实验一 MATLAB集成环境使用与基本操作命令练习

实验一 MATLAB集成环境使用与基本操作命令练习

一 实验目的

熟悉MATLAB语言编程环境；熟悉MATLAB语言命令 二 实验仪器和设备

装有MATLAB6.0以上计算机一台 三 实验原理

MATLAB 是以复杂矩阵作为基本编程单元的一种程序设计语言。它提供了各种矩阵的运算与操作，并有较强的绘图功能。 1.1 基本规则

1.1.1 一般MATLAB命令格式为

[输出参数1，输出参数2，……]=（命令名）（输入参数1，输入参数2，……） 输出参数用方括号，输入参数用圆括号如果输出参数只有一个可不使用 括号。

1.1.2 %后面的任意内容都将被忽略，而不作为命令执行，一般用于为代码加注

释。

1.1.3 可用↑、↓键来重现已输入的数据或命令。用←、→键来移动光标进行修改。 1.1.4 所有MATLAB命令都用小写字母。大写字母和小写字母分别表示不同的变

量。

1.1.5 常用预定义变量，如pi 、Inf、NaN、ans

1.1.6 矩阵的输入要一行一行的进行，每行各元素用空格或“，”分开，每行用“；”

分开。如

?1?A?4???72583??6?9??

MATLAB书写格式为A=[1 2 3 ；4 5 6 ；7 8 9] 在MATLABZ中运行如下程序可得到A矩阵

a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] a =

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1.1.7 需要显示命令的计算结果时，则语句后面不加“；”号，否则要加“；”号。 运行下面两种格式可以看出它们的区别：

a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; a=

1 2 3 不显示结果 4 5 6 7 8 9

1.1.8 当输入语句过长需要换行时，应加上“…”后再回车，则可续行输入。 1.2 文件管理常用命令 1.2.1 帮助（HELP）命令

MATLAB有很多命令，因此很不容易记忆。使用HELP命令可以得到有关命令的屏幕帮助信息。

如 在MATLAB环境下直接运行HELP命令就会在屏幕上给出MATLAB的基本命令以及相关的工具箱软件命令（请自行验证）。

而下面的格式可以得到指定命令的帮助信息，和详细说明。 help 命令名 1.2.2 save 命令

该命令存储定义的变量或演算结果，也可以用来存储指定的变量。 命令格式为

save 文件名 [变量名表] [-append] [-ascii] 1.2.3 what 命令

该命令可以在当目录下显示MATLAB文件和MAT数据文件 1.2.4 dir 命令

显示当前目录下的所有文件. 1.2.5 clear命令

如果输入 calear a b c ，则表示清除工作空间中指定变量a,b,c；如果仅仅输入calear命令，则清除整个工作空间。 1.3 矩阵运算

MATLAB具有强大的矩阵运算功能,这里我们只作简单介绍.

1.3.1 在MATLAB中表示一个矢量要用方括号， 而列矢量的输入只需在行矢量

输入格式基础上加转置符“’”即可。 如 x=[1 2 3;4 5 6] x =

1 2 3 4 5 6

而 x=[1 2 3;4 5 6]' (加转置符)

x =

1 4 2 5 3 6

1.3.2 下面三条命令可以产生一个行矢量

1 a=linspace(x,y,n) 2 a=logspace(x,y,n) 3 a=[x:n:y]

第一条命令可以在线性空间产生一个值在x至y之间间隔点数为n的行矢量(一组数据)。其行矢量的起始值是x, 终值为y, 点数为n。

第二条命令可以在对数空间产生一个值在10x至 10y之间等间隔的行矢量(一组数据)。

第三条命令产生x至y步长为n的行矢量。

但是, 三个命令之间存在差别，下面的例子可以说明这一点。

例1 x=logspace(0,5,6) x =

1 10 100 1000 10000 100000

例2 x=linspace(0,10,11) x =

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 例3 x=[0:1:10] x =

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 通过上面三个例子可以看出例一, 例二中n代表选取的点数。而在例三 中n则表示步长. 注意它们的区别。 1.3.3

矩阵的加, 减, 乘, 除等, 和其它语言书写一样。 但要注意的是在运算

符前面加有“.”则表示是数组运算，为对应元素的相应操作。 例4 请注意下面的不同情况. a=[1 2;3 4]; b=[2 2;2 2];

c=a*b c=a.*b

c = c =

6 6 2 4 14 14 6 8 c=a/b c=a./b c = c =

1.0e+015 * 0.5000 1.0000 -2.2518 2.2518 1.5000 2.0000 -2.2518 2.2518

1.4 常见数学函数

函 数 名 abs（x） acos（x） acosh（x） asin（x） asinh（x） atan（x） atan2（x,y） atanh（x） ceil（x） conj（x） cos（x） cosh（x） exp（x） fix（x） 数 学 计 算 功 能 实数的绝对值或复数的幅值 反余弦arcsinx 反双曲余弦arccoshx 反正弦arcsinx 反双曲正弦arcsinhx 反正切arctanx 在四象限内求反正切 反双曲正切arctanhx 对x朝+∞方向取整 求复数x的共轭复数 余弦cosx 双曲余弦coshx 指数函数 ex函 数 名 floor（x） imag（x） log（x） log10（x） real（x） round（x） sign（x） sin（x） sinh（x） sqrt（x） tan（x） tanh（x） 数 学 计 算 功 能 对x朝-∞方向取整 求复数x的虚部 自然对数（以e为底数） 常用对数（以10为底数） 求复数x的实部 对x四舍五入到最接近的整数 符号函数：求出x的符号 正弦sinx 反双曲正弦sinhx 求实数x的平方根：正切tanx 双曲正切tanhx xgcd（m，n） 求正整数m和n的最大公约数 angle（x） 在四象限内求复数 x 的相角 lcm（m，n） 求正整数m和n的最小公倍数 rem（m，n） 求正整数m和n的m/n之余数 对x朝原点方向取整 例5：输入 x=[-4.85 -2.3 -0.2 1.3 4.56 6.75]，则： ceil(x)= -4 -2 0 2 5 7 fix(x) = -4 -2 0 1 4 6 floor(x) = -5 -3 -1 1 4 6 round(x) = -5 -2 0 1 5 7

1.5 关系及逻辑运算 1.5.1 关系运算允许常量(或矩阵中的元素与元素) 之间的比较. 如果比较结

果为真,则答案为1, 否则为0. 常用的关系运算符如下: < 小于 , > 大于 , == 等于 <= 小于等于, >= 大于等于, ~= 不等于

对于复数”==” 和”~=” 既比较实部也比较虚部, 而其它运算仅比较实部。

例6 比较 a=[5:1:15] 与 b=[1 2 8 8 7 10 12 11 13 14 15] 中的对应元素

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