cc2008 |
2008-10-21 19:23 |
MATLAB入门教程-MATLAB的基本知识
1-1、基本运算与函数 }r`m(z$z `em}vdY 在MATLAB下进行基本数学运算,只需将运算式直接打入提示号(>>)之後,并按入Enter键即可。例如: 8:V:^`KaSs -A}U^-'a} >> (5*2+1.3-0.8)*10/25 'Q\I@s } rOC2 S(m ans =4.2000 .H,v7L,~88 VFLxxFJ MATLAB会将运算结果直接存入一变数ans,代表MATLAB运算後的答 案(Answer)并显示其数值於萤幕上。 (gd+-o4 Cnp\2Fu/ 小提示: ">>"是MATLAB的提示符号(Prompt),但在PC中文视窗系统下,由於编码方式不同,此提示符号常会消失不见,但这并不会影响到MATLAB的运算结果。 NEInro< *T(z4RVg 我们也可将上述运算式的结果设定给另一个变数x:
[0v`E5 P9j[
NEV x = (5*2+1.3-0.8)*10^2/25 lFMQT
; R~nbJx$ x = 42 7VWq8FH` |y+<|fb,a 此时MATLAB会直接显示x的值。由上例可知,MATLAB认识所有一般常用到的加(+)、减(-)、乘(*)、除(/)的数学运算符号,以及幂次运算(^)。 $6~ J#; 6 Fz?'Xf 小提示: MATLAB将所有变数均存成double的形式,所以不需经过变数宣告(Variable declaration)。MATLAB同时也会自动进行记忆体的使用和回收,而不必像C语言,必须由使用者一一指定.这些功能使的MATLAB易学易用,使用者可专心致力於撰写程式,而不必被软体枝节问题所干扰。 te
e :_R[@?c 若不想让MATLAB每次都显示运算结果,只需在运算式最後加上分号(;)即可,如下例: 34lt?6%j Lyjt$i W% y = sin(10)*exp(-0.3*4^2); {%WQQs
c=?=u 若要显示变数y的值,直接键入y即可: ^_dYE]t q.]>uBAQ? >>y Sl@$ zqqu7.` y =-0.0045 o' U:: vb 2mY 在上例中,sin是正弦函数,exp是指数函数,这些都是MATLAB常用到的数学函数。 q$>/~aVM $2l<X KT- 下表即为MATLAB常用的基本数学函数及三角函数: 8*O] y_bb//IAG 小整理:MATLAB常用的基本数学函数 i|zs
Li/ |TCHPKN abs(x):纯量的绝对值或向量的长度 *`
}Rt .<Y7,9;YEF angle(z):复 数z的相角(Phase angle) {Vy2uow0 Gt9(@USK sqrt(x):开平方 ~y@,d !?t#QDo real(z):复数z的实部 bDh,r!I e
C\;n imag(z):复数z的虚 部 "YY6_qQR' KjK.Sv{N conj(z):复数z的共轭复数 q'r(#,B<3 fJ
\bm round(x):四舍五入至最近整数 ?f{{{0$S KW^#DI6tr fix(x):无论正负,舍去小数至最近整数 <=m@Sg{o mj\]oWS7d floor(x):地板函数,即舍去正小数至最近整数 S!*wK- BEn,py7 ceil(x):天花板函数,即加入正小数至最近整数 Ko6>h *;(wtMg rat(x):将实数x化为分数表示 U/v }4b TFrZ+CcWp2 rats(x):将实数x化为多项分数展开 Qrr8i:Y^ \[m{ &%^G sign(x):符号函数 (Signum function)。 s d-5AE +&t`"lRl& 当x<0时,sign(x)=-1; GEJEhwO;H U-uBz4Gha 当x=0时,sign(x)=0; ~`7L\'fs lFHj]%Y 当x>0时,sign(x)=1。 oA_T9uh[ ZHQa}C+ > 小整理:MATLAB常用的三角函数 #
tN#_<W `/WX!4eR, sin(x):正弦函数 NWK+.{s>m '`.bmiM cos(x):馀弦函数 6 w"-& JA .J~3 tan(x):正切函数 xx^7 y[ikpp#ozY asin(x):反正弦函数 p-p]dV #=>t6B4af acos(x):反馀弦函数 Dwvd <+0TN]? atan(x):反正切函数 ;xp^FKP xp+Z%0D atan2(x,y):四象限的反正切函数 Tnw0S8M
Iu<RwB[#Q sinh(x):超越正弦函数 Ni"M.O);t )vO?d~x| cosh(x):超越馀弦函数 |&O7F;/_ 3`V#ImV> tanh(x):超越正切函数 b:OQ/ Ne6]?\Z asinh(x):反超越正弦函数 i,77F ! LV$@J acosh(x):反超越馀弦函数 6xLLIby, I/F3%'O atanh(x):反超越正切函数 Oy>V/ "oZ$/ap\ 变数也可用来存放向量或矩阵,并进行各种运算,如下例的列向量(Row vector)运算: @"B"*z-d 3bMQ[G x = [1 3 5 2]; l]pHj4`uv )0RznFJ+X y = 2*x+1 -F&4<\=+ Q/JX8<7K y = 3 7 11 5 @j|B1:O fu}ZOPu 小提示:变数命名的规则 d&z^u.SY g\Ck!KJ/y 1.第一个字母必须是英文字母 2.字母间不可留空格 3.最多只能有19个字母,MATLAB会忽略多馀字母 ?8{x/y: }]i re2j8 我们可以随意更改、增加或删除向量的元素: FZUN*5` @wzzI 7}C y(3) = 2 % 更改第三个元素 _{d0Nm y.pwj~s y =3 7 2 5 (T0%oina h x_,>\@ y(6) = 10 % 加入第六个元素 m^6& !`CD !|SVRaS y = 3 7 2 5 0 10 H)eecH$K #n9:8BKf y(4) = [] % 删除第四个元素, 38I .1p9 SHc<`M'+ y = 3 7 2 0 10 Qxw?D4/Y Zx%ib8|j 在上例中,MATLAB会忽略所有在百分比符号(%)之後的文字,因此百分比之後的文字均可视为程式的注解(Comments)。MATLAB亦可取出向量的一个元素或一部份来做运算: 3hN.`G-E nDt1oM
H x(2)*3+y(4) % 取出x的第二个元素和y的第四个元素来做运算 ]HpKDb0+ mJj
[f8 ans = 9 FCk4[qOp7 7q%<JZPY y(2:4)-1 % 取出y的第二至第四个元素来做运算 n0/H2>I[ ?1+JBl~/d ans = 6 1 -1 &zGf`Zi6*% dKKh ^D`~ 在上例中,2:4代表一个由2、3、4组成的向量 ;w\7p a _ct18nh9 fj/sN HU R F)Qsa 若对MATLAB函数用法有疑问,可随时使用help来寻求线上支援(on-line help):help linspace 1;e"3x" 7K*\F}2)q 小整理:MATLAB的查询命令 s8/sH]; f{} zqCK help:用来查询已知命令的用法。例如已知inv是用来计算反矩阵,键入help inv即可得知有关inv命令的用法。(键入help help则显示help的用法,请试看看!) lookfor:用来寻找未知的命令。例如要寻找计算反矩阵的命令,可键入 lookfor inverse,MATLAB即会列出所有和关键字inverse相关的指令。找到所需的命令後 ,即可用help进一步找出其用法。(lookfor事实上是对所有在搜寻路径下的M档案进行关键字对第一注解行的比对,详见後叙。) m!Iax]D{ ~+JEl% 将列向量转置(Transpose)後,即可得到行向量(Column vector): fmDn1N-bG F(yx/W>Br_ z = x' s,tZi6Z=%E Z~JX@s0v z = 4.0000 dn"&j1@KY `|t X[': 5.2000 $p(,Qz(.8 W(C\lSE0 6.4000 tHvc*D M[;N6EJH 7.6000 5WT^;J9V k|ol+
9Z 8.8000 igoUKDNiQ- +PCsp'D
d 10.0000 1l8kuwH 0:,8Ce 不论是行向量或列向量,我们均可用相同的函数找出其元素个数、最大值、最小值等: W7j-siWJ j.'Rm%@u length(z) % z的元素个数 oj8_e xx Fj0a+r,h! ans = 6 e)(m0m\ YTQom!O max(z) % z的最大值 4 yk!T %(9BWO ans = 10 kLr6j-X wRc=;f min(z) % z的最小值 3?}W0dZ$d vlHE\%{ ans = 4 s+=JT+g !7m
) QNV 小整理:适用於向量的常用函数有: /7bIE!Cn [P,/J$v^~ min(x): 向量x的元素的最小值 eH*u,/ .g|D max(x): 向量x的元素的最大值 oX2J2O z_Nw%V4kr mean(x): 向量x的元素的平均值 qkM<t?uS -y@5% _- median(x): 向量x的元素的中位数 cH5@Jam c]pO'6] std(x): 向量x的元素的标准差 ,%|$#
g 0 :4{;^|RgU diff(x): 向量x的相邻元素的差 i$Rlb5RU l& | |