第二章 MATLAB软件基础
本章介绍MATLAB软件的一般命令,数组操作和运算函数;绘图命令,循环和选择结构;通过实例练习解决一些简单问题.
2.1 引言
MATLAB是MATrix LABoratory的缩写,由美国MathWorks公司开发的工程计算软件,迄今已推出了7.1版.当今数学类科技应用软件可分为两类,一类是数值计算型,如MATLAB,Xmath,Gauss等,这类软件擅长数值计算,对处理大批数据效率高;另一类是数学分析型软件,如Mathematica,Maple等,这类软件以符号计算见长,能给出解析解和任意精度解,其缺点是处理大量数据时效率高.
现在, MATLAB已经发展为适合多学科,功能强大的大型软件,成为高级课程的基本教学工具.如MATLAB可以做:
微积分:微分,积分,求极限,泰勒展开,级数求和;
代数:求逆,特征值,行列式,代数方程解的简化,数学表达式的指定精度求值;
数值分析:插值与拟合,数值微分与积分,函数逼近,代数方程和微分方程的数值解和符号解.
统计计算:均值,方差,概率,参数估计,假设检验,相关性和回归分析,统计绘图,随机数产生器等.
优化问题的求解:线性规划,非线性规划等问题的求解.
动态系统模拟仿真等.
它已成为大学生,研究生和博士生必须掌握的基本技能.同时, MATLAB也被研究单位和工业部门广泛应用,使科学研究和解决各种具体问题的效率大大提高.
MATLAB集成环境主要包括五部分: MATLAB语言, MATLAB工作环境, 句柄图形,MATLAB数学函数库, MATLAB API (Application Program Interface).
MATLAB主要有以下特点:
1) 运算符和库函数极其丰富,语言简洁,编程效率高. MATLAB除了提供和C语言一样的运算符外,还提供广泛的矩阵和向量运算符.
2) 图形功能强大.包括对二维和三维数据可视化,图像处理,动画制作等高低层次的绘图命令.
3) 功能强大的工具箱. 工具箱可分两类:功能性工具箱和学科性工具箱.前者主要用来扩充其符号计算功能,图示建模仿真,文字处理及与硬件实时交互的功能.而学科性工具箱是专业性较强的,如优化,统计,控制,小波,图像处理和通信工具箱等.
4) 易于扩充.除内部函数外,所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可读可改的源文件,用户可修改文件和加入自己的文件,可与库文件一样被调用.
2.1.1 安装(Windows操作平台)
1. 将源光盘插入光驱;
2. 在光盘的根目录下找到MATLAB的安装文件setup.exe;
3. 鼠标双击该安装文件,按提示逐步完成安装;
4. 安装完成后,在程序栏里便有了MATLAB选项.
2.1.2 启动
在”开始
程序
MatlabMATLAB”中单击MATLAB.便会出现MATLAB Command Window(即命令窗口).
2.2 MATLAB环境
MATLAB既是一种语言,又是一个编程环境.
2.2.1 命令窗口
命令编辑区
工具栏
菜单栏
标题栏
命令窗口是用户与Matlab进行交互的主要场所. Matlab语句的一般形式为:
变量=表达式