矩阵式的数值运算工具Matlab.pptVIP

2006/8/1 Y.R. Hwang Auto. Control Lab.1 Lab1：Matlab基本概念 黃衍任 What is Matlab ? How to use Matlab? 為Matrix Laboratory的縮寫，顧名思義為矩陣式的數值運算工具。 主要用來做科學上與工程上的數值計算與模擬的應用軟體。如數值分析、矩陣運算、訊號處理、系統模擬、圖形繪製... 可能要 Matlab 輔助學習的課程有，應用線性代數、數值分析、控制系統、訊號處理等... Matlab的主要視窗介紹 (Ⅰ) Command Windows 執行 下指令 (Ⅱ) Editor Windows 存檔 編輯指令程式 (Ⅲ) Graphic Windows 結果 顯示圖形 矩陣的表示法及輸入方式 --Matlab的運算中心，所有資料皆可用矩陣代替 矩陣開始與結束，使用中括號 [ ] 表示。 用逗點或空白鍵來區別矩陣中行的元素。 用分號或Enter鍵代表一列的結束。 ex： 由記憶體叫出A矩陣： ex： 叫出A矩陣中的元素： A(列數,行數) ex： 表示整列或整行：A(：,y )、A( x,：)： ex： 表示矩陣中某一列中的某幾行 ex： 使用直接描述來構成矩陣： A = 起始值：增加值：結束值 ex： 向量亦可用矩陣方式來表示： ex：S1=3*X3＋4*X2＋8*x＋2、S2=3*X3＋2 向量的係數用矩陣表示，向量之間的運算亦可用矩陣來做運算。 敘述與變數 Matlab 敘述(or 指令)型式： 變數 = 表示式 (;) Matlab 中的變數無須宣告便可使用，表示式可用特殊符號(＋－×÷)、函式(abs ,inv,...)及一些變數(x ,y ,z ,...)組成。若省略“變數 =”則 Matlab 會產生一個變數 ans 來儲存運算結果。 ex: 敘述後的分號(;)式表示只執行敘述不要回應。 當一個敘述很長，可在每一列的結束前輸入(...)用來表示指令接續到下一列。 ex： Matlab中的變數是大小寫區分的，而函式或指令其名稱都得使用小寫。 ex: 變數A, B, C, a, b, c,… 函式 abs(A) ABS(A) undefined function ex： 數的表示法 Matlab 使用十進位來表示數，用i,j表示虛數，如果次方很高可用科學符號表示。 ex: 6, 9.123456, -40, 35i, 1.2E-10, 2.5E20, ...。 Matlab 也提供函式來表示一些常用的常數。 pi π Inf 無窮大的數 eps 非常小的數 i、j 純虛數 NaN 無法定義的數如 0/0, Inf/Inf,… 矩陣基本運算符號 ＋：加法運算 －：減法運算 *：乘法運算 /：右除法運算 \ ：左除法運算 ^：次方運算 ‘ ：共軛轉自運算 .’ ：轉自運算 inv：反矩陣 det：求行列式之值 C=A*B A = C/B = C*B-1 B = A\C = A-1*C 陣列基本運算符號 .*：乘法運算 ^：指數運算 ./：右除法運算 .\：左除法運算 ex： 常用Matlab的系統指令(see Ogata:p961) ! + Dos 指令 cd d:\matlab\example 跳到d槽\matlab\example中 who 察看目前工作空間使用狀況 whos 察看目前工作空間使用情形 quit,exit 離開系統 save 將變數儲存 load 讀取儲存變數 help +指令 查詢資訊 clear 消除所有變數 ; clear x 消除變數 x 常用Matlab的函數指令 scalar運算 : 數的運算： abs, exp, log, log10, sign, sqrt, ….. ex： 三角函數： cos, sin, tan, acos, atan,…., cosh, sinh, tanh,cosh,…… complex values: abs, real, imag, angle, conj,….. ex： vector運算 : norm, +, -, *, ….. matrix運算 : eig, det, poly, ran