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第一章MATLAB基础知识

1.1 MATLAB开发环境

1.MATLAB操作桌面

MATLAB4.0以上版本都是在Windows以上环境支持下操作与运行的，因此，这里必须假定读者对Windows有一定的了解和掌握。本书以Windows98环境，MATLAB6.5版本为例介绍。书中绝大多数例子在MA TLAB5.3版本中亦能使用.

要想进入MATLAB系统，方法有二：

（1）在Windows98的桌面上双击MATLAB快捷图标。

（2）单击Windows98的“开始”按钮，再依次单击：程序/MA TLAB/MA TLAB6.5；

图1-1

MATLAB6.5除保留了传统的命令窗口外，还增加了启动平台窗口、工作空间窗口、命令历史窗口、当前路径窗口等窗口，与新的M文件编辑器和新的在线帮助浏览器等共同构成了MA TLAB6.5的开发环境。

MATLAB的开发环境是MATLAB语言的基础和核心部分，MATLAB语言的全部功能都是在MA TLAB的开发环境中实现的，MA TLAB的仿真工具Simulink、MATLAB

的工具箱等其他附加功能的实现也必须使用MATLAB开发环境，因此，掌握MATLAB 的开发环境是掌握MATLAB语言的关键。

启动MA TLAB后，将显示包括命令窗口、启动平台窗口、工作空间窗口、命令历史窗口和当前路径窗口等5个窗口和主菜单组成的操作桌面（图1-1）。本节对操作桌面的各个窗口作简要介绍，部分窗口的功能和使用将在以后的章节中详细介绍。

操作桌面缺省状态下显示3个窗口，当前路径和工作空间窗口在同一位置显示，可以通过该窗口下方的箭头或窗口标签来切换，命令历史窗口和当前目录窗口在同一位置显示，可以通过该窗口下方窗口标签来切换。每个窗可以脱离操作桌面独立出来。也可以通过菜单View来选择显示哪些窗口。

MATLAB还设定了几种特定的窗口布局方式，在View菜单的Desktop Layout选项中，给定了6种布局方式：

Default（缺省方式）

Command Window Only（只显示命命令窗口方式）

Simple（简单方式，只有命令历史窗口和命令窗口）

Short History（低命令历史窗口方式）

Tall History（高命令历史窗口方式）

Five Panel（5个窗口平铺方式）

2.MATLAB的通用参数设置

MATLAB的通用参数和各功能窗口的参数可以通过主菜单中的file/Preferences项设置，这里先介绍通用参数的设置。

在主菜单中选择Preferences项，打开Preferences窗口（图1-2），缺省状态为通用参数设置，其选项包括：

Display（显示选择）Show tooltips（显示相关信息），当单选框选择后，鼠标放在工具栏的快捷按钮上时显示相关信息。

Toolbox caching（工具箱缓冲区）对于远程使用MATLAB的用户，应选择单选框Enable Toolbox caching（打开工具箱缓冲区），建立一个高速缓冲区，以提高使用速度，对单机用户该选项作用不大。

Figure window printing（图形窗口打印）有3个选项，分别为Use printer default（按打印机缺省设置输出）、Always send as black and white（按黑白图形输出）和Always send as color（按彩色图形输出）。

图1-2

在窗口左侧的树状结构中展开General项，可以选择窗口Font&Colors（字体和颜色）

的参数设置如图1-3。

图1-3

Desktop font（操作桌面字体）该项将改变MA TLAB操作桌面的所有窗口的字体设置（包括M文件编辑器等），可以设置字体的名称、形式和大小。

Syntax highlighting colors（标示符颜色）可以选择的标示符包括Keywords（关键词）、Comment（注释）、String（字符串）、System commands（系统命令）和Errors（错误信息），

如希望恢复系统的缺省颜色，可以按Restore Default colors（恢复缺省的颜色）按钮。

3. MATLAB命令窗口参数设置

命令窗口保留了MATLAB传统的交互式操作功能，即在命令窗口中直接输入命令或函数，系统自动反馈信息或结果。命令窗口的参数设置如图1-4所示。

图1-4

Text display（文本显示）命令窗口中文本显示格式的设置。其中Numericformat（数据格式）设置命令窗口数据的显示格式；Numeric display（数据显示方式）可以在loose 和compact之间选择，选择loose，命令窗口中命令和结果都隔行显示，而选择compact 则以紧凑方式显示。

Dsiplay（显示参数）显示参数设置，其中Echo on（文件命令显示控制）控制M文件的运行过程中，M文件的内部命令是否在命令窗口中显示；wrap line（自动换行）；如果选择刻选项，输入输出行根据命令窗口的宽度自动换行，否则，无论输入输出行的长度是多少都显示在一行，宽度不够时出现滚动条；Limit matrix display width to eighty columns（80列显示限制）控制矩阵的显示列数是否为80；Command session scroll buffer size（回调命令缓冲区）控制命令窗口中回调命令缓冲区的大小。

在树状结构中展开Command Window项，可以设置Font&Colors（字体和颜色）（图1-5）。缺省状态为使用操作桌面的字体和颜色，也可以单独设置命令窗口的字体和颜色。

图1-5

4.启动平台

在MATLAB6.5新增加的启动平台(Launch pad)窗口中包括了系统中已安装了的全部MA TLAB程序和帮助文件的管理和启动功能（图1-6）。启动平台采用了树型菜单的形式，列出了MA TLAB及各工具箱中可以执行的程序、说明书和网页等资源，用户可

以直接从启动平台进入所选定的项目。

图1-6

启动平台实际上是由文本写成的M文件，扩展名为.xml，包括了标题、调用程序、

图标等信息，用户也可以自行编辑（如将标题改为中文等）。

5.工作空间

工作空间Workspace窗口是MA TLAB的一个变量管理中心。MA TLAB6.5改进了工作空间中变量信息的表现方式，可以显示变量的名称、尺寸、字节和类别等信息，同时用不同的图标表示矩阵、字符数组、单元数组、结构及符号对象等变量类型（图1-7）

图1-7

除了表现变量的信息外，工作空间窗口还提供了丰富的处理功能。在某一变量上单击鼠标右键会弹出菜单，选择Open（打开）选项打开数组编辑器（图1-8），使用数组编辑器可以对一些类型变量的格式、尺寸及元素进行修改；选择Graph （图形选择）选项，可以使用不同的方法绘制当前变量的图形。

图1-8

工作空间的参数设置如图1-9所示。窗口的上部为字体和颜色设置，缺省状态为使用操作桌面的字体和颜色，也可以单独设置工作空间窗口的字体和颜色。下部为Confirm

deletion of variables（确认删除变量），勾选该项则在删除工作空间变量时会弹出一个对话框，要求确认是否删除。

图1-9

MATLAB6.5提供了丰富的工作空间变量管理功能，但很多老用户可能更习惯于以前版本的命令行方式，因此，MA TLAB6.5保留了查看变量的命令who和whos。who命令在命令窗口列出变量的简明列表，whos则类似工作空间窗口，列出每一变量的大小、数据类型等信息。

6.命令历史窗口

图1-10

MATLAB6.5的命令历史Command History窗口显示执行过的命令（图1-10），在该窗口的某一命令上单击鼠标右键会弹出菜单，可选择指行某一功能。

7.当前路径窗口

MATLAB 6的当前路径Current Directory窗口提供了当前路径下文件的操作（图1-11），在该窗口的某一文件上单击鼠标右键会弹出菜单并可指行对应选项的功能。

图1-11

1.2 MATLAB命令窗口

MATLAB的命令窗口屏幕显示如图1-12。它是MA TLAB命令执行的主要场所，也是输入命令和输出结果的地方。在这儿输入的命令将会立即得到执行，并及时将结果表达式输出。因此特别适合一些短小程序的编写与运行，对于比较复杂的程序，则应采用建立M文件的编写方法。

窗口依次为标题栏，菜单栏，工具栏、工作空间、状态栏。

命令窗口中第三行开头不断闪烁的光标“|”：是中文Windows平台等候输入命令的提示符（英文Windows平台等候输入命令的提示符是“>>”），用户可以在光标的右侧开始输入各种命令。

图1-12

先从MATLAB的数学运算开始说明。就像你的计算器一样，数学式的计算是直接了当。如果我们要算1+2+3及1×10+2×20+3×30这二个式子，以下例子接着提示符号>>之后的是要键入的算式，MATLAB将计算的结果以ans显示。如果算式是x=1+2+3，MATLAB将计算的结果以x显示。

>> 1+2+3

ans =6

>> 1*10 + 2*20 + 3*30

ans =140

>> x=1+2+3

x = 6

如果在上述的例子结尾加上“；”号，则计算结果不会显示在指令视窗上，要得知计算值只须键入该变数值即可

>> x=1+2+3;

>> x

x = 6

要计算面积Area = ,半径r = 2，则可键入

>> r=2;

>> area=pi*r^2;

>> area = 12.5664

我们也可以将上述指令打在同一行，以, 或是; 分开，例如

>> r=2, area=pi*r^2

>> r=2; area=pi*r^2;

请注意上述二式的差异，前者有计算值显示，而后者则无。如果一个指令过长可以在结尾加上...（代表此行指令与下一行连续），例如

>> r=2;

>> area = pi ...

*r^2

另外一个符号注解是由%起头，也就是说在%之后的任何文字都被视为程序的注解。注解的功能是简要的说明程序的内容，过多的注解在程序中或许没有必要，但是我们写

程序时往往用了太少的注解。任何可能产生混淆的地方都应该使用注解，适量的注解可在以后想了解程序时能节省一些不必要的时间，例如：

>> r=2; % 键入半径

>> area=pi*r^2; % 计算面积

以下为常见错误信息：

Missing operator ,comma, semi-colon.

错误操作、冒号、分号。

Undefined function variable.

未定义函数或变量。

Warning: divide by zero.

被零除。

例如输入1/0回车后，屏幕显示：

Warning: Divide by zero.

ans =Inf

输入a回车后，屏幕显示：

??? Undefined function or variable 'a'.

输入a=3;b=2;a'b 回车后，屏幕显示：

??? a=3;b=2;a'b

Missing operator, comma, or semi-colon.

退出系统

当工作完毕以后，想要退出系统时，方法可有多种，下面给出了较常用的三种：

1、单击命令窗口右上角的“×”图标；

2、双击命令窗口左上角的MA TLAB图标；

3、从键盘上敲入“Ctrl+Q”。

1.3 MATLAB的M文件窗口

对于比较复杂的、需要多次修改的程序，一般采用建立文件的方式来实现。所谓M 文件，就是用MATLAB语言编写的，可以在MA TLAB环境中运行的程序。把原本要在MATLAB环境下直接输入的语句，放在一个以.m为后缀的文件中，通过运行这个文件

来完成原先拟定的功能。这些后缀（扩展名）为.m 的文件就是M 文件。建立了M 文件以后，对于程序的修改、调用、运行、保存和今后的访问都将十分方便。

如果函数中的参数需要多次改动，同时自变量的值也要不断变动，这时倘若再采用命令窗口输入并直接运行的方式，势必要多次地输入，反复地改动，而且当函数表达式很长、很复杂时，不仅输入十分麻烦，同时还易出错。因此很有必要采用建立文件的方式来处理它。

1．M 文件的建立与保存

（1）双击Windows98桌面上MA TLAB 快捷图标，屏幕显示MA TLAB 命令窗口（如图1-1）

（2）单击命令窗口中File/New/M-file ，屏幕显示一个新的窗口MA TLAB Editor Debug －[Untitled1]，叫做MATLAB 的编辑窗口(如图1-13)，它是输入、编辑、调试M 文件的地方。

【例1－１】已知)sin(,21c bx y e y ax

+==-，试求当a=0.09;b=5;c=-3;x=2时函数y=y1*y2

的值。

在编辑窗口键入 a=0.09;b=5;c=-3;x=2; y1=exp(-a.*x);y2=sin(b.*x+c); y=y1.*y2; x,y

图1-13

（3）单击编辑窗口第一行中之file 菜单，再单击菜单中Save As ，屏幕显示一个“Save file as ”对话框（如图1-14），在对话框中文件名右侧的光标处，键入你所选定

的文件名（如c1e1），需要时还可加上路径。

图1-14

（4）单击右边的“保存”，对话框消去，回到编辑窗口，这样你所希望的名字为c1e1的文件便已建立好，并保存在磁盘上。

2. M文件的运行

对于已经建立并保存好的M文件c1e1，如果想要求出问题的结果，还必须对它运行（或执行），这里需要强调指出的是，M文件的执行可在M工作（或命令）窗口中进行。而M文件的修改、调试与编辑只能在M编辑窗口中进行。这两个窗口的图标直接显示在屏幕的任务栏，只须用鼠标左击其中之一，便可快捷地进入到相应的窗口。

（1）单击MA TLAB图标，进入命令窗口；

（2）在光标右侧键入c1e1

执行后屏幕显示

x =2

y =0.5488

执行M文件的另一常用方法是：在M编辑窗口执行Debug/Run。

3. M文件的修改与再运行

（1）切换到编辑窗口；

（2）修改：例如a=0.09;b=5;c=-3;x=100;

（3）存入：单击编辑窗口第一行中的File/Save图标；

（4）切换到命令窗口；

（5）运行：在光标右侧键入c1e1

执行后屏幕显示

x =100

y =7.2543e-005

重复以上操作，便可简便地、准确地求出函数在任何参数下的函数值。当函数值全部求好后便可退出系统。

4. M文件的调出

对于已经存好的文件c1e1，经过若干时间后，如果还想使用，只需从磁盘目录中重新调出即可，操作步骤如下：

（1）进入命令窗口（双击桌面之图标）；

（2）单击第二行第二个(open file)图标，在命令窗口中屏幕显示一个小的“打开”对话框（如图1-15）；

图1-15

（3）在“打开”对话框的文件目录中找到c1e1，并左击之（颜色变蓝）；

（4）在“文件名”栏中显示后，左击右端的“打开O”栏；

（5）c1e1文件的内容便在编辑窗口里重新显示出来。

1.4 MATLAB的图形窗口

MATLAB中的窗口，除上面提到的命令窗口与编辑窗口外，还有M图形窗口、仿真窗口等。下面对图形窗口作一初步介绍。

在M命令窗口中单击File/New/Figure；或在命令窗口中键入figure；或者执行其他的绘图命令，均可打开一个图形窗口。

每执行一次figure命令都能产生一个新的图形窗口，如果需要可以同时产生多个图形窗口，系统会自动地在这些窗口的名字上添加序号（No.1，No.2，…）作为区别。

关闭图形窗口由close命令来完成，每执行一次close命令即关闭一个当前的图形窗口，若要关闭所有的窗口，可使用close all命令。

【例1－2】画出例1中y的图形。

在编辑窗口键入

a=0.09;b=2;c=-3;

x=0:0.1:8;

y1=exp(-a.*x);y2=sin(b.*x+c);

y=y1.*y2;

plot(x,y);

保存为c1e2并执行后屏幕显示如图1-16图形窗口。

图1-16

1.5 运算符与操作符

1.算术运算符

在MA TLAB里运算的基本单元是矩阵。数量（或0维数组）与向量（或一维数组）虽然可以看做是特殊的矩阵，但在算术运算的操作上，矩阵与向量（包括数量）之间都有着明显的差别，因此在算术运算操作符上也有着某些不同，现列表如下：

【例1－3】数组运算例

在编辑窗口输入M文件如下：

a=[1 2 3];b=[3 3 3];

c1=a/b;

c7=a\b;

c2=b\a;

c8=b/a;

c3=a./b;

c4=a.\b;

c6=a.*b;

c1,c7,c2,c8,c3,c4,c6,

保存为c1e3并执行后命令窗口显示如下：

c1 = 0.6667

c7 = 0 0 0

0 0 0

1 1 1

c2 = 0.3333 0.6667 1.0000

0 0 0

c8 = 1.2857

c3 = 0.3333 0.6667 1.0000

c4 = 3.0000 1.5000 1.0000

c6 = 3 6 9

2.关系及逻辑运算符

在执行关系及逻辑运算时，MATLAB 将输入的不为零的数值都视为真(True)而为零的数值则视为否(False)。运算的输出值将判断为真者以1表示而判断为否者以0表示。MATLAB 提供以下的关系判断及逻辑的运算元：

作为所有关系和逻辑表达式的输入，MA TLAB把任何非零数值当作真，把零当作假。所有关系和逻辑表达式的输出，对于真，输出为1；对于假，输出为零。

MATLAB关系操作符能用来比较两个同样大小的数组，或用来比较一个数组和一个标量。在后一种情况，标量和数组中的每一个元素相比较，结果与数组大小一样。【例1－4】关系及逻辑运算示例：

建立M文件或直接在命令窗口输入：

A=1:9, B=9-A

A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9

B = 8 7 6 5 4 3 2 1 0

tf=A>4 %找出A中大于4的元素。0出现在A<=4的地方，1出现在A>4的地方。

tf = 0 0 0 0 1 1 1 1 1

tf=(A= =B) %找出A中的元素等于B中的元素。

tf = 0 0 0 0 0 0 0 0 0

注意，=和= =意味着两种不同的事：= = 比较两个变量，当它们相等时返回1，当它们不相等时返回0；在另一方面，= 被用来将运算的结果赋给一个变量。

tf=B-(A>2) %找出A>2，并从B中减去所求得的结果向量。

tf = 8 7 5 4 3 2 1 0 -1

这个例子说明，由于逻辑运算的输出是1和0的数组，它们也能用在数学运算中。

B=B+(B==0)*eps

B =Columns 1 through 7

8.0000 7.0000 6.0000 5.0000 4.0000 3.0000 2.0000

Columns 8 through 9

1.0000 0.0000

这是一个演示，表明如何用特殊的MATLAB数eps来代替在一个数组中的零元素，eps近似为2.2e-16。这种特殊的表达式在避免被0除时是很有用的。

x=(-3:3)/3

x = -1.0000 -0.6667 -0.3333 0 0.3333 0.6667 1.0000 sin(x)./x

Warning: Divide by zero

ans = 0.8415 0.9276 0.9816 NaN 0.9816 0.9276 0.8415 由于第四个数据是0 ，计算函数sin(x)/x时给出了一个警告。由于sin(0)/0是没定义的，在该处MATLAB结果返回NaN。用eps替代0以后，再试一次，x=x+(x==0)*eps;

sin(x)./x

ans = 0.8415 0.9276 0.9816 1.0000 0.9816 0.9276 0.8415 现在sin(x)/x在x=0处给出了正确的极限。

tf=~(A>4) %对上面的结果取非，也就是1替换0，0替换1。

tf =

1 1 1 1 0 0 0 0 0

tf=(A>2)&(A<6) %在A大于2‘与’A小于6处返回1。

tf = 0 0 1 1 1 0 0 0 0

最后，上面的功能易于产生数组来表示不连续信号，或由多段其他信号所组成的信号。基本想法是，把数组中要保持的那些值与1相乘，所有其他值与0相乘。

图1.17

【例1－5】不连续信号的产生。

编写M文件如下：

x=linspace(0, 10, 100); % create data

y=sin(x) ; % compute sine

z=(y>=0).*y ; % set negative values of sin(x) to zero

z=z+0.5*(y<0) ; % where sin(x) is negative add 1/2

z=(x<=8).*z ; % set values past x=8 to zero

plot(x, z)

xlabel(' x '), ylabel(' z=f(x) '), title(' A Discontinuous Signal ')

保存为c1e5执行后可得图1-17。

1.6常量与变量

1.常量

MATLAB中有一些常用的固有常量，如下所示：

i %虚数单位

ans = 0 + 1.0000i

j %虚数单位

ans = 0 + 1.0000i

pi %圆周率

ans = 3.1416

realmin %最小的正浮点数

ans = 2.2251e-308

realmax %最大的正浮点数

ans = 1.7977e+308

1/0 %无穷大

ans = Inf

0/0 %不定值（not-a-number）

ans = NaN

eps %机器浮点精度

ans = 2.2204e-016

注:（1）eps为机器的浮点运算精度，PC机上的默认值为2.2204e-016，如果某个数的绝对值小eps，则认为这个数是0；

（2）MATLAB 中实数绝对值的范围是2.2251e-308~1.7977e+308；

（3）i 和j 在通常情况下用来表示纯虚数单位，但有时可能被改写，例如在MA TLAB 的循环语句中，i 和j 常被用来表示循环变量，这时的i 和j 就不再是虚数单位。因此在使用i 和j 时应该先弄清它是否已被改写。 2.变量

MATLAB 不要求用户在输入变量时进行声明，也不需要指定维数。当用户在M 工作空间（或命令窗口）内输入一个新变量时，MATLAB 会自动地根据给变量所赋予的值或对变量所进行的操作来确定变量的类型，并给该变量分配适当的内存。当用户输入的变量已经存在时，则将使用新输入的变量替换原有的变量。

变量的命名必须符合以下规则：（1）变量名应以字母开头；

（2）变量名可以由字母、数字和下划线混合组成；（3）组成变量名字符的长度应不大于31；（4）变量名区分大小写。

1.7数值与数组

MATLAB 是以矩阵为基本运算单元的，而构成每一个数值矩阵的元素都是数值，因此学习好数值与数组的知识，对于数值矩阵的运算是很有用的。 1数值

数值包括实数值与复数值，复数的运算，先从解以下的二次方程式的复数根谈起

X X x x f 32132134)(2,12±-=-±-=++=

上式的根有实部 (-2) 及虚部 (±3)，我们就这个复数的表示法来说明 MATLAB 的复数功能。MATLAB 是以i 或j 字元来代表虚部，其它的复数相关函数有real, imag, conj, abs, angle 等等，如果复数表示为 x=a+bi

共轭复数bi a X -=, 复数大小r =2

b a +, 复数向量的夹角 θ= tan -1 (b/a ) 复数实部a = r cos θ, 复数虚部b = r sin θ, 复数指数表示法 θ

i e r x ?= 上述各函数对应MATLAB 的复数指令为

a=real(x), b=imag(x), x=conj(x), r=abs(x), θ=angle(x), x=r*exp(i*angle(x))

【例1－6】复数表示式的例子

x=1-2*i; % 注意是2*i 不是2i

real(x) % 列出实部

ans = 1

imag(x) % 列出虚部

ans = -2

conj(x) % 计算共轭复数

ans = 1.0000 + 2.0000i

abs(x) % 计算复数的大小

ans = 2.2361

angle(x) % 计算复数向量的夹角（以径度表示）

ans = -1.1071

a=1; b=4; c=13;

x1=(-b+sqrt(b^2-4*a*c))/(2*a) % 以解二次方程式根的公式计算复数根

x1 = -2.0000 + 3.0000i

x2=(-b-sqrt(b^2-4*a*c))/(2*a)

x2 = -2.0000 - 3.0000i

y=exp(i) % 以复数指数方式表示一个复数

y = 0.5403 + 0.8415i

y=exp(i*pi*0.75)

y = -0.7071 + 0.7071i

2 MATLAB的数字显示格式

MATLAB可以将计算结果以不同的精确度的数字格式显示，数值在屏幕上显示的格式可以用format语句来控制，format只影响数值的显示格式，面不影响其计算值与存储值。

【例1－7】数字显示格式的控制

在编辑窗口输入M文件如下：

b1=1.2345.*10.^(-6)

b2=sqrt(2)

第一章基本MATLAB基本命令

MATLAB学习指南第1章．基本MATLAB指令 1.1.基本数量运算首先，我们来谈一谈怎样向程序中添加注释（例如此行）。注释就是我们向程序中添加的文字，用来解释我们在做什么。所以，如果我们或其他人以后读到此代码，就能很容易地理解代码在执行什么指令。在一个MATLAB文件中，如果百分号%出现在一行文字中，百分号后面的所有文字都是注释，而不是MATLAB想要进行解释的指令。首先，我们向屏幕输入信息，告诉计算机我们开始运行1.1节。指令disp('字符串')在屏幕上展示了文本字符串。接下来，我们令一个变量等于1。如果x没有被声明，这一指令先为变量x在内存中分配一个空间，然后又将x的值1存储在所分配的空间中。同时，这一指令会将"x = 1"显示在屏幕上。通常，我们不希望像这样的输出结果把屏幕弄得杂乱，所以我们在指令的最后加上一个分号就可以使指令变得“不可见”。例如，我们使用下列指令把x的值“不可见地”变为2，然后将结果显示在屏幕上。x=2；x的值发生了改变，但是却没有显示在屏幕上 disp('我们已经改变了x的值')；然后，通过输入“x”，不带分号，我们显示x的值。现在，我们来看如何声明其它变量。 y=2*x; 对y的值进行初始化，使其等于x的值的2倍。 x=x+1;使x的值增加1。 z=2*x; 声明了另一变量z。因为在声明变量z时x的值已经发生了变化，所以z不等于y。接下来，我们想看存储在内存中的变量的列表。我们使用指令“who”来实现。通过使用“whos”我们能得到更多的信息我们也可使用这些指令来得到有关仅有的某些变量的信息。

我们想要去掉变量“差”。使用指令“clear”来实现。接下来，我们想要去掉变量x和y。我们再次使用指令“clear”。一般来说，好的程序设计模式都要求每行只编写一个指令；但是，MATLAB却允许将多个指令放在一行。更普遍的情况是，由于语句结构的长度使得我们希望一个指令能够分成多行。这可通过使用3个点来实现。最后，当使用指令“clear all”时，我们可一次去掉所有变量。 1.2.基本向量运算声明一个变量最简单的，但不值得推荐的方法就是逐一输入其分量。 x显示x的值一般来说，最好一下子声明一个变量，因为这样的话MATLAB从一开始就知道它需要分配多少内存。对于大型向量，这会更加有效。 y=[1 4 6] 与上述代码作用相同。注意到这次声明了一个行向量。为得到一个列向量，我们或者使用转置（复合x的伴随矩阵）算符xT=x’;把实行向量x进行转置，或从一开始就将其变成列向量。为了看到行向量和列向量在大小上的不同，使用指令“size”便可返回向量或矩阵的大小。

第一章MATLAB基础知识

第一章MATLAB基础知识 1.1 MATLAB开发环境 1.MATLAB操作桌面 MATLAB4.0以上版本都是在Windows以上环境支持下操作与运行的，因此，这里必须假定读者对Windows有一定的了解和掌握。本书以Windows98环境，MATLAB6.5版本为例介绍。书中绝大多数例子在MA TLAB5.3版本中亦能使用. 要想进入MATLAB系统，方法有二：（1）在Windows98的桌面上双击MATLAB快捷图标。（2）单击Windows98的“开始”按钮，再依次单击：程序/MA TLAB/MA TLAB6.5；图1-1 MATLAB6.5除保留了传统的命令窗口外，还增加了启动平台窗口、工作空间窗口、命令历史窗口、当前路径窗口等窗口，与新的M文件编辑器和新的在线帮助浏览器等共同构成了MA TLAB6.5的开发环境。 MATLAB的开发环境是MATLAB语言的基础和核心部分，MATLAB语言的全部功能都是在MA TLAB的开发环境中实现的，MA TLAB的仿真工具Simulink、MATLAB

的工具箱等其他附加功能的实现也必须使用MATLAB开发环境，因此，掌握MATLAB 的开发环境是掌握MATLAB语言的关键。启动MA TLAB后，将显示包括命令窗口、启动平台窗口、工作空间窗口、命令历史窗口和当前路径窗口等5个窗口和主菜单组成的操作桌面（图1-1）。本节对操作桌面的各个窗口作简要介绍，部分窗口的功能和使用将在以后的章节中详细介绍。操作桌面缺省状态下显示3个窗口，当前路径和工作空间窗口在同一位置显示，可以通过该窗口下方的箭头或窗口标签来切换，命令历史窗口和当前目录窗口在同一位置显示，可以通过该窗口下方窗口标签来切换。每个窗可以脱离操作桌面独立出来。也可以通过菜单View来选择显示哪些窗口。 MATLAB还设定了几种特定的窗口布局方式，在View菜单的Desktop Layout选项中，给定了6种布局方式： Default（缺省方式） Command Window Only（只显示命命令窗口方式） Simple（简单方式，只有命令历史窗口和命令窗口） Short History（低命令历史窗口方式） Tall History（高命令历史窗口方式） Five Panel（5个窗口平铺方式） 2.MATLAB的通用参数设置 MATLAB的通用参数和各功能窗口的参数可以通过主菜单中的file/Preferences项设置，这里先介绍通用参数的设置。在主菜单中选择Preferences项，打开Preferences窗口（图1-2），缺省状态为通用参数设置，其选项包括： Display（显示选择）Show tooltips（显示相关信息），当单选框选择后，鼠标放在工具栏的快捷按钮上时显示相关信息。 Toolbox caching（工具箱缓冲区）对于远程使用MATLAB的用户，应选择单选框Enable Toolbox caching（打开工具箱缓冲区），建立一个高速缓冲区，以提高使用速度，对单机用户该选项作用不大。 Figure window printing（图形窗口打印）有3个选项，分别为Use printer default（按打印机缺省设置输出）、Always send as black and white（按黑白图形输出）和Always send as color（按彩色图形输出）。

MATLAB快速入门第一章

。下面将对菜单进行介绍。图1-8 1.3.1 M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，在这里输入命令和数据。储存时文件名遵循MA TLAB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：function budijifen1 x=-4*pi:0.014*pi;a=1; for C=-3:3 y =1/2*(-sin(a*x)+a*x)/a+C plot(x,y) hold on end grid hold off xlabel('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MA TLAB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： for i=1:k for j=1:n b(i,j)=7/(2*i+3*j-6); end end a=rats(b) 然后在MA TLAB 工作窗口中输入： >> k=3;n=4; juzhen,b 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 = -7 7/2 7/5 7/8 7 7/4 1 7/10 7/3 7/6 7/9 7/12 b = -7.0000e+000 3.5000e+000 1.4000e+000 8.7500e-001 7.0000e+000 1.7500e+000 1.0000e+000 7.0000e-001 2.3333e+000 1.1667e+000 7.7778e-001 5.8333e-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MA TLAB 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π= 21y e 22x -，就必须建立并保存下面的名为fun.m 的函数M 文件。 function y = fun(x)

第一章 MATLAB 的基础简介

第一章 MATLAB 基础简介三．MATLAB 的系统开发环境(System Developing Environment) 1．操作桌面(Operating Desktop) （1）桌面布局：6个窗口（图示、操作演示） *命令窗口（Commend Window） *工作空间窗口（Workspace） *当前目录浏览器（Current Directory ） *命令历史窗口（Commend History ） *启动平台（Launch Pad）6.x版 *帮助窗口（Help） *M文件优化器（Profiler） Profiler for Improving Performance：One way to improve the performance of your M-files is using profiling tools. MATLAB provides the M-file Profiler, a graphical user interface that is based on the results returned by the profile function. Use the Profiler to help you determine where you can modify your code to make performance improvements. 窗口的切换、放大与关闭。(switching, Amplification, tun-off) 7.0版Desktop菜单中的desktop layout菜单中提供的4种可选布局： *Default *Command Window Only * History and Command Window *All Tabbed （2）．菜单和工具栏；(Menu and toolbar)操作桌面上有6个菜单和带有10个快捷按钮的工具栏组，（图示、操作演示）（3）．改变桌面设置：(Setting) File 菜单中Preference对话框中设置（图示、操作演示） 2. 命令窗口：(Command window)MATLAB的主要交互窗口。

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