《MATLAB 实用教程》全册配套课件1.ppt

1、 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学MATLAB 实用教程实用教程全全册配套课件册配套课件1 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回MATLAB 实用教程实用教程 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回第第1章章 MATLAB 7.3环境环境 1.1 MATLAB简介简介 1.2 MATLAB7.3环境设置环境设置 1.3 MATLAB7.3帮助帮助 1.4 MATLAB其他管理其他管理 1.5 一个实例一个实例 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范

2、大学返回返回1.1 MATLAB简介简介 MATLAB表示为表示为Matrix Laboratory。目前国际上最流行、应用最广泛的科学与目前国际上最流行、应用最广泛的科学与工程计算软件。工程计算软件。它广泛应用于自动控制、数学运算、信号它广泛应用于自动控制、数学运算、信号分析、计算机技术、图像信号处理、财务分分析、计算机技术、图像信号处理、财务分析、航天工业、汽车工业、生物医学工程、析、航天工业、汽车工业、生物医学工程、语音处理和雷达工程等各行各业中。语音处理和雷达工程等各行各业中。本书主要介绍本书主要介绍MATLAB7.3版版，Simulink 为为6.5版版 。 MATLAB MATLA

3、B 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回1.1.1 MATLAB工具箱工具箱 MATLABMATLAB由由基本部分基本部分和功能各异的和功能各异的工具箱工具箱组成。基组成。基本部分是本部分是MATLABMATLAB的核心，工具箱是扩展部分。的核心，工具箱是扩展部分。工具箱实际上是用工具箱实际上是用MATLAB的基本语句编成的各的基本语句编成的各种子程序集，用于解决某一方面的专门问题或实现种子程序集，用于解决某一方面的专门问题或实现某一类的新算法。某一类的新算法。 MathWorks除了本身提供的工具箱外还有合作伙除了本身提供的工具箱外还有合作伙伴提供的工具箱，还有成百上千个大多是

4、免费的伴提供的工具箱，还有成百上千个大多是免费的MATLAB工具箱可以从工具箱可以从Internet网上获得。网上获得。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回1.1.2 MATLAB的的功能和功能和特点特点 1 1功能强大功能强大 2 2人机界面友好，编程效率高人机界面友好，编程效率高 3 3强大而智能化的作图功能强大而智能化的作图功能 4 4可扩展性强可扩展性强 5. Simulink5. Simulink动态仿真功能动态仿真功能 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回用四种方法描述cos(x)*sin(y)图

5、形- 505- 4- 2024- 1- 0 .500 .51- 505- 4- 2024- 1- 0 . 500 . 51- 4- 2024- 4- 3- 2- 101234 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回图像处理：离散余弦压缩图像处理：离散余弦压缩 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回1.2 MATLAB7.31.2 MATLAB7.3环境设置环境设置操作界面是一个高度集成的工作界面，通操作界面是一个高度集成的工作界面，通常包括常包括多个多个常用的窗口常用的窗口 。包括：包括：命令窗口命令窗口工作空间窗

6、口工作空间窗口当前目录浏览器当前目录浏览器交互界面分类目录窗交互界面分类目录窗口口历史命令窗口等历史命令窗口等 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回1.2.11.2.1菜单栏菜单栏 MATLAB操作界面菜单提供了操作界面菜单提供了“File”、“Edit”、“View”、“Desktop”、“Window”和和“Help”菜单菜单 。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回1.2.2 1.2.2 工具栏工具栏在在MATLAB操作界面的左下角有一个操作界面的左下角有一个start按钮，显示的为现场菜单。按钮，显示的

7、为现场菜单。New M-FileCopyCutPasteO p e n FileUndoRedoHelpSimulink当前路径当前路径 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回1.2.3 1.2.3 通用操作界面窗口通用操作界面窗口 1.命令窗口命令窗口(Command Window) 可键入各种可键入各种MATLABMATLAB的命令、函数和表达的命令、函数和表达式，并显示除图形外的所有运算结果。式，并显示除图形外的所有运算结果。提示符提示符“”操作键编辑命令：表操作键编辑命令：表1.4 标点符号：标点符号：，；，；% MATLAB MATLAB 实用

8、教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回数值计算结果的显示格式数值计算结果的显示格式 ： 使用菜单使用菜单“File”“”“ Preferences” ，在界，在界面中设置。面中设置。 输入输入“format”命令命令。命令窗口的常用控制命令命令窗口的常用控制命令 ：clc ：清空命令窗口：清空命令窗口 more ，more(n) ：控制其后每页的显示内容行数控制其后每页的显示内容行数 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回2. 历史命令窗口历史命令窗口(Command History) 用来记录并显示已经运行过的命令、函数用来记录并显示已经运行过

9、的命令、函数和表达式。和表达式。历史命令窗口的功能：历史命令窗口的功能：.复制命令复制命令.运行命令运行命令.写成写成M M文件文件 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回3. 3. 当前目录浏览器窗口当前目录浏览器窗口(Current Directory (Current Directory Browser)Browser)用来设置当前目录，可用来设置当前目录，可以随时显示当前目录下的以随时显示当前目录下的M、MDL等文件的信息等文件的信息。 MATLAB总默认地将总默认地将文件存放在当前目录。文件存放在当前目录。 当前目录当前目录设置区设置区文件详细

10、文件详细列表列表M或或MAT文文件描述区件描述区 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回文件详细列表区的主要应用功能文件详细列表区的主要应用功能 ：运行运行M文件文件 打开打开M文件文件 把把MAT文件全部数据输入内存文件全部数据输入内存 把把MAT文件部分数据输入内存文件部分数据输入内存 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回4. 工作空间浏览器窗口工作空间浏览器窗口(Workspace Browser) 用于显示所有用于显示所有MATLAB工作空间中的变量工作空间中的变量名、数据结构、类型、大小和字节数。还可名

11、、数据结构、类型、大小和字节数。还可以对变量进行观察、编辑、提取和保存。以对变量进行观察、编辑、提取和保存。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回save FileName 变量变量1 变量变量2 参数参数 load FileName 变量变量1 变量变量2 Who 变量变量1 变量变量2 Whos 变量变量1 变量变量2 clear 变量变量1 变量变量2 i=exist(X)省略变量表示所有变量省略变量表示所有变量通过命令管理变量通过命令管理变量 ： MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回5. 数组编辑器窗口

12、数组编辑器窗口(Array Editor) 可以直接在数组编辑器窗口中修改打开可以直接在数组编辑器窗口中修改打开的数组，甚至可以更改数据结构和显示方的数组，甚至可以更改数据结构和显示方式式 。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回6. M文件编辑调试器窗口文件编辑调试器窗口(EditorDebugger) M M文件编辑调试器不仅可以编辑文件编辑调试器不仅可以编辑M M文件，文件，而且可以对而且可以对M M文件进行交互式调试；不仅可文件进行交互式调试；不仅可处理带处理带.m.m扩展名的文件，而且可以阅读和编扩展名的文件，而且可以阅读和编辑其他辑其他AS

13、CIIASCII码文件。码文件。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回7.7.帮助导航浏览器窗口帮助导航浏览器窗口8. 程序性能剖析窗口程序性能剖析窗口(Profiler)程序性能剖析窗口程序性能剖析窗口中可以查看命令的运行时间，中可以查看命令的运行时间，以便提高运行速度以便提高运行速度 。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回1.3 MATLAB7.31.3 MATLAB7.3帮助帮助1.1.帮助导航浏览器窗口帮助导航浏览器窗口 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回2

14、. 通过命令实现帮助通过命令实现帮助 help topic help topic 给出指定主题的帮助，主题可以是函数、目录或局给出指定主题的帮助，主题可以是函数、目录或局部路径。部路径。lookfor topic 把在搜索中与关键字相匹配的所有把在搜索中与关键字相匹配的所有M M文件的文件的H1H1行行( (第第一行注释一行注释) )都显示出来。都显示出来。helpwin topic helpwin topic 打开帮助导航浏览器窗口显示指定的主题信息。打开帮助导航浏览器窗口显示指定的主题信息。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回1.4 MATLAB

15、1.4 MATLAB其他管理其他管理1.4.1 MATLAB用户文件格式用户文件格式 1. 程序文件程序文件 .m.m 2. 数据文件数据文件 .mat.mat3. MEX文件文件 .mex.mex4. 图形文件图形文件 .fig.fig5. 模型文件模型文件 .mdl.mdl MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回1.4.2 设置搜索路径设置搜索路径 1. MATLAB1. MATLAB的基本搜索过程的基本搜索过程输入输入 “ X X”时，则时，则MATLABMATLAB按照以下步骤：按照以下步骤：在在MATLABMATLAB内存中进行检查，检查内存中

16、进行检查，检查X X是否为工作空间的是否为工作空间的变量；变量；检查检查X X是否为是否为MATLABMATLAB的内部函数在当前目录上，检查的内部函数在当前目录上，检查是否有名为是否有名为“X.mX.m”或或“X.mexX.mex”的文件存在；的文件存在； 在在MATLABMATLAB搜索路径的所有其他目录中，检查是否有搜索路径的所有其他目录中，检查是否有名为名为“X.mX.m”或或 “X.mexX.mex”的文件存在；的文件存在；如果都不是，则如果都不是，则MATLAB发出错误信息。发出错误信息。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回2. MATL

17、AB2. MATLAB搜索路径的扩搜索路径的扩展和修改展和修改(1) (1) 利用设置路径对话框修改搜索路径利用设置路径对话框修改搜索路径通过打开路径对话框修改搜索路径有两种方法：通过打开路径对话框修改搜索路径有两种方法：在在MATLABMATLAB界面选择菜单界面选择菜单“FileFile”“Set PathSet Path”命令命令。在命令窗口运行在命令窗口运行“pathtoolpathtool”命令。命令。(2) (2) 利用利用pathpath命令设置搜索路径命令设置搜索路径例如：例如： path(path,c: :MyDir ) path(path,c: :MyDir ) MATLA

18、B MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回1.4.31.4.3文件管理命令文件管理命令what what %列出当前目录下的列出当前目录下的M M、MATMAT、MEXMEX文件清单文件清单 dir dir 目录名目录名 % %列出指定目录下的文件和子目录清单列出指定目录下的文件和子目录清单type type 文件名文件名 % %显示指定显示指定M M文件的内容文件的内容which which 文件名文件名 % %指出文件所在的目录指出文件所在的目录 Matlabroot Matlabroot %返回安装返回安装MATLABMATLAB的根目录的根目录 MATLAB

19、MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回1.4.4 1.4.4 退出退出MATLABMATLAB要想退出要想退出MATLABMATLAB环境：环境： 在在MATLABMATLAB的命令窗口输入的命令窗口输入“exitexit”命令命令。 在在MATLABMATLAB的命令窗口输入的命令窗口输入“quitquit”命令命令。 直接单击直接单击MATLABMATLAB的命令窗口的按钮。的命令窗口的按钮。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回1.5 一个实例一个实例 【例例1.3】在在MATLAB的通用操作界面综的通用操作界面综合地作

20、一个练习。合地作一个练习。 a=1 2 3; 4 5 6;7 8 9; b=1 1 1;2 2 2;3 3 3 ; c=计算计算; d=a+b*i MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回总结：总结：了解了解MATLAB的特点和功能；的特点和功能；熟悉熟悉MATLAB的环境设置；的环境设置；学会使用学会使用MATLAB的帮助和管理。的帮助和管理。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回第第2章章 MATLAB数值计算数值计算(Mathematics) MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范

21、大学返回返回第第2章章 MATLAB数值计算数值计算 2.1 变量和数据变量和数据 2.2 矩阵和数组矩阵和数组 2.3稀疏矩阵稀疏矩阵 2.4多项式多项式 2.5元胞数组和结构数组元胞数组和结构数组 2.6数据分析数据分析 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回2.1 2.1 变量和数据变量和数据2.1.1 数据类型数据类型 MATLAB7.3定义了定义了15种基本的数据类型种基本的数据类型 ，包括整型、浮点型、字符型和逻辑型等包括整型、浮点型、字符型和逻辑型等 。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回2.1.

22、2 2.1.2 数据数据 1. 1. 数值的表达方式数值的表达方式数值采用十进制表示，可以用带小数点数值采用十进制表示，可以用带小数点的形式直接表示，也可以用科学计数法的形式直接表示，也可以用科学计数法，数值的表示范围是数值的表示范围是10-30910309 。例如：例如：-2-2、5.675.67、2.56e-56(2.56e-56(表示表示2.562.561010-56-56) )、4.68e4.68e204204( (表示表示4.684.681010204204) ) MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回2. 2. 矩阵和数组的概矩阵和数组的概念

23、念标量（标量（Scalar）：是指）：是指1 11 1的矩阵，即只含一个的矩阵，即只含一个数的矩阵。数的矩阵。向量（向量（Vector）：是指）：是指1 1n n或或n n1 1的矩阵，即只的矩阵，即只有一行或者一列的矩阵。有一行或者一列的矩阵。矩阵（矩阵（Matrix）：是一个矩形的数组，即二维数）：是一个矩形的数组，即二维数组，其中向量和标量都是矩阵的特例，组，其中向量和标量都是矩阵的特例，0 00 0矩阵为矩阵为空矩阵空矩阵()()。数组（数组（Array）：是指）：是指n n维的数组，为矩阵的延伸维的数组，为矩阵的延伸，其中矩阵和向量都是数组的特例。，其中矩阵和向量都是数组的特例。 M

24、ATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回3.3.复数（复数（Complex）复数由实部和虚部组成，复数由实部和虚部组成，MATLAB用特殊变量用特殊变量“i”和和“j”表示虚数的单位。表示虚数的单位。z=a+bz=a+b* *i i或或z=a+bz=a+b* *j jz=a+biz=a+bi或或z=a+bj(z=a+bj(当当b b为常量时为常量时) )z=rz=r* *exp(iexp(i* *theta)theta)得出一个复数的实部、虚部、幅值和相角。得出一个复数的实部、虚部、幅值和相角。a=real(z) a=real(z) % %计算实部计算实部b

25、=imag(z) b=imag(z) % %计算虚部计算虚部r=abs(z) r=abs(z) % %计算幅值计算幅值t=angle(z) t=angle(z) % %计算相角计算相角 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回2.1.3 变量变量(Variables)1. 变量的命名规则变量的命名规则u变量名区分字母的大小写。变量名区分字母的大小写。u变量名不能超过变量名不能超过6363个字符，第个字符，第6363个字符后的字个字符后的字符被忽略。符被忽略。u变量名必须以字母开头，变量名的组成可以是变量名必须以字母开头，变量名的组成可以是任意字母、数字或者

26、下划线，但不能含有空格和任意字母、数字或者下划线，但不能含有空格和标点符号标点符号( (如，。如，。% %等等) )。u关键字关键字( (如如ifif、whilewhile等等) )不能作为变量名。不能作为变量名。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回2. 特殊变量特殊变量ans运算结果的默认变量名运算结果的默认变量名pipi圆周率圆周率i i或或 j ji=j=i=j=infinf无穷大，如无穷大，如1/01/0NaNNaN或或nannan非数，如非数，如0/00/0、/、0 0eps计算机的最小数计算机的最小数 MATLAB MATLAB 实用教程

27、实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回2.2 矩阵和数组矩阵和数组 2.2.1矩阵输入矩阵输入 (1) (1) 矩阵元素应用方括号矩阵元素应用方括号()()括住；括住；(2) (2) 每行内的元素间用逗号或空格隔开；每行内的元素间用逗号或空格隔开；(3) (3) 行与行之间用分号或回车键隔开；行与行之间用分号或回车键隔开；(4) (4) 元素可以是数值或表达式。元素可以是数值或表达式。矩阵表示应遵循以下基本常规：矩阵表示应遵循以下基本常规： MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回1. 通过显式元素列表输入矩阵通过显式元素列表输入矩阵例如： c=1 2

28、;3 4;5 3*2 % 表示构成矩阵,分号分隔行,空格分隔元素2.2.通过语句生成矩阵通过语句生成矩阵(1) (1) 使用使用from:step:tofrom:step:to方式生成向量方式生成向量fromfrom、stepstep和和toto分别表示开始值、步长和结束值分别表示开始值、步长和结束值。当。当stepstep省略时则默认为省略时则默认为step=1step=1。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回(2) (2) 使用使用linspacelinspace和和logspacelogspace函数函数linspace(a,b,n)linsp

29、ace(a,b,n)a a、b b、n n分别表示开始值、结束值和元素分别表示开始值、结束值和元素个数，个数，n n如果省略则默认值为如果省略则默认值为100 100 。 logspace(a,b,n)logspace(a,b,n)a a、b b、n n分别表示开始值分别表示开始值1010a a 、结束值、结束值1010b b和数据个数，和数据个数，n,n,如果省略则默认值为如果省略则默认值为50 50 。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回3. 3. 由矩阵生成函数产生特殊矩阵由矩阵生成函数产生特殊矩阵zeros(m,n)zeros(m,n)产生产

30、生m mn n的全的全0 0矩阵矩阵ones(m,n)ones(m,n)产生产生m mn n的全的全1 1矩阵矩阵rand(m,n)rand(m,n)产生均匀分布的随机矩阵，元素取值范产生均匀分布的随机矩阵，元素取值范围围0.00.01.01.0。randn(m,n)randn(m,n)产生正态分布的随机矩阵产生正态分布的随机矩阵magic(N)magic(N)产生产生N N阶魔方矩阵阶魔方矩阵( (矩阵的行、列和对角矩阵的行、列和对角线上元素的和相等线上元素的和相等) )eye(m,n)eye(m,n)产生产生m mn n的单位矩阵的单位矩阵 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南

31、京师范大学南京师范大学返回返回1. 1. 矩阵的下标矩阵的下标(Subscript)(1) (1) 全下标方式全下标方式一个一个mn的的a矩阵的第矩阵的第i行第行第j列的元素表示列的元素表示为为a(i,j)。 (2) (2) 单下标方式单下标方式以以m mn n的矩阵的矩阵a a为例，若元素为例，若元素a(i,j)a(i,j)则对应则对应的的“单下标单下标”为为s= (j-1)s= (j-1)m mi i。 2.2.2 2.2.2 矩阵元素矩阵元素a(1,2)a(4)a(2,3)a(8) MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回2. 2. 子矩阵块的产生子

32、矩阵块的产生(Multiple elements)子矩阵是从对应矩阵中取出一部分元素构成子矩阵是从对应矩阵中取出一部分元素构成的。的。子矩阵也可以利用逻辑矩阵（子矩阵也可以利用逻辑矩阵（logical matrix）来标识。）来标识。a(1 2,2 3)a(4 5;7 8)a(:,3)a(1:3,end)a(:,end)a(7:9)a(7:end) MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回3. 3. 矩阵的赋值矩阵的赋值 矩阵的赋值有：全下标方式、单下标方式和全元素矩阵的赋值有：全下标方式、单下标方式和全元素方式。方式。4. 4. 矩阵元素的删除矩阵元素的

33、删除 可以对矩阵的单个元素、子矩阵块和所有元素赋值可以对矩阵的单个元素、子矩阵块和所有元素赋值为空矩阵进行删除操作为空矩阵进行删除操作 ,就是简单地将其赋值为空矩就是简单地将其赋值为空矩阵阵(用用表示表示)。EX:a(:,3)= %删除一列元素a(1)= %删除一个元素，矩阵变为向量a= %删除所有元素为空矩阵 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回5. 生成大矩阵生成大矩阵(Concatenating Matrices)可以通过方括号可以通过方括号“”实现将小矩阵生成一实现将小矩阵生成一个较大的矩阵。个较大的矩阵。 例：例：a;a a;a 与与a,aa

34、,a的区别的区别6. 矩阵的翻转矩阵的翻转可以通过矩阵翻转函数对矩阵进行翻转。可以通过矩阵翻转函数对矩阵进行翻转。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回2.2.3 字符串字符串(Character Arrays)一个字符串由多个字符组成，用单引号一个字符串由多个字符组成，用单引号()来界定。字符来界定。字符串是按行向量进行存储的。串是按行向量进行存储的。 1. 字符串占用的字节字符串占用的字节每一个字符会占用两个字节。每一个字符会占用两个字节。 str2=I like MATLAB str2=I like MATLAB % %重复单引号来输入含有单引号

35、的字符串重复单引号来输入含有单引号的字符串2. 字符串函数字符串函数 length：用来计算字符串的长度。：用来计算字符串的长度。 double：用来查看字符串的：用来查看字符串的ASCII码储存内容。码储存内容。 char：用来将：用来将ASCII码转换成字符串形式。码转换成字符串形式。 class或或ischar：用来判断某一个变量是否为字符串。：用来判断某一个变量是否为字符串。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回3. 3. 使用一个变量来储存多个字符串使用一个变量来储存多个字符串(1) (1) 多个字符串组成一个新的行向量多个字符串组成一个新的

36、行向量将多个字符串变量直接用将多个字符串变量直接用“, ,”连接。连接。(2) (2) 使用二维字符数组使用二维字符数组每个字符串放在一行构成二维字符。每个字符串放在一行构成二维字符。(3) (3) 使用使用str2matstr2mat、strvcatstrvcat和和charchar函数，函数，总是按总是按最长的设置，不足的末尾用空格补齐。最长的设置，不足的末尾用空格补齐。 例如：例如： str6=str2mat(str1,str2,str3) str6=str2mat(str1,str2,str3) MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回5. 5.

37、执行字符串执行字符串使用使用eval命令直接命令直接“执行执行”某一字符串。某一字符串。EX: str9=a=2EX: str9=a=2* *55 eval(str9) eval(str9) % %执行字符串执行字符串a =a = 10 106. 6. 显示字符串显示字符串直接使用直接使用dispdisp命令显示字符串。命令显示字符串。 disp( disp(请输入请输入2 2* *2 2的矩阵的矩阵a)a) MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回2.2.42.2.4矩阵和数组运矩阵和数组运算算1. 1. 矩阵运算的函数矩阵运算的函数pdet(X)det

38、(X)：计算方阵行列式：计算方阵行列式prank(X)rank(X)：求矩阵的秩。：求矩阵的秩。pinv(X)inv(X)：求矩阵的逆阵。：求矩阵的逆阵。 inv(X)=Xinv(X)=X-1-1pv,d=eig(X)v,d=eig(X)：计算矩阵特征值和特征向：计算矩阵特征值和特征向量量pdiag(X)diag(X)：产生：产生X X矩阵的对角阵矩阵的对角阵 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回2. 2. 矩阵和数组的算矩阵和数组的算术运算术运算( 1 ) ( 1 ) 矩 阵 和 数 组 的 加矩 阵 和 数 组 的 加 (addition)、 减

39、运 算、 减 运 算(subtraction)矩阵加、减运算表达式分别为矩阵加、减运算表达式分别为“A+BA+B”、“A-BA-B”。(2) (2) 矩阵和数组的乘法运算矩阵和数组的乘法运算(muliplication)l 矩阵的乘法运算表达式为矩阵的乘法运算表达式为“A A* *B B” 。矩阵矩阵A A的列数必须等于矩阵的列数必须等于矩阵B B的行数，除非其中有的行数，除非其中有一个是标量。一个是标量。l 数组的乘法运算表达式为数组的乘法运算表达式为“A.A.* *B” B” ，表示数组，表示数组A A和和B B中的对应元素相乘。中的对应元素相乘。A A和和B B数组必须大小相同，除数组必

40、须大小相同，除非其中有一个是标量。非其中有一个是标量。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回(3) (3) 矩阵和数组的除法矩阵和数组的除法(division)矩阵的除法运算表达式有两种：矩阵的除法运算表达式有两种：“ABAB”和和“A/BA/B”，运算符为，运算符为“ ”和和“/ /”分别表示左除和右除。分别表示左除和右除。pX=A/B是是X*A=B的解，的解，A/B=A*B-1。pX=AB是方程是方程A*X=B的解，的解，AB=A-1*B。数组的除法运算表达式有两种：数组的除法运算表达式有两种：“A.BA.B”和和“A./B”A./B”，表示数组相

41、应元素左除和右除。，表示数组相应元素左除和右除。A A和和B B数组必须大小相同，除非其中有一个是标量数组必须大小相同，除非其中有一个是标量。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回【例例2.12】已知方程组，已知方程组，用矩阵除法来解线性方程组。用矩阵除法来解线性方程组。将该方程变换成将该方程变换成AX=B的形式。的形式。 A=2 -1 3;3 1 -5;4 -1 1A=2 -1 3;3 1 -5;4 -1 1B=5;5;9 B=5;5;9 X=AB X=AB9xx4x55xx3x53xx2x321321321114513312A955B X=ABX

42、= 2 -1 0 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回(4) (4) 矩阵和数组的乘方矩阵和数组的乘方(power)矩阵乘方的运算表达式为矩阵乘方的运算表达式为“ABAB”，其中，其中A A可以是可以是矩阵或标量。矩阵或标量。数组乘方的运算表达式数组乘方的运算表达式“A.BA.B”。3. 3. 矩阵和数组的转置矩阵和数组的转置(transpose)矩阵的转置运算表示为矩阵的转置运算表示为AA如果矩阵如果矩阵A A是是复数矩阵，则为共轭转置。复数矩阵，则为共轭转置。数组的转置运算表示为数组的转置运算表示为A.A.如果数组如果数组A A是是复数数组，则不是

43、共轭转置。复数数组，则不是共轭转置。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回4. 4. 矩阵和数组的数学函数矩阵和数组的数学函数MATLABMATLAB中中expexp、sqrtsqrt、sinsin、coscos等数学函数可以等数学函数可以直接使用在数组上，这些运算是分别对数组的每个直接使用在数组上，这些运算是分别对数组的每个元素进行运算。元素进行运算。expmexpm、sqrtmsqrtm、logmlogm等数学函数用于矩阵运算。等数学函数用于矩阵运算。n比较：比较：round 、fix 、floor 、ceil n比较：比较：sqrt、sqrtm

44、MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回5. 5. 关系操作和逻辑关系操作和逻辑操作操作(1) (1) 关系运算（关系运算（relational operators)关系操作符有：关系操作符有： 、= 、=、 = =(= =(等于等于) )、 =(=(不等于不等于) )。关系运算规则：关系运算规则：如果两个标量，则结果为真如果两个标量，则结果为真(1)(1)或假或假(0)(0)。如果比较的两个数组变量，则必须大小相同，数如果比较的两个数组变量，则必须大小相同，数组的元素为组的元素为0 0或或1 1。如果比较一个数组和一个标量，则把数组的每个如果比较一个数组

45、和一个标量，则把数组的每个元素分别与标量比较。元素分别与标量比较。 、= 、=仅对变量的实部进行比较，而仅对变量的实部进行比较，而= = = = 和和 = = 则同时对实部和虚部进行比较。则同时对实部和虚部进行比较。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回(2) (2) 逻辑运算逻辑运算(Logical Operators)逻 辑 操 作 符 有 ：逻 辑 操 作 符 有 ：& (& ( a n d ) ) 、 | (| ( o r ) ) 、(not) )和和xorxor、&(&(先决先决与与) )、| (| (先决或先决或) ) 。【例例2.16】数

46、组的关数组的关系和逻辑运算。系和逻辑运算。 实现半波整流。实现半波整流。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回6. 6. 运算符优先级运算符优先级在在MATLABMATLAB中各种运算符的优先级如下：中各种运算符的优先级如下：(矩阵转置矩阵转置) )、(矩阵幂矩阵幂) )和和.(.(数组转置数组转置) )、.(.(数组幂数组幂) ) ( (逻辑非逻辑非) ) * *( (乘乘) )、/(/(左除左除) )、(右除右除) )和和. .* *( (点乘点乘) )、./(./(点左除点左除) )、.(.(点右除点右除) ) + +、-(-(加减加减) ):

47、(: (冒号冒号) ) 、= 、=、= = &(&(逻辑与逻辑与) ) |( |(逻辑或逻辑或) ) &( &(先决与先决与) ) |( |(先先决或决或) ) MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回2.2.52.2.5多维数组多维数组（Multidementional Arrays）三维数组用三个下标表示，在二维数组的基础三维数组用三个下标表示，在二维数组的基础上增加了一维称为页，三维数组可以看成上增加了一维称为页，三维数组可以看成“长方长方体体”。三维数组的元素存放遵循三维数组的元素存放遵循“单下标单下标”的编号规的编号规则：则：第一页第一列下接该页

48、的第二列，下面再接第一页第一列下接该页的第二列，下面再接第三列，依此类推；第一页的最后列下面接第二第三列，依此类推；第一页的最后列下面接第二页第一列。页第一列。 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回多维数组的创建多维数组的创建(1) (1) 通过通过“全下标全下标”元素赋值方式创建元素赋值方式创建(2) (2) 由函数由函数onesones、zeroszeros、randrand和和randnrandn直接创直接创建建(3) (3) 利用函数生成数组利用函数生成数组将一系列数组沿着特定的维连接成一个多维数将一系列数组沿着特定的维连接成一个多维数组。组。

49、 cat(cat(维维,p1,p2,),p1,p2,)按指定行列数放置模块数组生成多维数组按指定行列数放置模块数组生成多维数组repmat(p)repmat(p)。在总元素的数目不变的前提下重新确定数组的在总元素的数目不变的前提下重新确定数组的行列数来重组数组。行列数来重组数组。reshape(p)reshape(p) MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回2.4 2.4 多项式多项式(polynomial)多项式按降幂排列为：多项式按降幂排列为：p(x)=anxn+an-1xn-1+a1x+a0用行向量表示为：用行向量表示为：p=an an-1 a1

50、a0即把多项式的各项系数按降幂次序排放成行向即把多项式的各项系数按降幂次序排放成行向量，如果多项式中缺某幂次项，则用零代替该幂量，如果多项式中缺某幂次项，则用零代替该幂次项的系数。次项的系数。 例如： x3+21x2+20 x p1=1 21 20 0 MATLAB MATLAB 实用教程实用教程 南京师范大学南京师范大学返回返回2.4.12.4.1多项式的求值、求根和部分分式多项式的求值、求根和部分分式1. 1. 多项式求值多项式求值函数函数polyval(p,s)polyval(p,s)可以用来计算多项式在给定变可以用来计算多项式在给定变量时的值。量时的值。2. 多项式求根多项式求根Roo