第5章M文件编程.pptVIP

第五章 M文件编程 前面几章我们已经介绍了MATLAB的基本应用，事实上，MATLAB也是一个功能强大的编程工具软件，我们可以用它编写出相当高效的脚本(Script)M文件。把MATLAB作为一项编程语言来应用可以更好地发挥它的功能。本章将简要介绍如何使用MATLAB来编程。 5.1脚本（M文件）与函数 MATLAB程序代码所编写的文件通常以“.m”为扩展名，因此这些文件称为M文件，M文件是一个ASCII码文件，可以用任何字处理软件来编写。 M文件有两种形式：M脚本文件和M函数文件。M函数文件是MATLAB程序设计的主流。MATLAB本身的一系列工具箱的各种内部函数就是M函数文件，用户可以为某种目的专门编写一组MATLAB函数文件组成工具箱。 5.1.1M文本编辑器 建立一个新的M文件的方法是在MATLAB的命令窗口点击主菜单File下的New中的M—file选项，接着就会出现MATLAB Editor／Debugger窗口. MATLAB Editor窗口也可以在MATLAB的命令窗口中用Edit命令打开。M文件编辑器窗口会以不同的颜色显示注释、关键词、字符串和一般程序代码；可以方便地打开和保存M文件并进行编辑和调试； 编辑功能有大多数编辑器都有的复制、粘贴、查找等，还设有书签、定位、清除工作空间和命令窗口、加注释、缩进等功能。 5.1.2脚本与函数 1．脚本 脚本是M文件里的简单函数和命令的集合，它们没有输入输出参数，类似于DOS下的批处理文件。 脚本文件的特点： (1) 脚本文件中的命令格式和前后位置，与在命令窗口中输入的没有任何区别。 (2) MATLAB在运行脚本文件时，只是简单地按顺序从文件中读取一条条命令，送到MATLAB命令窗口中去执行。 (3) 与在命令窗口中直接运行命令一样，脚本文件运行产生的变量都是驻留在MATLAB的工作空间(workspace)中，可以很方便地查看变量，除非用clear命令清除；脚本文件的命令也可以访问工作空间的所有数据，因此要注意避免变量的覆盖而造成程序出错。 【例5.1】在M文件编辑／调试器窗口中编写M脚本文件绘制二阶系统的多条时域曲线。 (1) 单击MATLAB桌面上的图标打开M文件编辑器。 (2) 将命令全部写入M文件编辑器中，为了能标志该文件的名称，在第一行写入包含文件名的注释。保存文件为Ex0501.m。 %EX0501 二阶系统时域曲线 x=0:0.1:20; y1=1-1/sqrt(1-0.3^2)*exp(-0.3*x).*sin(sqrt(1-0.3^2)*x+acos(0.3)) plot(x,y1,r) %画阻尼系数为0.3的曲线 hold on y2=1-1/sqrt(1-0.707^2)*exp(-0.707*x).*sin(sqrt(1-0.707^2)*x+acos(0.707)) plot(x,y2,g) %画阻尼系数为0.707的曲线 y3=1-exp(-x).*(1+x) plot(x,y3,‘b’) %画阻尼系数为1的曲线图5.2 运行界面 (3) 选择M文件编辑器菜单“Debug”——“Run”，就可以在图形窗中看到所示的曲线。 2．函数 函数的使用与其它高级语言相似，MATLAB提供的各种工具几乎都是以函数的形式给出的。我们知道，MATLAB的各个工具箱都是集成了相当多的专用函数而形成的。 函数文件的特点： (1) 第一行总是以“function”引导的函数声明行； ?函数声明行的格式： function [输出变量列表] = 函数名(输入变量列表)? (2) 函数文件在运行过程中产生的变量都存放在函数本身的工作空间； (3) 当文件执行完最后一条命令或遇到“return”命令时，就结束函数文件的运行，同时函数工作空间的变量就被清除； (4) 函数的工作空间随具体的M函数文件调用而产生，随调用结束而删除，是独立的、临时的，在MATLAB运行过程中可以产生任意多个临时的函数空间。 【例5.2】在M文件编辑／调试器窗口编写计算二阶系统时域响应的M函数文件，并在MATLAB命令窗口中调用该文件。 创建M函数文件并调用的步骤如下： (1) 编写函数代码 function y=Ex0502(zeta) %EX0502 画二阶系统时域曲线 x=0:0.1:20; y=1-1/sqrt(1-zeta^2)*exp(-zeta*x).*sin(sqrt(1-zeta^2)*x+acos(zeta)) plot(x,y) (2) 将函数文件保存为“Ex0502.m”。