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。