第 1章 MATLAB操作基础
1.1 MATLAB概述
1.2 MATLAB的运行环境与安装
1.3 MATLAB集成环境
1.4 MATLAB帮助系统
1.1 MATLAB概述
1.1.1 MATLAB的发展
1984年,MATLAB第 1版 (DOS版 )
1992年,MATLAB4.0版
1994年,MATLAB 4.2版
1997年,MATLAB 5.0版
1999年,MATLAB 5.3版
2000年,MATLAB 6.0版
2001年,MATLAB 6.1版
2002年,MATLAB 6.5版
2004年,MATLAB 7.0版
1.1.2 MATLAB的主要功能
1．数值计算和符号计算功能
MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，
还提供了十分丰富的数值计算函数。
MATLAB和著名的符号计算语言 Maple相结合，使得 MATLAB具有符号计算功能。
2．绘图功能
MATLAB提供了两个层次的绘图操作：一种是对图形句柄进行的低层绘图操作，另一种是建立在低层绘图操作之上的高层绘图操作。
3．编程语言
MATLAB具有程序结构控制、函数调用、
数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征，而且简单易学、编程效率高。
4,MATLAB工具箱
MATLAB包含两部分内容：基本部分和各种可选的工具箱。
MATLAB工具箱分为两大类：功能性工具箱和学科性工具箱。
1.1.3 初识 MATLAB
例 1-1 绘制正弦曲线和余弦曲线。
x=[0:0.5:360]*pi/180;
plot(x,sin(x),x,cos(x));
例 1-2 求方程 3x4+7x3 +9x2-23=0的全部根。
p=[3,7,9,0,-23]; %建立多项式系数向量
x=roots(p) %求根
例 1-3 求积分
quad('x.*log(1+x)',0,1)
例 1-4 求解线性方程组。
a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9];
b=[4;2;17];
x=inv(a)*b
1.2 MATLAB的运行环境与安装
1.2.1 MATLAB的运行环境硬件环境：
(1) CPU
(2) 内存
(3) 硬盘
(4) CD-ROM驱动器和鼠标。
软件环境：
(1) Windows 98/NT/2000 或 Windows XP
(2) 其他软件根据需要选用
1.2.2 MATLAB的安装安装 MATLAB 6.5系统，需运行系统自带的安装程序 setup.exe，可以按照安装提示依次操作。
1.3 MATLAB集成环境
1.3.1 启动与退出 MATLAB集成环境
1,MATLAB系统的启动与一般的 Windows程序一样，启动 MATLAB
系统有 3种常见方法：
(1)使用 Windows,开始”菜单。
(2)运行 MATLAB系统启动程序 matlab.exe。
(3) 利用快捷方式。
启动 MATLAB后，将进入 MATLAB 6.5集成环境。 MATLAB 6.5集成环境包括
MATLAB主窗口、命令窗口 (Command
Window)、工作空间窗口 (Workspace)、命令历史窗口 (Command History)、当前目录窗口 (Current Directory)和启动平台窗口
(Launch Pad)。
当 MATLAB安装完毕并首次启动时，
展现在屏幕上的界面为 MATLAB的默认界面，如右图所示。
2,MATLAB系统的退出要退出 MATLAB系统，也有 3种常见方法：
(1) 在 MATLAB主窗口 File菜单中选择 Exit
MATLAB命令。
(2) 在 MATLAB命令窗口输入 Exit或 Quit命令。
(3) 单击 MATLAB主窗口的“关闭”按钮。
1.3.2 主窗口
MATLAB主窗口是 MATLAB的主要工作界面。主窗口除了嵌入一些子窗口外，还主要包括菜单栏和工具栏。
1．菜单栏在 MATLAB 6.5主窗口的菜单栏，共包含
File,Edit,View,Web,Window和 Help
6个菜单项。
(1) File菜单项,File菜单项实现有关文件的操作。
(2) Edit菜单项,Edit菜单项用于命令窗口的编辑操作。
(3) View菜单项,View菜单项用于设置
MATLAB集成环境的显示方式。
(4) Web菜单项,Web菜单项用于设置
MATLAB的 Web操作。
(5) Window菜单项：主窗口菜单栏上的
Window菜单，只包含一个子菜单 Close all，
用于关闭所有打开的编辑器窗口，包括 M-
file,Figure,Model和 GUI窗口。
(6) Help菜单项,Help菜单项用于提供帮助信息。
2．工具栏
MATLAB 6.5主窗口的工具栏共提供了 10个命令按钮。这些命令按钮均有对应的菜单命令，但比菜单命令使用起来更快捷、方便。
1.3.3 命令窗口命令窗口是 MATLAB的主要交互窗口，用于输入命令并显示除图形以外的所有执行结果。
MATLAB命令窗口中的,>>”为命令提示符，表示 MATLAB正在处于准备状态。在命令提示符后键入命令并按下回车键后，
MATLAB就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。
一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行以回车结束。但一个命令行也可以输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔，
若前一命令后带有分号，则逗号可以省略。
例如
p=15,m=35
p=15;m=35
如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，可以在第一个物理行之后加上 3个小黑点并按下回车键，然后接着下一个物理行继续写命令的其他部分。 3个小黑点称为续行符，即把下面的物理行看作该行的逻辑继续。
在 MATLAB里，有很多的控制键和方向键可用于命令行的编辑。
1.3.4 工作空间窗口工作空间是 MATLAB用于存储各种变量和结果的内存空间。在该窗口中显示工作空间中所有变量的名称、大小、字节数和变量类型说明，可对变量进行观察、编辑、
保存和删除。
1.3.5 当前目录窗口和搜索路径
1．当前目录窗口当前目录是指 MATLAB运行文件时的工作目录，只有在当前目录或搜索路径下的文件、函数可以被运行或调用。
在当前目录窗口中可以显示或改变当前目录，还可以显示当前目录下的文件并提供搜索功能。
将用户目录设置成当前目录也可使用 cd命令。例如，将用户目录 c:\mydir设置为当前目录，可在命令窗口输入命令：
cd c:\mydir
2,MATLAB的搜索路径当用户在 MATLAB命令窗口输入一条命令后,MATLAB按照一定次序寻找相关的文件。基本的搜索过程是：
(1) 检查该命令是不是一个变量。
(2) 检查该命令是不是一个内部函数。
(3) 检查该命令是否当前目录下的 M文件。
(4) 检查该命令是否 MATLAB搜索路径中其他目录下的 M文件。
用户可以将自己的工作目录列入 MATLAB
搜索路径，从而将用户目录纳入 MATLAB
系统统一管理。设置搜索路径的方法有：
(1) 用 path命令设置搜索路径。例如，将用户目录 c:\mydir加到搜索路径下，可在命令窗口输入命令：
path(path,’c:\mydir’)
(2) 用对话框设置搜索路径在 MATLAB的 File菜单中选 Set Path命令或在命令窗口执行 pathtool命令，将出现搜索路径设置对话框。通过 Add Folder或 Add
with Subfolder命令按钮将指定路径添加到搜索路径列表中。
在修改完搜索路径后，则需要保存搜索路径 。
1.3.6 命令历史记录窗口在默认设置下，历史记录窗口中会自动保留自安装起所有用过的命令的历史记录，
并且还标明了使用时间，从而方便用户查询。而且，通过双击命令可进行历史命令的再运行。如果要清除这些历史记录，可以选择 Edit菜单中的 Clear Command
History命令。
1.3.7 启动平台窗口和 Start按钮
MATLAB 6.5的启动平台窗口可以帮助用户方便地打开和调用 MATLAB的各种程序、
函数和帮助文件。
MATLAB 6.5主窗口左下角还有一个 Start
按钮，单击该按钮会弹出一个菜单，选择其中的命令可以执行 MATLAB产品的各种工具，并且可以查阅 MATLAB包含的各种资源。
1.4 MATLAB帮助系统
1.4.1 帮助窗口进入帮助窗口可以通过以下 3种方法：
(1) 单击 MATLAB主窗口工具栏中的 Help按钮。
(2) 在命令窗口中输入 helpwin,helpdesk或
doc。
(3) 选择 Help菜单中的,MATLAB Help”选项。
1.4.2 帮助命令
MATLAB帮助命令包括 help,lookfor以及模糊查询。
1,help命令在 MATLAB 6.5命令窗口中直接输入 help命令将会显示当前帮助系统中所包含的所有项目，即搜索路径中所有的目录名称。同样，可以通过 help加函数名来显示该函数的帮助说明。
2,lookfor命令
help命令只搜索出那些关键字完全匹配的结果,lookfor命令对搜索范围内的 M文件进行关键字搜索，条件比较宽松。
lookfor命令只对 M文件的第一行进行关键字搜索。若在 lookfor命令加上 -all选项，则可对 M文件进行全文搜索。
3．模糊查询
MATLAB 6.0以上的版本提供了一种类似模糊查询的命令查询方法，用户只需要输入命令的前几个字母，然后按 Tab键，系统就会列出所有以这几个字母开头的命令。
1.4.3 演示系统在帮助窗口中选择演示系统 (Demos)选项卡，
然后在其中选择相应的演示模块，或者在命令窗口输入 Demos，或者选择主窗口
Help菜单中的 Demos子菜单，打开演示系统。
1.4.4 远程帮助系统在 MathWorks公司的主页
(http://www.mathworks.com)上可以找到很多有用的信息，国内的一些网站也有丰富的信息资源。
1.1 MATLAB概述
1.2 MATLAB的运行环境与安装
1.3 MATLAB集成环境
1.4 MATLAB帮助系统
1.1 MATLAB概述
1.1.1 MATLAB的发展
1984年,MATLAB第 1版 (DOS版 )
1992年,MATLAB4.0版
1994年,MATLAB 4.2版
1997年,MATLAB 5.0版
1999年,MATLAB 5.3版
2000年,MATLAB 6.0版
2001年,MATLAB 6.1版
2002年,MATLAB 6.5版
2004年,MATLAB 7.0版
1.1.2 MATLAB的主要功能
1．数值计算和符号计算功能
MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，
还提供了十分丰富的数值计算函数。
MATLAB和著名的符号计算语言 Maple相结合，使得 MATLAB具有符号计算功能。
2．绘图功能
MATLAB提供了两个层次的绘图操作：一种是对图形句柄进行的低层绘图操作，另一种是建立在低层绘图操作之上的高层绘图操作。
3．编程语言
MATLAB具有程序结构控制、函数调用、
数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征，而且简单易学、编程效率高。
4,MATLAB工具箱
MATLAB包含两部分内容：基本部分和各种可选的工具箱。
MATLAB工具箱分为两大类：功能性工具箱和学科性工具箱。
1.1.3 初识 MATLAB
例 1-1 绘制正弦曲线和余弦曲线。
x=[0:0.5:360]*pi/180;
plot(x,sin(x),x,cos(x));
例 1-2 求方程 3x4+7x3 +9x2-23=0的全部根。
p=[3,7,9,0,-23]; %建立多项式系数向量
x=roots(p) %求根
例 1-3 求积分
quad('x.*log(1+x)',0,1)
例 1-4 求解线性方程组。
a=[2,-3,1;8,3,2;45,1,-9];
b=[4;2;17];
x=inv(a)*b
1.2 MATLAB的运行环境与安装
1.2.1 MATLAB的运行环境硬件环境：
(1) CPU
(2) 内存
(3) 硬盘
(4) CD-ROM驱动器和鼠标。
软件环境：
(1) Windows 98/NT/2000 或 Windows XP
(2) 其他软件根据需要选用
1.2.2 MATLAB的安装安装 MATLAB 6.5系统，需运行系统自带的安装程序 setup.exe，可以按照安装提示依次操作。
1.3 MATLAB集成环境
1.3.1 启动与退出 MATLAB集成环境
1,MATLAB系统的启动与一般的 Windows程序一样，启动 MATLAB
系统有 3种常见方法：
(1)使用 Windows,开始”菜单。
(2)运行 MATLAB系统启动程序 matlab.exe。
(3) 利用快捷方式。
启动 MATLAB后，将进入 MATLAB 6.5集成环境。 MATLAB 6.5集成环境包括
MATLAB主窗口、命令窗口 (Command
Window)、工作空间窗口 (Workspace)、命令历史窗口 (Command History)、当前目录窗口 (Current Directory)和启动平台窗口
(Launch Pad)。
当 MATLAB安装完毕并首次启动时，
展现在屏幕上的界面为 MATLAB的默认界面，如右图所示。
2,MATLAB系统的退出要退出 MATLAB系统，也有 3种常见方法：
(1) 在 MATLAB主窗口 File菜单中选择 Exit
MATLAB命令。
(2) 在 MATLAB命令窗口输入 Exit或 Quit命令。
(3) 单击 MATLAB主窗口的“关闭”按钮。
1.3.2 主窗口
MATLAB主窗口是 MATLAB的主要工作界面。主窗口除了嵌入一些子窗口外，还主要包括菜单栏和工具栏。
1．菜单栏在 MATLAB 6.5主窗口的菜单栏，共包含
File,Edit,View,Web,Window和 Help
6个菜单项。
(1) File菜单项,File菜单项实现有关文件的操作。
(2) Edit菜单项,Edit菜单项用于命令窗口的编辑操作。
(3) View菜单项,View菜单项用于设置
MATLAB集成环境的显示方式。
(4) Web菜单项,Web菜单项用于设置
MATLAB的 Web操作。
(5) Window菜单项：主窗口菜单栏上的
Window菜单，只包含一个子菜单 Close all，
用于关闭所有打开的编辑器窗口，包括 M-
file,Figure,Model和 GUI窗口。
(6) Help菜单项,Help菜单项用于提供帮助信息。
2．工具栏
MATLAB 6.5主窗口的工具栏共提供了 10个命令按钮。这些命令按钮均有对应的菜单命令，但比菜单命令使用起来更快捷、方便。
1.3.3 命令窗口命令窗口是 MATLAB的主要交互窗口，用于输入命令并显示除图形以外的所有执行结果。
MATLAB命令窗口中的,>>”为命令提示符，表示 MATLAB正在处于准备状态。在命令提示符后键入命令并按下回车键后，
MATLAB就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。
一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行以回车结束。但一个命令行也可以输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔，
若前一命令后带有分号，则逗号可以省略。
例如
p=15,m=35
p=15;m=35
如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，可以在第一个物理行之后加上 3个小黑点并按下回车键，然后接着下一个物理行继续写命令的其他部分。 3个小黑点称为续行符，即把下面的物理行看作该行的逻辑继续。
在 MATLAB里，有很多的控制键和方向键可用于命令行的编辑。
1.3.4 工作空间窗口工作空间是 MATLAB用于存储各种变量和结果的内存空间。在该窗口中显示工作空间中所有变量的名称、大小、字节数和变量类型说明，可对变量进行观察、编辑、
保存和删除。
1.3.5 当前目录窗口和搜索路径
1．当前目录窗口当前目录是指 MATLAB运行文件时的工作目录，只有在当前目录或搜索路径下的文件、函数可以被运行或调用。
在当前目录窗口中可以显示或改变当前目录，还可以显示当前目录下的文件并提供搜索功能。
将用户目录设置成当前目录也可使用 cd命令。例如，将用户目录 c:\mydir设置为当前目录，可在命令窗口输入命令：
cd c:\mydir
2,MATLAB的搜索路径当用户在 MATLAB命令窗口输入一条命令后,MATLAB按照一定次序寻找相关的文件。基本的搜索过程是：
(1) 检查该命令是不是一个变量。
(2) 检查该命令是不是一个内部函数。
(3) 检查该命令是否当前目录下的 M文件。
(4) 检查该命令是否 MATLAB搜索路径中其他目录下的 M文件。
用户可以将自己的工作目录列入 MATLAB
搜索路径，从而将用户目录纳入 MATLAB
系统统一管理。设置搜索路径的方法有：
(1) 用 path命令设置搜索路径。例如，将用户目录 c:\mydir加到搜索路径下，可在命令窗口输入命令：
path(path,’c:\mydir’)
(2) 用对话框设置搜索路径在 MATLAB的 File菜单中选 Set Path命令或在命令窗口执行 pathtool命令，将出现搜索路径设置对话框。通过 Add Folder或 Add
with Subfolder命令按钮将指定路径添加到搜索路径列表中。
在修改完搜索路径后，则需要保存搜索路径 。
1.3.6 命令历史记录窗口在默认设置下，历史记录窗口中会自动保留自安装起所有用过的命令的历史记录，
并且还标明了使用时间，从而方便用户查询。而且，通过双击命令可进行历史命令的再运行。如果要清除这些历史记录，可以选择 Edit菜单中的 Clear Command
History命令。
1.3.7 启动平台窗口和 Start按钮
MATLAB 6.5的启动平台窗口可以帮助用户方便地打开和调用 MATLAB的各种程序、
函数和帮助文件。
MATLAB 6.5主窗口左下角还有一个 Start
按钮，单击该按钮会弹出一个菜单，选择其中的命令可以执行 MATLAB产品的各种工具，并且可以查阅 MATLAB包含的各种资源。
1.4 MATLAB帮助系统
1.4.1 帮助窗口进入帮助窗口可以通过以下 3种方法：
(1) 单击 MATLAB主窗口工具栏中的 Help按钮。
(2) 在命令窗口中输入 helpwin,helpdesk或
doc。
(3) 选择 Help菜单中的,MATLAB Help”选项。
1.4.2 帮助命令
MATLAB帮助命令包括 help,lookfor以及模糊查询。
1,help命令在 MATLAB 6.5命令窗口中直接输入 help命令将会显示当前帮助系统中所包含的所有项目，即搜索路径中所有的目录名称。同样，可以通过 help加函数名来显示该函数的帮助说明。
2,lookfor命令
help命令只搜索出那些关键字完全匹配的结果,lookfor命令对搜索范围内的 M文件进行关键字搜索，条件比较宽松。
lookfor命令只对 M文件的第一行进行关键字搜索。若在 lookfor命令加上 -all选项，则可对 M文件进行全文搜索。
3．模糊查询
MATLAB 6.0以上的版本提供了一种类似模糊查询的命令查询方法，用户只需要输入命令的前几个字母，然后按 Tab键，系统就会列出所有以这几个字母开头的命令。
1.4.3 演示系统在帮助窗口中选择演示系统 (Demos)选项卡，
然后在其中选择相应的演示模块，或者在命令窗口输入 Demos，或者选择主窗口
Help菜单中的 Demos子菜单，打开演示系统。
1.4.4 远程帮助系统在 MathWorks公司的主页
(http://www.mathworks.com)上可以找到很多有用的信息，国内的一些网站也有丰富的信息资源。
