kj第1章仿真软件MATLAB.ppt

1.1 MATLAB的功能特点 1.1.1 MATLAB简介 在科学研究和工程应用中，为了克服一般语言对大量的数学运算，尤其涉及矩阵运算时，编程、调试麻烦困难，美国MATLAB软件公司1967年开发了MATLAB（Matrix Laboratory，即矩阵实验室），经过不断更新和扩充，该公司于1992年推出了具有划时代意义的MATLAB4.0版本，并于1993年推出了其微机版。 到2007年为止先后推出了MATLAB4.x、MATLAB 5.x、MATLAB 6.x和MATLAB 7.x版，使之应用范围越来越广。 模型输入与仿真环境Simulink更使MATLAB为控制系统的仿真与CAD中的应用打开了崭新的局面，并使得MATLAB目前已经成为国际上最流行的控制系统计算机辅助设计的软件工具。 MATLAB不仅流行于控制界，在生物医学工程、语言处理、图像信号处理、雷达工程、信号分析、计算机技术等各行各业中都有极广泛的应用。 1.1.2 MATLAB操作界面 1.2.1 MATLAB语言的结构 MATLAB命令窗口就是 MATLAB语言的工作空间，因为MATLAB的各种功能的执行必须在此窗口下才能实现。 所谓窗口命令，就是在上述环境下输入的MATLAB命令语句，并直接执行它们完成相应的运算、绘图等。 MATLAB语句的一般形式为 变量名＝表达式 其中，等号右边的表达式可以是MATLAB允许的数学或矩阵运算，也可以包含MATLAB下的函数调用。 变量名必须以字母开头，之后可以是任意字母、数字或者下划线（不能超过19个字符）,但变量中不能含有标点符号。 变量名区分字母的大小写，同一名字的大写与小写被视为两个不同的变量。 调用函数时，MATLAB允许一次返回多个结果，这时等号左边的变量名用[ ]括起来，并且各个变量名之间用逗号分隔开。 如果左边的变量名缺省时，返回值自动赋给ans（默认变量名）。例如： 5*6 回车执行后 结果显示 ans = 30 MATLAB中使用的算术运算符如表1-1所示。 对于矩阵来说，这里左除和右除表示两种不同的除数矩阵和被除数矩阵的关系。对于标量，两种除法运算的结果相同，如1/4和4\1有相同的值0.25。 常用的十进制符号如小数点、负号等，在MATLAB中也可同样使用，表示10的幂次要用符号e或E，如：3、-99、0.0001、1.6e-20、6.2e23。 一般说来，在MATLAB下变量名可以为任意字符串，但MATLAB保留了一些特殊的字符串如表1-2所示。 MATLAB命令语句能即时执行，它不是输入完全部MATLAB命令语句经过编译、连接形成可执行文件后才开始执行，而是每输入完一条命令，MATLAB就立即对其处理，并得出中间结果. 例如 a=5; b=6; c=a*b, MATLAB语句既可由分号结束,也可由逗号或换行号结束，但它们的含义是不同的。 如果用分号 “；”结束，则说明除了这一条命令外还有下一条命令等待输入，MATLAB这时将不立即显示运行的中间结果，而等待下一条命令的输入，如以上前两条命令； 如果以逗号 “，”或回车结束，则将把左边返回的内容全部显示出来，如以上后两条命令。 当然在任何时候也可输入相应的变量名来查看其内容。 在MATLAB中，几条语句也可以出现在同一行，只要用分号或逗号将它们分割。例如 a=5;b=6;c=a*b，d=c+2 这时可得与上面相同的结果： c = 30 d = 32 下例对比 a=5;b=6;c=a*b；d=c+2 d = 32 如果想查看目前的工作空间中都有哪些变量名，则可以使用who命令来完成。例如当MATLAB的工作空间中有a , b , c ,d四个变量名时，使用who 命令将得出如下的结果。 who 了解了当前工作空间中的现有变量名之后，则可以使用clear命令来删除其中一些不再使用的变量名，这样可使得整个工作空间更简洁。 例如想删除工作空间中的a ,b两个变量，则可以使用下面的命令 clear a b 如果想删除整个工作空间中所有的变量，则可以使用以下命令 clear MATLAB可以使用上下光标键来前后查看已经键入的命令。 MATLAB工作空间中的变量在退出MATLAB时会丢