MatLab基本命令.docx
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MatLab基本命令.docx
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MatLab基本命令
第一讲MatLab简介及基本运算
一、MATLAB系统命令
命令
含义
help
在线帮助
clear
清空工作间的变量和函数
load
变量调入到工作间
save
把变量存入文件中
quit/exit
退出MATLAB
clc
清空指令窗口的输入和输出结果,但并不清除变量
gname()的作用跟gtext的作用一样,只是比gtext要简单;
拟合的命令cftool,调用的系统函数是loadcensus.
可以用excel导入到matlab中,减少不必要的输入;只需在MATLAB的主窗口,打开文件中的importdata;
在MATLAB系统中使用帮助方式主要有三种:
1.是利用help指令,如果你已知要找的题材(topic)为何的话,直接键入help
所以即使身旁没有使用手册,也可以使用help指令查询不熟悉的指令或是题材之用法,例如helpsqrt
2.是利用lookfor指令,它可以从你键入的关键字(key-word)(即使这个关键字并不是MATLAB的指令)列出所有相关的题材,但是这样有时很费时,并且查找到许多相关的结果。
例如lookforcosine,lookforsine。
3.MATLAB6.0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,然后按两次Tab键,系统就会列出所有以这几个字母开头的命令。
二、基本数学运算
在MATLAB下进行基本数学运算,只需将运算式直接打在提示号>>后面,并按入Enter键即可。
MATLAB将计算的结果以ans显示。
【例】求
的算术运算结果。
(1)用键盘在MATLAB指令窗中输入以下内容
>>(12+2*(7-4))/3^2
(2)在上述表达式输入完成后,按【Enter】键,该就指令被执行。
(3)在指令执行后,MATLAB指令窗中将显示以下结果。
ans=
2
我们也可给运算式的结果设定一个变量x:
>>x=(5*2+1.3-0.8)*10^2/25
x=
42
变量命名规则:
1. Matlab中区分变量名的大小写。
2. 变量的第一个字符必须为英文字母,对于6.5版不能超过63个字符,以前的低于6.5版的不能超过31个字符。
3. 变量名可以包含下连字符、数字,但不能为空格符、标点。
系统预定义的变量
ans
预设的计算结果的变量名
eps
MATLAB定义的正的极小值=2.2204e-16
pi
内建的π值(=3.1415926...)
Inf或inf
∞值,无限大(
)
NaN或nan
无法定义一个数目(
)
键入clear则是去除所有定义过的变量名称。
注:
在计算一部分新内容之前,一般用clear命令先清除前面的变量的值以免影响后面的计算结果。
对于有用的变量我们可以用save命令存起来,然后再用load命令调用之。
用who和whos用来查看当前工作区中已驻留的变量清单。
表达式
MATLAB书写表达式的规则与“手写算式”差不多相同,但要求所有表达式都是以纯文本形式输入。
若不想让MATLAB每次都显示运算结果,只需在运算式最后加上分号(;)即可,如下例:
>>y=1034*22+3^5;
若要显示变数y的值,直接键入y即可:
>>y
y=
22991
MATLAB会忽略所有在百分比符号(%)之后的文字,因此百分比之后的文字均可视为程式的注解(Comments)。
【例】计算圆面积Area=
半径r=2,则可键入
>>r=2;%圆半径r=2,
>>area=pi*r^2%计算圆面积area
area=
12.5664
MATLAB提供基本的算术运算有:
加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)、幂次方(^),范例为:
5+3,5-3,5*3,5/3,5^3
MATLAB常用数学函数
● 指数函数
名称
含义
名称
含义
名称
含义
exp
E为底指数
log10
10为底的对数
pow2
2的幂
log
自然对数
log2
2为底的对数
sqrt
平方根
●圆整函数和求余函数
名称
含义
名称
含义
ceil
向+∞圆整
rem
求余数
fix
向0圆整
round
向靠近整数圆整
floor
向-∞圆整
sign
符号函数
●矩阵变换函数
名称
含义
名称
含义
fiplr
矩阵左右翻转
diag
产生或提取对角阵
fipud
矩阵上下翻转
tril
产生下三角
fipdim
矩阵特定维翻转
triu
产生上三角
Rot90
矩阵反时针90翻转
det
行列式的计算
●其他函数
名称
含义
名称
含义
min
最小值
max
最大值
mean
平均值
median
中位数
std
标准差
diff
相邻元素的差
sort
排序
length
个数
norm
欧氏长度
sum
总和
【例】>>y=sin(10)*exp(-0.3*4^2)
y=
-0.0045
【例】指令行操作过程示例。
(1)若想计算
的值,那么用户应依次键入以下字符
>>y1=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5))
(2)按【Enter】键,该指令便被执行,并给出以下结果
y1=
0.5000
若又想计算
,可以简便地用操作键获得指令,具体办法是:
先用键调回已输入过的指令y1=2*sin(0.3*pi)/(1+sqrt(5));然后移动光标,把y1改成y2;把sin改成cos便可。
即得
y2=2*cos(0.3*pi)/(1+sqrt(5))
y2=
0.3633
四、阵列与矩阵
MATLAB的运算事实上是以阵列(array)及矩阵(matrix)方式在做运算.阵列强调元素对元素的运算,而矩阵则采用线性代数的运算方式。
阵列和矩阵的创建方式
(A)直接创建宣告一变量为阵列或是矩阵时,须用中括号[]将元素置于其中。
阵列为一维元素所构成,而矩阵为多维元素所组成。
【例】x=[12345678]%一维1x8阵
【例】简单矩阵
的输入步骤。
(1)在键盘上输入下列内容:
(以;区隔各行的元素)
>>A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]
(2)按【Enter】键,指令被执行。
(3)显示以下结果:
A=
123
456
789
【例】矩阵的分行输入
>>A=[1,2,3
4,5,6
7,8,9]
A=
123
456
789
(B)用系统函数创建
eye(m,n)%单位矩阵
diag(v)
ones(m,n)
zeros(m,n)%零矩阵
rand(m,n)%随即数据
magic(n)%幻方
a=[]%产生空矩阵
a‘%矩阵求转置
magic(n)
M=magic(n)
生成一个n*n的矩阵,矩阵元素是由整数1到n^2组成的并且任何行任何列的和都相等,阶数n必须是大于等于3的标量。
三阶幻方为:
M=magic(3)
M=
816
357
492
之所以叫做幻方是因为它的每一列的和是相同的。
sum(M)=
151515
计算每一行的和,包含两次转置也是相同的。
当元素较多时,也采用下面的方式创建数组或矩阵,这种方式在后面的作图取点时应用非常广泛。
x=(1:
2.5:
120);%以:
起始值=1,增量值=2.5,终止值=120的矩阵
x=linspace(0,1,100);%利用linspace,以区隔起始值=0,终止值=1之间,元素数目=100定数线性采样法
x=logspace(1,5,10);%利用logspace,以区隔起始值=1,终止值=5之间,元素数目=10定数对数采样法
(C)连接矩阵产生新矩阵
【例】a=zeros(3,4);b=eye(4,4);c=[a;b]%矩阵b以行形式加到a的后面
c=
0000
0000
0000
1000
0100
0010
0001
a1=zeros(2,3);b1=eye(2,2);
C1=[a1b1]%b1以列形式加a1的后面
C1=
00010
00001
矩阵元素的提取
a=[1,2,3;4,5,6;7,8,9]
a=
123
456
789
a(2,3)
ans=
6
a(find(a>5))%a中大于5的元素
ans=
7
8
6
9
a(5:
end)%提取从第5个到最后一个元素
ans=
58369
矩阵运算
符号外其余的阵列运算符号均须多加.符号(实现“元素对元素”的运算)。
+加-减.*乘./左除.\右除.^次方.'转置
矩阵的几种基本变换
1. 通过在矩阵变量后加’的方法来表示转置运算
>>a=[10,2,12;34,2,4;98,34,6];
>>a'
ans=
103498
2234
1246
2.矩阵求逆
>>inv(a)
ans=
-0.01160.0372-0.0015
0.0176-0.10470.0345
0.0901-0.0135-0.0045
3.左右反转
>>fliplr(a)
ans=
12210
4234
63498
4.上下反转
>>flipud(a)
ans=
98346
3424
10212
5. 旋转90度
>>rot90(a)
ans=
1246
2234
103498
6. 取出上三角和下三角
>>triu(a)
ans=
10212
024
006
>>tril(a)
ans=
1000
3420
98346
字符串数组,构架数组和元胞数组
1.字符串数组
与数值数组相比,字符串数组在Matlab中的重要性较小。
它的简单创建方式为:
在指令窗中直接把字符放在“单引号对”中即可创建,注意这里的单引号对必须是在英文状态下输入。
例x=’adsfsa’x为字符串
2.元胞(cell)数组
●元胞矩阵的建立
元胞数组可以存放不同类型的数据。
其建立方式和一般矩阵相似,只是矩阵元素用大括号括起来。
对元胞元素直接赋值
[例]C_str=char(‘第一个’,‘元胞数组创建的例子’);
R=ones(3,4);Cn=[1+2i];
S_sym=sym(‘sin(t)+cos(t)’);
A(1,1)={C_str};A(1,2)={R};
A(2,1)={Cn};A(2,2)={S_sym};
A
A=
[2x9char][3x4double]
[1.0000+2.0000i][1x1sym]
celldisp(A)%显示元胞数组的内容
A{1,1}=
第一个
元胞数组创建的例子
A{2,1}=
1.0000+2.0000i
A{1,2}=
1111
1111
1111
A{2,2}=
sin(t)+cos(t)
●元胞数组的引用
[例]A{1,1}%用花括号引用元胞数组的元素内容
ans=
第一个
元胞数组创建的例子
A(1,1)%圆括号引用元胞所存内容的属性,不显示其内容
ans=
[2x9char]
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