工具箱可以完成几乎所有得符号运算功能。主要包括：符号表达式的运算，符号表达式的复合、化简，符号矩阵的运算，符号微积分、符号作图，符号代数方程求解，符号微分方程求解等。此外，该工具箱还支持可变精度运算，即支持以指定的精度返回结果。 * Matlab 符号运算特点 计算以推理方式进行，因此不受计算误差累积所带来的困扰。 符号计算指令的调用比较简单，与数学教科书上的公式相近。 符号计算可以给出完全正确的封闭解，或任意精度的数值解（封闭解不存在时）。 符号计算所需的运行时间相对较长。 * Matlab 符号运算举例 求一元二次方程 ax2 + bx + c = 0 的根 solve(a*x^2+b*x+c=0) 求的根 f (x) = (cos x)2 的一次导数 x=sym(x); diff(cos(x)^2) 计算 f (x) = x2 在区间 [a, b] 上的定积分 syms a b x; int(x^2,a,b) * 在进行符号运算时，必须先定义基本的符号对象，可以是符号常量、符号变量、符号表达式等。符号对象是一种数据结构。 符号对象与符号表达式 含有符号对象的表达式称为符号表达式，Matlab 在内部把符号表达式表示成字符串，以与数字变量或运算相区别。 符号矩阵/数组：元素为符号表达式的矩阵/数组。 * sym 函数用来建立单个符号变量，一般调用格式为： 符号对象的建立：sym 和 syms 符号对象的建立 例： a=sym(a) 符号变量 = sym(A) 参数 A 可以是一个数或数值矩阵，也可以是字符串 a 是符号变量 b 是符号常量 b=sym(1/3) C 是符号矩阵 C=sym([1 ab; c d]) * 符号对象的建立：sym 和 syms 符号对象的建立 syms 命令用来建立多个符号变量，一般调用格式为： syms 符号变量1 符号变量2 ... 符号变量n 例： syms a b c a=sy