王国利信息科学与技术学院中山大学
http://human-robot.sysu.edu.cn
Matlab计算与仿真技术第二讲,Matlab初识与概述
Matlab计算与仿真
第一讲回顾
Matlab 初识与概述第二讲提纲
Matlab计算与仿真第一讲回顾
黄金分割率与计算
0.618…?
分割率,长短之比 =全长与长段之比
Matlab计算与仿真第一讲回顾 (续 )
黄金分割率计算模式总结
- 计算器模式直接执行计算式，无须作业编程。
- 数值求解模式调用隐式的数值算法，无须算法。
- 数值逼近模式执行显示的递归算法，需要脚本。
- 数值仿真模式执行函数调用，需要复杂编程。
Matlab计算与仿真
Matlab计算与黄金分割率第一讲回顾 (续 )
Matlab计算与仿真
Matlab计算与黄金分割率第一讲回顾 (续 )
Matlab计算与仿真第一讲回顾 (续 )
Matlab计算与黄金分割率
- 数值逼近脚本 golden.m
Matlab计算与仿真第一讲回顾 (续 )
Matlab计算与黄金分割率
- 数值仿真过程 fobinacci.m
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述
Matlab 的里程碑
- Matlab 由来
（ MATrix LABoratory) 合成
- Matlab 前身（ 1978年）
美国 Cleve Moler 教授
- Matlab 诞生（ 1984年）
Jack Little 推出商用版本早期主要面向矩阵运算
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的里程碑
- 90 年代推出第 4 版本支持图形句柄和图形交互界面
- 新世纪推出第 5 - 7 版本第 5 版扩展数据类型的支持第 6 版推出交互式工作界面第 7 版 …
MATLAB是建立在 C语言上的编程语言有自己独特的语言环境
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的特色一览
- 采用 矩阵 作为基本的数据结构无须维数生明,支持矩阵运算
- 具有面向对象等程序语言特性条件控制、函数调用、输入输出等
- 带有针对应用所开发的工具箱可以自行设计需要的工具箱 (Toolboxs)
- 提供了 SIMULINK仿真软件包
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的安装和使用
- 组件一览组件名称 功用
1,必须选择 的本原性组件
MATLAB 核心部分
2,最常选 的通用性工具箱组件
Symbolic Math 符号类数据的操作和计算
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的安装和使用
3,其他 通用性工具箱组件
Simulink 不用编程序，利用方块图实现建模和仿真；主要用于研究微分和差分方程描写的非线性动态系统
Optimization 求包含函数零点、极值、规划等优化程序
Matlab Compiler 把 MATLAB的 M文件编译成 DLL
文件或 EXE独立应用程序
Matlab c/c++ Math
Library
与 MATLAB Compiler配合使用
Matlab c/c++
Graphic Library
与 MATLAB Compiler配合使用
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的安装和使用
4、常用 专业性 工具箱组件
Control System MATLAB 涉及控制的工具包有 10
多个，而本栏是最基本的
Signal
Processing
是 MATLAB 信号处理中的基本工具包
Spline 内含样条和插值函数
Statistics 包含进行复杂统计分析所需的程序
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的安装和使用
5、其他专业性工具箱组件
Stateflow 与 Simulink配合使用，主要用于较大型、复杂的（离散事件）动态系统的建模、分析、仿真
System
Identification
据时域信号进行动态系统辨识
…… ……
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述
Matlab 的桌面入门
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的通用操作界面
- 命令窗口 (Command Window)
- 启动平台窗口 (Launch Pad)
- 工作空间窗口 (Workspace Browser)
- 命令历史窗口 (Command History)
- 当前路径窗口 (Current Directory Browser)
- 内存数组编辑器 (Array Editor)
- M文件编辑器 (M-File Editor)
- 帮助导航器 (Help Navigator)
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口的常用控制指令指 令 含 义
cd 设置当前工作目录
clf 清除图形窗
clc 清除指令窗中显示内容
clear 清除 MATLAB 工作空间中保存的变量
dir 列出指定目录下的文件和子目录清单
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口的常用控制指令
edit 打开 M 文件编辑器
exit 关闭 /退出 MATLAB
quit 关闭 /退出 MATLAB
md 创建目录
more 使其后的显示内容分页进行
type 显示指定 M 文件的内容
which 指出其后文件所在的目录
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口中指令行的编辑键 名 作 用
↑ 前寻式调回已输入过的指令行
↓ 后寻式调回已输入过的指令行
← 在当前行中左移光标
→ 在当前行中右移光标
PageUp 前寻式翻阅当前窗中的内容
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口中指令行的编辑
PageDown 后寻式翻阅当前窗中的内容
Home 使光标移到当前行的首端
End 使光标移到当前行的尾端
Delete 删去光标右边的字符
Backspace 删去光标左边的字符
Esc 清除当前行的全部内容
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口中指令行中的标点符号名 称 标 点 作 用空格 用作输入量之间的分隔符逗号,用作指令之间、输入量之间、数组元素分隔符号黑点,用作数值表示中的小数点分号 ; 用作不显示计算结果指令的? 结尾? 标志；用作与其后指令的分隔；用作数组的行间分隔符；
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口中指令行中的标点符号冒号,生成一维数组；表示全部元素的长列注释号 % 由它? 启首? 后的部分被看作的注释单引号对
‘ ’ 字符串记述符圆括号 ( ) 在数组援引时用；函数输入列表方括号 [ ] 输入数组时用；函数指令输出列表
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口中指令行中的标点符号花括号 { } 元胞数组记述符下连符 _ 用作变量、函数或文件名中的连字符续行号 … 其下的物理行看作该行的? 逻辑? 继续，以构成一个? 较长? 的完整指令
At? 号 @ 放在函数名前，形成函数句柄；放在目录名前，形成用户对象类目录
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口中指令行中的标点符号
>> a=10*2;b=a+5,c=a*b;d=c+a;
>> A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]
>> B=[1,2,3
4,5,6
7,8,9]
>> C=[1;2;3]
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口中显示方式的操作指 令 含 义 举 例 说 明
format
format
short
通常保证小数点后四位有效数字，或用 5位有效数字的科学记数形式表示
314.1590
3.1416e+003
format
long
15位数字表示 3.14159265358979
format
short e
5位科学记数表示 3.1416e+00
format
long e
15位科学记数表示 3.14159265358979e+00
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口中显示方式的操作
format
short g
从 format short 和 format
short e 中自动选择
3.1416
format
long g
从 format long 和 format
long e 中自动选择
3.14159265358979
format
rat
近似有理数表示 355/113
format
hex
十六进制表示 40092fb54442d18
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口中显示方式的操作
format + 显示大矩阵用。正数、
负数、零分别用 +,-、空格表示
+
format
bank
（金融）元、角、分表示
3.14
format
compact
显示变量之间没有空行
format
loose
在显示变量之间有空行
Matlab计算与仿真
Matlab的计算能力
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
- 实例
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
- Matlab的基本数据类型
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
- Matlab的基本数据类型
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
- Matlab的基本数据类型
Matlab计算与仿真第三讲预告：交互式计算 -I
（ 2008年 3月 12日）
结束语
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Matlab计算与仿真技术第二讲,Matlab初识与概述
Matlab计算与仿真
第一讲回顾
Matlab 初识与概述第二讲提纲
Matlab计算与仿真第一讲回顾
黄金分割率与计算
0.618…?
分割率,长短之比 =全长与长段之比
Matlab计算与仿真第一讲回顾 (续 )
黄金分割率计算模式总结
- 计算器模式直接执行计算式，无须作业编程。
- 数值求解模式调用隐式的数值算法，无须算法。
- 数值逼近模式执行显示的递归算法，需要脚本。
- 数值仿真模式执行函数调用，需要复杂编程。
Matlab计算与仿真
Matlab计算与黄金分割率第一讲回顾 (续 )
Matlab计算与仿真
Matlab计算与黄金分割率第一讲回顾 (续 )
Matlab计算与仿真第一讲回顾 (续 )
Matlab计算与黄金分割率
- 数值逼近脚本 golden.m
Matlab计算与仿真第一讲回顾 (续 )
Matlab计算与黄金分割率
- 数值仿真过程 fobinacci.m
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述
Matlab 的里程碑
- Matlab 由来
（ MATrix LABoratory) 合成
- Matlab 前身（ 1978年）
美国 Cleve Moler 教授
- Matlab 诞生（ 1984年）
Jack Little 推出商用版本早期主要面向矩阵运算
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的里程碑
- 90 年代推出第 4 版本支持图形句柄和图形交互界面
- 新世纪推出第 5 - 7 版本第 5 版扩展数据类型的支持第 6 版推出交互式工作界面第 7 版 …
MATLAB是建立在 C语言上的编程语言有自己独特的语言环境
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的特色一览
- 采用 矩阵 作为基本的数据结构无须维数生明,支持矩阵运算
- 具有面向对象等程序语言特性条件控制、函数调用、输入输出等
- 带有针对应用所开发的工具箱可以自行设计需要的工具箱 (Toolboxs)
- 提供了 SIMULINK仿真软件包
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的安装和使用
- 组件一览组件名称 功用
1,必须选择 的本原性组件
MATLAB 核心部分
2,最常选 的通用性工具箱组件
Symbolic Math 符号类数据的操作和计算
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的安装和使用
3,其他 通用性工具箱组件
Simulink 不用编程序，利用方块图实现建模和仿真；主要用于研究微分和差分方程描写的非线性动态系统
Optimization 求包含函数零点、极值、规划等优化程序
Matlab Compiler 把 MATLAB的 M文件编译成 DLL
文件或 EXE独立应用程序
Matlab c/c++ Math
Library
与 MATLAB Compiler配合使用
Matlab c/c++
Graphic Library
与 MATLAB Compiler配合使用
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的安装和使用
4、常用 专业性 工具箱组件
Control System MATLAB 涉及控制的工具包有 10
多个，而本栏是最基本的
Signal
Processing
是 MATLAB 信号处理中的基本工具包
Spline 内含样条和插值函数
Statistics 包含进行复杂统计分析所需的程序
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的安装和使用
5、其他专业性工具箱组件
Stateflow 与 Simulink配合使用，主要用于较大型、复杂的（离散事件）动态系统的建模、分析、仿真
System
Identification
据时域信号进行动态系统辨识
…… ……
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述
Matlab 的桌面入门
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的通用操作界面
- 命令窗口 (Command Window)
- 启动平台窗口 (Launch Pad)
- 工作空间窗口 (Workspace Browser)
- 命令历史窗口 (Command History)
- 当前路径窗口 (Current Directory Browser)
- 内存数组编辑器 (Array Editor)
- M文件编辑器 (M-File Editor)
- 帮助导航器 (Help Navigator)
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口的常用控制指令指 令 含 义
cd 设置当前工作目录
clf 清除图形窗
clc 清除指令窗中显示内容
clear 清除 MATLAB 工作空间中保存的变量
dir 列出指定目录下的文件和子目录清单
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口的常用控制指令
edit 打开 M 文件编辑器
exit 关闭 /退出 MATLAB
quit 关闭 /退出 MATLAB
md 创建目录
more 使其后的显示内容分页进行
type 显示指定 M 文件的内容
which 指出其后文件所在的目录
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口中指令行的编辑键 名 作 用
↑ 前寻式调回已输入过的指令行
↓ 后寻式调回已输入过的指令行
← 在当前行中左移光标
→ 在当前行中右移光标
PageUp 前寻式翻阅当前窗中的内容
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口中指令行的编辑
PageDown 后寻式翻阅当前窗中的内容
Home 使光标移到当前行的首端
End 使光标移到当前行的尾端
Delete 删去光标右边的字符
Backspace 删去光标左边的字符
Esc 清除当前行的全部内容
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Matlab 的命令窗口
- 命令窗口中指令行中的标点符号名 称 标 点 作 用空格 用作输入量之间的分隔符逗号,用作指令之间、输入量之间、数组元素分隔符号黑点,用作数值表示中的小数点分号 ; 用作不显示计算结果指令的? 结尾? 标志；用作与其后指令的分隔；用作数组的行间分隔符；
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口中指令行中的标点符号冒号,生成一维数组；表示全部元素的长列注释号 % 由它? 启首? 后的部分被看作的注释单引号对
‘ ’ 字符串记述符圆括号 ( ) 在数组援引时用；函数输入列表方括号 [ ] 输入数组时用；函数指令输出列表
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口中指令行中的标点符号花括号 { } 元胞数组记述符下连符 _ 用作变量、函数或文件名中的连字符续行号 … 其下的物理行看作该行的? 逻辑? 继续，以构成一个? 较长? 的完整指令
At? 号 @ 放在函数名前，形成函数句柄；放在目录名前，形成用户对象类目录
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口中指令行中的标点符号
>> a=10*2;b=a+5,c=a*b;d=c+a;
>> A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]
>> B=[1,2,3
4,5,6
7,8,9]
>> C=[1;2;3]
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口中显示方式的操作指 令 含 义 举 例 说 明
format
format
short
通常保证小数点后四位有效数字，或用 5位有效数字的科学记数形式表示
314.1590
3.1416e+003
format
long
15位数字表示 3.14159265358979
format
short e
5位科学记数表示 3.1416e+00
format
long e
15位科学记数表示 3.14159265358979e+00
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口中显示方式的操作
format
short g
从 format short 和 format
short e 中自动选择
3.1416
format
long g
从 format long 和 format
long e 中自动选择
3.14159265358979
format
rat
近似有理数表示 355/113
format
hex
十六进制表示 40092fb54442d18
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab 的命令窗口
- 命令窗口中显示方式的操作
format + 显示大矩阵用。正数、
负数、零分别用 +,-、空格表示
+
format
bank
（金融）元、角、分表示
3.14
format
compact
显示变量之间没有空行
format
loose
在显示变量之间有空行
Matlab计算与仿真
Matlab的计算能力
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
- 实例
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
- Matlab的基本数据类型
Matlab计算与仿真
Matlab初识与概述 (续 )
- Matlab的基本数据类型
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Matlab计算与仿真第三讲预告：交互式计算 -I
（ 2008年 3月 12日）
结束语
