大学精品课件：第五章 MATLAB编程.ppt

1、第五章 MATLAB编程仿真技术第五章 MATLAB编程本章主要内容如下：5.1 MATLAB程序控制5.2 M脚本文件和M函数文件5.3 串演算函数5.4 保存和载入变量第五章 MATLAB编程仿真技术5.1 MATLAB程序控制5.1.1 for循环结构for x=array(commands)end【说明】n for 指令后的变量 x 称为循环变量，commands为循环体。循环体执行的次数由for后的数组array的列数决定。第五章 MATLAB编程仿真技术【例4-1】绘制 ,t=0,18 的曲线。)sin(11teyt8.0,6.0,4.0,2.0clf;t=0:0.1:18;for

2、 x=0.2:0.2:0.8 b=sqrt(1-x2);z=atan(b/x);y1=-t*x;y2=t*b+z;y=1-exp(y1).*sin(y2)/b;plot(t,y),hold onendxlabel(t（秒）),ylabel(y)title(二阶系统阶跃响应)text(3.3,0.9,xi=0.8)text(4.3,1.4,xi=0.2)%阻尼比计算)1(,1,)sin(1122arctgzbxteyt第五章 MATLAB编程仿真技术5.1 MATLAB程序控制5.1.2 while循环结构 while expression(commands)end【说明说明】n 当while

3、后expression为逻辑真（非0）时，执行循环体commands，只到表达式的值为假。n 当表达式的值为数组时，只有当该数组所有元素均为真时，才会执行循环体。n 如 while后的表达式为空数组，MATLAB认为表达式为假，而不执行循环体。第五章 MATLAB编程仿真技术【例4-2】一数组的元素满足规则：,(k=1,2,)；且 。现要求该数组中第一个大于10000的元素。12kkkaaa121 aaa(1)=1;a(2)=1;i=2;while a(i)2 error(输入宗量太多。);end;if nargin=1 s=b;end;clf;t=0:pi/100:2*pi;x=r*exp(

4、i*t);if nargout=0 plot(x,s);else sa=pi*r*r;fill(real(x),imag(x),s)end，axis(square)函数申明行H1行在线帮助文本函数体【说明说明】（1）H1行包含大写体的函数文件名，运用关键词简要描述的函数功能。该行提供lookfor关键词查询和help在线帮助使用。（2）M脚本文件仅比M函数文件少一个函数申明行。【说明说明】nargin,nargout为输入、输出宗量检测指令.第五章 MATLAB编程仿真技术sb=314.1593%例4.2-1函数调用示例figure(1)sa=circle(10,r)figure(2)sb=c

5、ircle(10)figure(3)circle(10,k)figure(1):sa=314.1593第五章 MATLAB编程仿真技术5.2 M脚本文件和M函数文件5.2.4 局部变量和全局变量n局部（Local）变量n存在于函数空间内部的中间变量，产生于函数的运行过程中，影响范围也仅限于函数本身。n全局（Global）变量n通过global指令，可定义为不同函数空间和基本空间共享的同一变量，即全局变量。【说明说明】1)对全局变量的定义必须在该变量被调用之前。2)不提倡使用全局变量，因为它会损害函数的封装性。第五章 MATLAB编程仿真技术5.3 串演算函数5.3.1 evalneval是一种

6、串演算函数，它具有对字符串表达式进行计算的能力，其调用格式为n y=eval(CEM)执行CEM指定的计算。n y1,y2,.=eval(CEM)执行对CEM代表的函数文件调用，并输出计算结果。指令、表达式、语句以及由它们综合组成的M文件是完成计算所最常使用的形式。为提高计算的灵活性，MATLAB还提供了eval和feval两种演算函数，常用于GUI的回调操作。第五章 MATLAB编程仿真技术【例4-9】eval()指令演示。执行以下指令：%演示一clear,t=pi;eval(theta=t/2,y1=sin(theta);%演示二CEM=cos,sin,tan;for k=1:3 thet

7、a=pi*k/12;y2(1,k)=eval(CEMk,(,num2str(theta),);endy2 theta=1.5708y1=1y2=0.9659 0.5000 1.0000运行结果显示如下：【说明】演示二中，num2str为将非整数数组转换为串数组的指令。eval(CEMk,(,num2str(theta),)中，为用 表示的组合字符串。第五章 MATLAB编程仿真技术5.4 数据接口n MATLAB支持两种数据接口(Importing and Exporting Data)功能，使得用户可以十分方便地与其它的应用程序交换数据和信息。n MATLAB与其他应用程序交换只接受两种数据

8、形式，为：n ASCII码的文本数据文件；n MATLAB定义的MAT型数据，即所谓的MAT文件。n 数据结构包含:变量名(NAME)、变量的维数(Dimensions)、变量的类型(ClassName)、变量的实数或复数类型、变量的存储属性(Storage)。第五章 MATLAB编程仿真技术5.4 数据接口5.4.1 数据存贮nsave命令nsave命令可以将MATLAB系统内部数据写为MAT文件n当save生成MAT文档时，所储存的是变量本身，而非直接储存变量的数据；而当save生成的文档是ASCII文档时，则是直接储存变量的数值。nsave命令把工作空间中的全部变量值存入磁盘。如果不指定

9、变量名，其默认的文件名为matlab.mat。再次用save命令，就会将先前形成的matlab.mat文件中的数据给冲掉了。nsave命令的存档格式有两种：二进制格式 和ASCII码。如果数据只是在MATLAB中产生及被使用，以使用MAT-file为宜。如数据文档要被其它不是MATLAB的应用软件所读取时，必须用ASCII-file。第五章 MATLAB编程仿真技术5.4.1 数据存贮nsave命令的调用方式nsave：将工作空间的全部变量以二进制形式存于matlab.mat;nsave filename：将工作空间的全部变量以二进制形式存于 filename.mat；nsave filena

10、me variables：将工作空间的指定变量variables以二进制形式存于filename.mat；nsave filename options：用下表中的格式存储工作空间的全部变量。nsave filename variables options：用下表中的格式存储工作空间的指定变量。选 项存 储 格 式-ascii8位ASC码格式-asii-double16位ASC码格式-append在已有的MAT文件中添加指定变量第五章 MATLAB编程仿真技术n save test a b cn将变量a、b、c以二进制格式存于名为test的-MAT文件中，可让电脑在读入/出（input/outp

11、ut）时速率加快。n save test a b cascii n将变量a、b、c以ASCII码格式存于名为test的文件中（无扩展名）。ASCII-file是以可辨识的字元储存，但会降低电脑在读入/出的速率。【例】第五章 MATLAB编程仿真技术5.4 数据接口5.4.2 数据输入nload命令n load是save的逆过程，它把磁盘上存储的mat数据文件取回到MATLAB工作空间中。命令格式与save相仿，但不能选择变量。例如 load test：将test.mat文件中的全部数据连同其变量名都下载到工作空间中第五章 MATLAB编程仿真技术5.4 数据接口5.4.2 数据输入nload命

12、令使用时的注意事项a)以二进制形式存储的文件，可直接使用load命令调用；b)以ASCII码形式存储的多个变量将会合成一个变量（成为mn数组），变量名就是存储成的文件名。在用load命令调用时，必须使用-ascii选项，并用冒号算子访问每一个变量；c)所要调用的文件必须在MATLAB的搜索路径上。d)对于.txt等类型的文本格式的文件,也可用load命令导入,如load st.txt。MATLAB搜索路径否否否是否为内存中变量？是否为内建函数？是否为当前目录上的M文件？是否为MATLAB搜索路径其它目录上的M文件？第五章 MATLAB编程仿真技术【例】将工作空间中的变量sita，以ASCII码形式存入到名为st的文件中，在指令窗中输入：save st sita-ascii则sita以ASCII码形式存入st中，在指令窗中输入：load st-ascii则st 将被导入到工作空间中。第五章 MATLAB编程仿真技术练 习教材85页1题